Il corso ha l obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi.

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1 FACOLTA : Ingegneria CORSO DI LAUREA: Ingegneria Civile e Ambientale INSEGNAMENTO: Idraulica e Costruzioni Idrauliche CFU: 6 NOME DOCENTE: Prof. Ing. Francesco ARISTODEMO SEDE DI AFFERENZA DEL DOCENTE: Napoli indirizzo francesco.aristodemo@uniecampus.it SI RICORDA AGLI STUDENTI CHE IN BASE ALLA COMUNICAZIONE DI SEGRETERIA DEL 12/12/2013, I DOCENTI SONO CONTATTABILI ATTRAVERSO IL SISTEMA DI MESSAGGISTICA DELLA PIATTAFORMA. orario ricevimento on line: lunedì dalle 10:00 alle 11:30 (ufficio virtuale del docente e ricevimento telefonico) (Il docente riceve comunque gli studenti frontalmente dopo i seminari in presenza) OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO Il corso ha l obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi. 1. Con riferimento alla conoscenza e capacità di comprensione a. Fenomeni idraulici; b. Cause e meccanismi che stanno alla base dei fenomeni idraulici stessi; c. Completa descrizione matematica di problemi idraulici, con l individuazione delle ipotesi di base e delle condizioni al contorno. 2. Con riferimento alla conoscenza e capacità di comprensione applicate a. Risoluzione di problemi di idrostatica; b. Risoluzione di problemi di idrodinamica delle correnti in pressione e a superficie libera; c. Elaborazione idrologiche per studi di eventi estremi finalizzati alla conoscenza e alla mitigazione del rischio idraulico in ambienti naturali e urbani; d. Dimensionamento e verifica di sistemi acquedottistici, fognari e fluviali. 3. Con riferimento all autonomia di giudizio a. Capacità di descrivere i principali fenomeni idraulici; b. Capacità di adottare un linguaggio tecnico idoneo alla materia. 4. Con riferimento alle abilità comunicative a. Esposizione idonea e corretta degli argomenti di Idraulica, Idrologia e Costruzioni Idrauliche; b. Esposizione delle scelte progettuali effettuate per la verifica e il dimensionamento di opere idrauliche.

2 CONTENUTI DEL CORSO: Il corso è da 6 CFU e prevede 48 lezioni; è strutturato in tre moduli principali riguardanti, rispettivamente: 1. Nozioni di Idraulica (3 CFU), in cui si focalizza l attenzione sulla statica e la dinamica dei fluidi; 2. Elementi di Idrologia (1 CFU), in cui si forniscono le metodologie per la stima delle variabili idrologiche di progetto, necessarie per il dimensionamento di opere idrauliche; 3. Costruzioni Idrauliche (2 CFU), finalizzato alla progettazione e verifica di opere in ambiente urbano, quali acquedotti e fognature, e in ambiente naturale, quali le sistemazioni fluviali in ambiente montano e medio-vallivo. Nello specifico, gli argomenti previsti per ogni modulo sono riportati di seguito: MODULO DI IDRAULICA 1. Introduzione al Corso: obiettivo didattico del Corso; programma del Corso; bibliografia consigliata; modalità di esame, test di autovalutazione e ricevimento on-line. 2. Proprietà fisiche dei fluidi: unità di misura e i fluidi come sistemi continui; sforzi e concetto di pressione; densità, peso specifico, compressibilità, viscosità ed equazione di stato; applicazione ed esercizi svolti e proposti. 3. Equazioni della statica dei fluidi: equazione indefinita della statica dei fluidi; equazione fondamentale della statica dei fluidi pesanti; fluidi incompressibili: equazione fondamentale dell'idraulica; piano dei carichi idrostatici. 4. Diagramma delle pressioni: fluidi non miscibili; gas sovrapposto a un liquido; fluido a pressione maggiore o minore di quella atmosferica; applicazione ed esercizi svolti e proposti. 5. Misura delle pressioni: conversione delle unità di misura delle pressioni; manometro metallico; piezometro; manometro semplice, differenziale e ad aria. 6. Spinta su superficie piana: equazione globale di equilibrio statico, spinta su superficie piana, prisma delle pressioni; esercizi svolti e proposti. 7. Spinta su superficie curva: spinta su superficie curva; calcolo della spinta su superficie curva attraverso l'equazione globale, calcolo della spinta su superficie curva attraverso il metodo delle componenti; esercizi svolti e proposti. 8. Cinematica dei fluidi: sistemi di riferimento euleriano e lagrangiano, traiettorie e linee di corrente; moto permanente e moto vario, portata e velocità media; equazione di continuità in forma locale; equazione di continuità per le correnti. 9. Teorema di Bernoulli: teorema di Bernoulli; equazione indefinita dell'equilibrio idrodinamico; significato del trinomio di Bernoulli; estensione alle correnti lineari. 10. Misure di velocità e portata, ed efflusso dei liquidi: tubo di Pitot e di Venturi; esercizi svolti e proposti; luci, coefficiente di contrazione, ugelli; luce di fondo, aperta e a contrazione parziale. 11. Prima prova di autovalutazione in Idraulica e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (galleggiamento di un corpo in acqua; pressioni in un serbatoio con più fluidi non miscibili; teorema di Bernoulli e sua applicazione; misure di velocità in acqua: il tubo di Pitot). 12. Brevi condotte. Moto dei liquidi perfetti: condotte a diametro costante e variabile; condotte in depressione; sbocco in atmosfera e con ugello; esercizi svolti e proposti. 13. Equazione globale dell'idrodinamica e perdite di carico localizzate: equazione globale dell'idrodinamica in moto permanente; efflusso da ugello; perdite di carico localizzate; brusco allargamento, perdita d'imbocco e di sbocco; esercizi svolti.

3 14. Brevi condotte. Moto dei fluidi reali: regimi di moto, resistenza al moto e formule pratiche di moto uniforme; moto laminare e turbolento, approfondimento e abaco di Moody; esercizi svolti. 15. Perdite di carico localizzate come fenomeni turbolenti: perdite nei divergenti; perdite di imbocco; perdite di imbocco nel caso di tubazione ben immersa nel serbatoio; applicazioni. 16. Lunghe condotte: problemi di progetto; problemi di verifica; macchine motrici ed macchine operatrici; esercizi svolti e proposti. 17. Introduzione alle correnti a superficie libera: generalità; energia specifica; energia critica per una sezione rettangolare; energia critica per una sezione generica e approfondimenti. 18. Regimi di moto in corrente a superficie libera: moto uniforme e permanente per correnti a superficie libera; profili di moto permanente in alveo a debole e forte pendenza, trasformazione di una corrente lenta in corrente veloce; esercizi svolti. 19. Risalto Idraulico: risalto idraulico; trasformazione di corrente veloce in corrente lenta; esercizi svolti; esercizio proposto. 20. Seconda prova di autovalutazione in Idraulica e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (perdite di carico localizzate e continue; tipi di moto e regimi di moto; applicazione sulle brevi condotte; profili di moto uniforme e permanente). MODULO DI IDROLOGIA 21. Introduzione all'idrologia: il bilancio idrologico; il bacino idrografico; il bilancio idrologico a scala di bacino; misura delle piogge e delle portate, e reperimento dei dati. 22. Caratteristiche morfometriche di un bacino idrografico: caratteristiche planimetriche; caratteristiche altimetriche; caratteristiche topologiche; tempo di corrivazione. 23. Elementi di Statistica: variabili casuali e distribuzioni di probabilità; analisi dei dati campionari - visualizzazioni grafiche; analisi dei dati campionari - valori numerici sintetici; tecniche di interpolazione. 24. Statistica degli eventi estremi: legge di Gumbel; la curva di probabilità pluviometrica; pluviogrammi di calcolo; esempio di calcolo. 25. I modelli afflussi-deflussi: classificazione dei modelli afflussi-deflussi; modelli analitici empirici e semi-empirici; il metodo del Curve Number; esempio di calcolo. 26. Verifica del modulo di Idrologia e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (studio idrologico-idraulico di un bacino idrografico parte 1; studio idrologico-idraulico di un bacino idrografico parte 2; studio idrologico-idraulico di un bacino idrografico parte 3; studio idrologico-idraulico di un bacino idrografico parte 4). MODULO DI COSTRUZIONI IDRAULICHE Sottomodulo di Acquedotti 27. Acquedotti: introduzione agli acquedotti; determinazione della portata idrica; prese d'acqua superficiali e sotterranee; opere di captazione delle sorgenti e prese d'acqua da falde sotterranee. 28. Schemi idraulici: adduttrice; calcoli sulle adduttrici e problema di progetto; problema di verifica: calcolo di portata, cadente e scabrezza; possibili tracciati altimetrici di un'adduttrice ed erogazione uniforme lungo il percorso. 29. Schemi idraulici: sistema di serbatoi; verifica e progetto di un sistema di tre serbatoi; esercizio svolti; esercizio proposto.

4 30. Problemi di progetto di minimo costo: acquedotto unicursale problemi di minimo costo; impianto di sollevamento problemi di minimo costo; esercizi svolti; esercizi proposti. 31. I serbatoi per acquedotto: funzioni di un serbatoio; classificazione dei serbatoi; esercizio svolto; esercizi proposti. 32. Le reti idriche: le reti idriche cittadine; criteri di dimensionamento; criteri di corretto funzionamento; il rinterro. 33. Il calcolo delle reti idriche: reti ramificate; applicazione sulle reti ramificate; il metodo di Hardy-Cross; applicazione sul metodo di Hardy-Cross. 34. Manufatti per acquedotti: pozzetti; attraversamenti; ancoraggi; apparecchiature lungo il percorso delle tubazioni. 35. Test di verifica sugli acquedotti e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (progetto e verifica di un adduttrice; tubi usati e tubi nuovi; serbatoi per acquedotto; verifica di reti ad anello) Sottomodulo di Fognature 36. I collettori fognari: introduzione alle fognature e disposizioni delle reti; tracciato e scavo; tubazioni; opere d'arte speciali. 37. Le fognature nere: i collettori di fognatura nera; determinazione della portata; calcolo del collettore; esercizi proposti. 38. Le fognature bianche: le fognature bianche ed il metodo della corrivazione; metodo della corrivazione: esercizio; il metodo dell'invaso; il metodo dell'invaso: esercizio. 39. Le fognature miste: dimensionamento di un collettore di fognatura mista; esercizi proposti; riferimenti normativi; quadro normativo dell Italia aggiornato al Impianti di sollevamento per fognature: gli impianti di sollevamento per le fognature; schema di una stazione di sollevamento; tipologia di un impianto; esercizio svolto. 41. Fognature: opere d'arte: schema fognatura separata; schema fognatura unitaria; particolare sezione stradale con fognatura bianca; particolare caditoia stradale. 42. Test di verifica sulle fognature e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (opere d arte speciali nelle fognature; progetto e verifica di una fognatura nera; progetto e verifica di una fognatura bianca col metodo della corrivazione; progetto e verifica di una fognatura bianca col metodo dell invaso). Sottomodulo di Sistemazioni fluviali 43. Le sistemazioni fluviali: classificazione delle sistemazioni fluviali; classificazione degli alvei fluviali; classificazione dei torrenti; cenni sul trasporto solido fluviale. 44. Sistemazioni idrauliche nei territori montani: sistemazione con briglie e soglie; stima della pendenza di equilibrio; struttura delle briglie; schemi, tipologie e verifiche di stabilità delle briglie. 45. Sistemazioni idrauliche nei territori medio-vallivi - parte 1: argini e muri di sponda; cause di dissesto degli argini; casse di espansione; diversivi e scolmatori. 46. Sistemazioni idrauliche nei territori medio-vallivi - parte 2: traverse; gabbioni; pennelli; tecniche di ingegneria naturalistica. 47. Bonifiche: canali di bonifica; bonifiche per prosciugamento; bonifiche per colmata; criteri progettuali. 48. Test di verifica sulle sistemazioni fluviali e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (classificazione degli alvei fluviali; briglie e soglie; verifiche di stabilità di una briglia; pennelli).

5 EVENTUALI PROPEDEUTICITA : Analisi matematica; Fisica MODALITA DI SVOLGIMENTO ESAME: Gli esami si svolgono in forma scritta in tutte le sedi di ecampus. Sulle sedi di Novedrate e Roma è possibile inoltre sostenere solo l orale, oppure lo scritto più eventuale orale. Regolamento per lo svolgimento degli esami di profitto BIBLIOGRAFIA: Tesi obbligatori: Citrini D., Noseda G., IDRAULICA, ed. Ambrosiana Milano. Testi consigliati: Marone V., IDRAULICA, ed. Liguori. Moisello U., IDROLOGIA TECNICA, ed. La Goliardica Pavese. Maione U., LE PIENE FLUVIALI, ed. La Goliardica Pavese. Frega G., LEZIONI DI ACQUEDOTTI E FOGNATURE, ed. Liguori. Milano V., ACQUEDOTTI, Hoepli Milano. Da Deppo L., Datei C., Fiorotto V., Salandin P., ACQUEDOTTI, Libreria Internazionale Cortina Padova. Da Deppo L., Datei C., FOGNATURE, Libreria Internazionale Cortina Padova. Da Deppo L., Datei C., Salandin P., SISTEMAZIONE DEI CORSI D ACQUA, Libreria Internazionale Cortina Padova. Al fine di un ottimale preparazione per l esame, si consiglia di integrare il materiale disponibile sulla piattaforma con i testi sopra indicati. ATTIVITA DIDATTICA EROGATIVA E INTERATTIVA: Tali attività riguardano i test e le audiolezioni presenti all interno di ogni CFU del corso e relativi ai moduli di Idraulica, Idrologia e Costruzioni Idrauliche (Acquedotti, Fognature e Sistemazioni Fluviali). I test a risposta multipla presenti nel Corso prevedono un feedback da parte del Docente sull eportfolio del VLE di ecampus, mentre le audiolezioni risultano utili ai fini dell approfondimento, a carattere teorico o applicativo, delle tematiche principali dei diversi moduli del Corso.