Docente/i: Gabriella Petaccia  

Denominazione del corso: Idrologia (mn)
Codice del corso: 062101
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ICAR/02
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

L’insegnamento si propone di fornire le nozioni indispensabili per poter affrontare i problemi idrologici che più comunemente si presentano nell’ingegneria: analisi della disponibilità d’acqua e analisi delle piene. Fornisce anche gli elementi di statistica necessari ad adeguare la progettazione delle opere al grado di rischio voluto. Ogni modulo (Lezione o Esercitazione) è costituito da due ore di didattica frontale.

Programma del corso

Le precipitazioni
Origine e classificazione delle precipitazioni. Temporali, uragani. I fattori del regime pluviometrico. I regimi pluviometrici italiani.

Misura delle precipitazioni
Pluviometri. Tabelle degli Annali Idrologici con osservazioni pluviometriche. Calcolo dell’afflusso meteorico a un bacino (con il metodo delle isoiete e con quello dei topoieti).

Probabilità
Variabili casuali, probabilità e assiomi, probabilità di non superamento e densità di probabilità

Il bacino idrografico:
Definizione e caratteristiche principali. Forme di scorrimento. La determinazione del tempo di corrivazione.

Distribuzioni di probabilità
Parametri delle distribuzioni, momenti. Variabili funzioni di variabili casuali. Il tempo di ritorno. La distribuzione binomiale.

Le perdite del bacino
Forme di immagazzinamento dell’acqua. I fattori dell’evaporazione e l’evaporazione a regime. Evaporimetri (cenni). Diverse forme di evaporazione (cenni). Evapotraspirazione reale e potenziale. Cenni sull’infiltrazione.

Distribuzioni di variabile continua
La distribuzione normale e altre distribuzioni di variabile continua.

La determinazione pratica delle perdite.
Il deficit di scorrimento. Ilcoefficiente d'afflusso. Il metodo C.N. del S.C.S.

Scelta e determinazione della funzione di probabilità
Il problema dell’inferenza. Frequenza, momenti del campione. Metodi per la determinazione della funzione di probabilità. Carte probabilistiche. Stima dei parametri. Il metodo dei momenti.

Portate e livelli idrometrici
Idrometri e idrometrografi. Mulinelli. Calcolo della portata con il metodo delle parabole.

I test statistici.
Generalità. Il test di adattamento di Pearson.

Il deflusso nei corsi d'acqua
I regimi di deflusso dei corsi d’acqua italiani. Tabelle degli Annali Idrologici con osservazioni idrometriche. Analisi dell’idrogramma di piena.

Analisi statistiche delle piene:
Metodologia e classificazione. Le analisi statistiche locali. Relazione tra massimi annuali delle portate al colmo e delle portate medie giornaliere. La distribuzione della portata massima in N anni.

Dipendenza dell’altezza di pioggia dalla durata e dall’area.
Le curve di possibilità climatica. Il coefficiente di riduzione.

Ietogrammi di progetto.
Generalità. Ietogrammi IDF, Chicago, Siflada e I.S.W.S.

La trasformazione afflussi-deflussi.
Modelli e relazioni matematiche. Il metodo razionale. Modelli concettuali ed empirici. Modelli completi e di piena. La determinazione della pioggia netta e del deflusso di pioggia.

La trasformazione afflussi-deflussi
Sistemi lineari e stazionari. L’idrogramma unitario istantaneo e l’applicazione ai modelli del deflusso di pioggia. La discretizzazione dell’idrogramma unitario istantaneo.

La trasformazione afflussi-deflussi
Modelli lineari e stazionari in serie e in parallelo. Canale lineare e modello della corrivazione. Serbatoio lineare, invaso lineare e modello di Nash.

La trasformazione afflussi-deflussi
La determinazione del modello: scelta del tipo e individuazione dei parametri. Il metodo dei minimi quadrati e quello dei momenti.

Esrcitazione n. 1
Elementi di statistica: Tempo di ritorno, probabilità di non superamento

Esercitazione n. 2
Bacino idrografico: calcolo della curva ipsografica, altezza media sulla sezione di chiusura, tempo di corrivazione, pendenza media, ordine del bacino secondo Horton. Da svolgere in aula didattica su P.C.

Esercitazione n. 3
Determinazione delle perdite idrologiche

• metodo della sottrazione iniziale
• metodo proporzionale
• metodo del CN
• metodo dell'indice F modificato

Esercitazione n. 4
Calcolo della portata di un corso d'acqua. Da svolgere in aula didattica su P.C.

Esercitazione n.5
Calcolo della portata con assegnato tempo di ritorno.Da svolgere in aula didattica su P.C.

Esercitazione n. 6
Calcolo di una curva di possibilità pluviometrica. Da svolgere in aula didattica su P.C.

Esercitazione n. 7
test di adattamento di pearson. Da svolgere in aula didattica su P.C.

Esercitazione n.8
Caclcolo dello ietogramma di progetto. Da svolgere in aula didattica su P.C.

Esercitazione n.9
Idrogramma Unitario Istantaneo: modello del serbatoio lineare e dell'invaso lineare

Esercitazione n. 10
I.U.H. Metodo della corrivazione, metodo del G.I.U.H.; convoluzione.

Esercitazione n.11
trasformazione afflussi deflussi: modelli in serie e in parallelo

Esercitazione n .12
Determinazione dell'idrogramma di piena del bacino dell'Orba per il nubifragio del 13 agosto 1935

Prerequisiti

Conoscenze di base di analisi matematica , geometria, fisica, meccanica razionale ed idraulica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 32
Esercitazioni (ore/anno in aula): 27
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

I programmi di calcolo e il materiale utilizzato per le lezioni possono essere scaricati da Internet

Chow, V.T.; Maidment, D.R.; Mays L.. Applied Hydrology,. WNew York, Mc Graw-Hill Book Company, 1988..

Maione, U.; Moisello, U.:. Elementi di statistica per l. Pavia, la Goliardica Pavese, 1993..

Moisello, U.. Idrologia tecnica. Pavia, La Goliardica Pavese, 1998..

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prove in itinere ed eventuale esame da svolgersi al computer utilizzando fogli excel.