Idrologia e Costruzioni Idrauliche A.A

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1 Corso di Laurea in Ingegneria Civile Idrologia e Costruzioni Idrauliche A.A Prof. Ing. Fabio Castelli fabio@dicea.unifi.it Orario 'netto' delle lezioni Lunedì 8:45/10:00 10:15/11:15 Giovedì 14:00/15:15 15:30/16:30 Orario di ricevimento (S. Marta) Mercoledì 16:00/17:30 Giovedì 11:30/12:30

2 Gli ambiti applicativi: Il Rischio Idraulico e la Difesa del Suolo Sistemazione dei versanti e dei corsi d'acqua Opere di difesa dalle alluvioni

3 Gli ambiti applicativi: Le Risorse Idriche e il Servizio Idrico Integrato Invasi, opere di presa, acquedotti, fognature

4 Gli ambiti applicativi: I Problemi Idraulici nelle Costruzioni Civili Infrastrutture viarie Ponti Cantieri edili

5 I fondamenti teorici Idraulica 1 mm 1 m 1 km 1 Mm Idrologia [La scienza che studia la distribuzione, il movimento, la biologia e la chimica delle masse d acqua del pianeta]

6 PROGRAMMA Fondamenti di Idrologia I principali fenomeni fisici: L'acqua nell'atmosfera e la formazione delle precipitazioni; l'acqua nel suolo, l'infiltrazione e il deflusso superficiale; l'evaporazione e l'evapotraspirazione; le falde acquifere. Le misure: Misure idrometeorologiche, misure idrometriche; idrografia e ipsometria; telerilevamento; organizzazione dei dati idrologici e geografici. Schemi di calcolo: Modelli probabilistici degli estremi, colmi di piena e linee segnalatrici di possibilità pluviometrica; idrogrammi di piena di progetto; bilanci idrologici; curve di durata dei corsi d'acqua. Richiami e complementi di Idraulica Principi di stabilità degli alvei fluviali: Tensioni al fondo; criterio di stabilità di Shields; Teoria dell equilibrio limite. Ricostruzione dei profili di piena negli alvei fluviali: Rilievo topografico degli alvei; sezioni e profili. Simulazione dei profili di piena con HEC-RAS: impostazione generale della geometria; portate e condizioni al contorno; rappresentazione di ponti, traverse e altre opere in alveo; restituzione dei risultati. Normativa sulle acque pubbliche.

7 Verifiche idrauliche per le strutture Calcolo idraulici nelle correnti fluviali in presenza di strutture. Strutture trasversali alle correnti fluviali: dimensionamento e verifiche di stabilità; problemi di sottofiltrazione e sifonamento; contenimento e dissipazione del risalto; erosioni localizzate. Strutture longitudinali e rilevati: dimensionamento e verifica di strutture in massi sciolti, massi legati, gabbioni e materassi; dimensionamento e verifica di strutture rigide; verifica di stabilità di argini e rilevati in terra soggetti a filtrazione.

8 Acquedotti Stima dei fabbisogni idrici. Captazioni: Opere per la captazione da sorgenti; tipologie di pozzi; tecniche di realizzazione di pozzi; valutazione delle portate emungibili dai pozzi; prese da acque superficiali; dighe, invasi e grandi derivazioni. Reti di condotte: criteri di tracciamento e dimensionamento; normativa sulle condotte in pressione; materiali e caratteristiche delle condotte in pressione; valvole e pezzi speciali; stazioni di pompaggio; tipologie e dimensionamento di serbatoi di compenso giornaliero; criteri di progettazione e verifica di reti di distribuzione idrica. Fognature Tipologie ed elementi funzionali; richiami normativi; andamenti plano-altimetrici caratteristici; tipi di condotte da fognatura; dimensionamento della fognatura bianca; dimensionamento della fognatura nera; elementi speciali; dimensionamento delle stazioni di sollevamento.

9 Testi consigliati: (disponibili per prestito alla Biblioteca di Ingegneria) Riferimento: U. Moisello, Idrologia Tecnica, La Goliardica Pavese, Pavia, G. Ippolito, Appunti di costruzioni idrauliche, Liguori, Napoli, L. Da Deppo, C. Datei, P. Salandin, Sistemazione dei corsi d'acqua, Cortina, Padova, Approfondimenti: S.L. Dingman, Physical Hydrology, Long Grove, P. Novak et al., Hydraulic Structures, Taylor and Francis, L. Da Deppo et al., Acquedotti, Cortina, Padova, L. Da Deppo, C. Datei, Fognature, Cortina, Padova, Traccia delle lezioni (diapositive)

10 L'esame può essere sostenuto secondo una delle due tipologie sotto elencate: A) Discussione degli elaborati di esercitazione (verifica idraulica di un attraversamento di un corso d acqua o progetto di piccola sistemazione fluviale, acquedotto e fognature di un agglomerato urbano) svolti in gruppo + risposta a domande su argomenti del programma del corso. B) Risposta a domande (di maggiore dettaglio) su argomenti del programma del corso. Al fine di poter sostenere l'esame secondo la tipologia A), lo studente dovrà frequentare obbligatoriamente un numero minimo di esercitazioni in classe, in date comunicate anticipatamente dal docente. Per lo svolgimento delle esercitazioni da discutere all'esame, lo studente potrà avvalersi di revisioni in corso di stesura durante il normale orario di ricevimento.

11 L assegnazione dei casi di studio (corso d acqua e centro abitato) viene effettuata via posta elettronica all indirizzo del docente (fabio@dicea.unifi.it), con riferimento alla CTR 1:10,000 della Regione Toscana. Lo studente sceglie una zona di proprio interesse (esclusa la pianao FI-PO- PT), comunicandola nella richiesta di assegnazione del caso di studio tramite i codici di 3 tavolette della suddetta CTR.