Docente/i: Paolo Ghilardi  

Denominazione del corso: Costruzioni idrauliche (urbane)
Codice del corso: 061074
Corso di laurea: Ingegneria Edile-Architettura
Settore scientifico disciplinare: ICAR/02
Crediti formativi: CFU 9
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il Corso intende fornire le basi culturali dell’idraulica e dell’idrologia utili per affrontare i principali problemi applicativi di queste discipline nel campo edilizio e urbanistico. Per questo motivo l’attenzione viene rivolta alle costruzioni idrauliche urbane, con particolare riferimento alle reti per l’approvvigionamento idrico e ai sistemi di fognatura.

Programma del corso

• Aspetti introduttivi - Introduzione all'ingegneria delle risorse idriche. Quantità e distribuzione delle acque; ciclo idrologico; opere di utilizzazione e regolazione delle risorse idriche.
• 1. I fluidi e il loro movimento - Stati di aggregazione della materia. Modello continuo di fluido. Proprietà fisiche dei fluidi e loro unità di misura. Fluidi newtoniani. Moto laminare e moto turbolento.
• 2. Statica dei fluidi - Distribuzione della pressione in un fluido in quiete e sua misura. Statica dei fluidi incomprimibili. Spinta su superfici piane. Spinta sopra corpi immersi. Capillarità.
• 3. Correnti in pressione in moto permanente - Correnti uniformi. Correnti gradualmente variate. Potenza di una corrente. Equazione globale di equilibrio dinamico. Caratteristiche generali del moto turbolento: grandezze turbolente e valori medi, sforzi tangenziali viscosi e turbolenti. Dissipazioni energetiche continue: formule di Darcy-Weisbach e di Chezy; formule pratiche. Correnti rapidamente variate: perdite di carico localizzate; misure di velocità, portata e pressione. Calcolo idraulico di una condotta. Correnti in depressione. Scambio di potenza fra una corrente e una macchina. Pompe centrifughe. Dispositivi per la regolazione di una corrente.
• 4. Cenni sul moto vario delle correnti in pressione - Esempi pratici di moto vario. Formule per la stima della massima sovrapressione.
• 5. Correnti a superficie libera - Correnti gradualmente variate: Moto uniforme; caratteristiche energetiche in una sezione; stato critico; Sezioni aperte e chiuse; Profili di moto permanente. Correnti rapidamente variate: risalto idraulico; restringimenti; paratoie; stramazzi; tombini. cenni sulle misure di portata.
• 6. Acquedotti - Fabbisogno idrico e sue variazioni nel tempo. Schemi generali. Opere di presa: da acque sotterranee (sorgenti e pozzi), da corsi d'acqua e da laghi. Adduttrici: a gravità o per sollevamento, in pressione o a pelo libero; studio del tracciato. Problemi di progetto e problemi di verifica. Portate massime in un'adduttrice. Piezometriche d'esercizio: statica, a tubi nuovi, a tubi usati. Serbatoi di testata e di estremità. Calcolo della capacità dei serbatoi. Proporzionamento della distribuzione: tipi di rete. verifica delle reti a ramificazioni aperte e a maglie chiuse. Sollevamenti: pompe e curve caratteristiche; punti di funzionamento; pompaggio diretto in una rete distributrice; cenni sulla protezione contro i colpi d'ariete. Tubazioni per acquedotti: materiali, criteri di scelta delle tubazioni; criteri di costruzione, pressione di esercizio, giunti e pezzi speciali. Apparecchiature accessorie, valvolame.
• 7. Precipitazioni - Cenni sulla misura delle precipitazioni e sull’elaborazione statistica dei dati pluviometrici. Linee segnalatrici di probabilità pluviometrica: utilizzo pratico.
• 8. Fognature - Generalità: scopo e tipi di rete. Calcolo delle acque nere: portate medie annue, medie giornaliere, del giorno di massimo consumo, di punta. Calcolo delle portate di origine meteorica: modello di corrivazione, modello di invaso, cenni su modelli idrologici complessi. Cenni sugli scolmatori di piena. Impianti di sollevamento. Dimensionamento idraulico dei collettori: sezioni tipiche, pendenze e velocità adottabili. Pozzetti di ispezione e manufatti di raccordo: salti, curve, confluenze, diramazioni, etc.. Cenni su cacciate, caditoie stradali, immissioni private, opere di ventilazione, materiali per le canalizzazioni.

Prerequisiti

Si richiedono concetti di base di analisi matematica (integrali, derivate totali e parziali, equazioni differenziali) e di meccanica (equilibrio statico e dinamico)

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 50
Esercitazioni (ore/anno in aula): 35
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Citrini - Noseda. Idraulica. Casa Editrice Ambrosiana.

AA. VV.. Sistemi di fognatura : manuale di progettazione. Hoepli.

Ippolito G.. Appunti di costruzioni idrauliche. Ed. aggiornata a cura di G. De Martino.. Liguori.

Papiri S.. Acquedotti. (Dispensa in distribuzione).

Papiri S.. Fognaure. (Dispensa in distribuzione).

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta - Puo' essere sostituita da due prove in itinere svolte durante il corso.