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ENVIRONMENTAL HYDRAULICS

Attività formativa monodisciplinare

Scheda dell'insegnamento

Codice attività didattica:

750565

Anno accademico di immatricolazione:

2020/2021

Anno accademico di erogazione:

2020/2021

Tipologia di insegnamento:

Caratterizzante

Afferenza:

Corso di Laurea Magistrale in CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING - INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE

Settore disciplinare:

IDRAULICA (ICAR/01)

Lingua:

Inglese

Crediti:

Anno di corso:

Docente e Collaboratori:

VALERIO Giulia Responsabile

PILOTTI Marco Collaboratore

Ciclo:

Secondo Semestre

Ore di attivita' frontale:

Ore di studio individuale:

135

Prerequisiti:

Conoscenze e competenze acquisite nel corso di Idraulica

Obiettivi formativi

La crescente pressione esercitata sull'ambiente rende sempre più
evidente la necessità di operare interventi di protezione e di recupero delle risorse idriche. Il corso metterà in risalto gli aspetti applicativi dell'idraulica e alcuni dei
temi di fluidodinamica ambientale rilevanti per l'ingegneria civile e ambientale, mirando a fornire metodi teorici, modellistici e numerici che possano venire utilizzati per la comprensione e risoluzione di problematiche idrauliche in questo campo complesso.

Contenuti

Il corso affronta prevalentemente le tematiche delle correnti a superficie libera, sia in alvei prismatici che naturali, in moto permanente e vario. Vengono trattate anche problematiche di diffusione e dispersione, di modellistica della qualità delle acque e della limnologia fisica.
Il corso si avvale di esercitazioni in laboratorio, in campo e di un ampia serie di esercitazioni numeriche, mirate a consentire allo studente di acquisire e sviluppare strumenti di calcolo autonomi per la risoluzione di problemi complessi

Programma esteso

Correnti a superficie libera in moto permanente. Cenni sulla misura della portata in un corso d'acqua. Scale delle portate. Richiami sul moto uniforme e sui profili di moto permanente per alvei prismatici. Esempi di tracciamento numerico dei profili. Metodi di stima e di calcolo della scabrezza per alvei
naturali. Alvei a sezione composita. Correnti a portata variabile lungo il percorso. Singolarità geometriche e perdite di carico associate. Alvei naturali. Tracciamento dei profili di moto permanente in alvei naturali. Correnti a superficie libera in moto vario. Eq.ni di De Saint Venant in una
e due dimensioni. Onde di piena. Modello cinematico e parabolico. Cenni ai metodi di soluzione numerica delle equazioni. Onde a fronte ripido.
Normativa in merito alla perimetrazione delle aree a rischio di inondazione. Problematiche di sicurezza degli sbarramenti di ritenuta:
dam breach e dam break. Metodo delle caratteristiche. DIffusione e dispersione di inquinanti in fiumi e corpi d'acqua superficiale.
Dinamica Lacuale. Proprietà fisiche delle acque. Meccanismo di ridistribuzione verticale del calore. Equazioni di Boussinesque. Onde interne. Modellistica monodimensionale. Dinamica dei nutrienti e problematiche di eutrofizzazione.

Bibliografia consigliata

Il materiale didattico presentato durante le lezioni dai docenti è disponibile sul sito:
http://hydraulics.unibs.it/hydraulics/
Gli argomenti sono coperti dai seguenti testi, che possono venire utilizzati per consultazione:
- Chaudhry, M H Open-Channel Flow
-Sturm T. W., Open channel Hydraulics, Mc Graw Hill
-Chow V.T., Open Channel Hydraulics Mc Graw Hill, New York, 1959
-Henderson, F.M Open Channel Flow, MacMillan Publishing Inc., New York, 1966.
-Chapra, S. C. Surface Water Quality Modeling, McGraw Hill, 1997.
-Fischer H.B., Koh J., List J., Imberger J., Brooks H., Mixing in Inland and Coastal Waters, Academic Press, New York, 1988

Testi disponibili nel catalogo delle biblioteche

Ultimo aggiornamento 23/10/2020

Si invitano gli studenti a verificare sempre la corrispondenza tra la bibliografia consigliata e i testi disponibili

Open-channel hydraulics / Ven Te Chow. - International ed. - Auckland [etc.] : McGraw-Hill, 1973 Vedi nel catalogo
Open channel flow / F. M. Henderson. - New York : Macmillan ; London : Collier Macmillan, c1966 Vedi nel catalogo
Surface water-quality modeling / Steven C. Chapra. - New York [etc.] : McGraw-Hill, c1997 Vedi nel catalogo
Mixing in Inland and Coastal Waters / Hugo B. Fischer ... [et al.]. - New York [etc.] : Academic Press, 1979 Vedi nel catalogo
Open channel hydraulics / Terry W. Sturm - International ed. 2. ed - Boston [etc.] : McGraw-Hill. 2010. Vedi nel catalogo

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

L'insegnamento si avvale di presentazione orale dei concetti teorici, avvalendosi di supporti multimediali quando questi possano
essere utili a meglio comprendere gli argomenti presentati. Si avvale inoltre di una serie di esercitazioni che prevedono la scrittura di semplici codici in ambiente Matlab per la soluzione numerica di problemi relativi alle correnti a superficie libera. E' prevista
una visita didattica ad importanti strutture idrauliche del territorio
bresciano, effettuata nel corso dell'anno accademico.

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento:

L'esame consiste in primo luogo una prova scritta da svolgere al computer e relativa alla soluzione numerica di un profilo di moto permanente, e quindi di prova orale. La prova orale prevede la discussione del progetto svolto dallo studente e di 3 domande relative agli argomenti torici svolti nel corso. Ciascuno studente (o gruppo di studenti) svilupperà uno specifico progetto a taglio progettuale, che richiederà l'utilizzo di un linguaggio di programmazione (preferibilmente MATLAB).

Valutazione:

Voto Finale

Calendario attività didattiche

Data di inizio del periodo didattico:

Lunedì, 22 Febbraio, 2021

Data di fine del periodo didattico:

Venerdì, 11 Giugno, 2021

Altre informazioni

La pagina personale del docente
http://hydraulics.unibs.it/hydraulics/attivita-didattica/
contiene il materiale didattico utile all'approfondimento di quanto presentato nelle lezioni, come pure riferimento diretto ai testi dei temi di esame e delle Tesi date dal docente negli ultimi anni.