Docente/i: Paolo Ghilardi  

Denominazione del corso: Idraulica fluviale
Codice del corso: 064134
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio, Ingegneria Civile
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Fornire le conoscenze di base sul moto dell’acqua negli alvei naturali, con particolare riferimento al trasporto solido e alla resistenza al moto. Gli allievi dovranno acquisire la capacità di predisporre modelli di calcolo a varie scale allo scopo di prevedere l’evoluzione morfologica degli alvei e di interpretare dati misurati sul campo.

Programma del corso

In questo corso vengono studiati gli aspetti dell'Idraulica tipici dei corsi d'acqua naturali: largo spazio viene dedicato al trasporto solido e alla resistenza al moto, in modo da fornire informazioni utili allo sviluppo di modelli matematici e fisici delle correnti in alvei a fondo mobile.

La resistenza al moto negli alvei naturali

• resistenza di parete e di forma
• legame fra gli sforzi alla parete e la distribuzione di velocità nella corrente
• fenomeni localizzati
• influenza del moto vario
• resistenza dovuta alla vegetazione
• criteri per la valutazione della resistenza negli alvei a fondo mobile

Il trasporto solido negli alvei naturali

• caratteristiche dei materiali trasportati
• condizioni di incipiente movimento: valori critici di sforzo alla parete, velocità, portata, pendenza
• moto incipiente negli alvei a granulometria eterogenea
• fenomeni di corazzamento dell’alveo
• trasporto di fondo: interpretazioni deterministiche e probabilistiche, teoria di Einstein, formule per la stima del trasporto, ruolo dell’eterogeneità della granulometria
• trasporto in sospensione: equazione di Rouse, influenza del trasporto sulla dinamica della corrente
• formule per la stima del trasporto totale
• il trasporto solido in condizioni non equilibrate: fenomeni di erosione e deposito, influenza delle correnti secondarie, evoluzione morfologica degli alvei
• tecniche per la misura del trasporto solido
• correnti detritiche: principali schemi interpretativi della reologia dei miscugli solido-liquido, innesco del moto, erosione dell’alveo, processi di deposito e di arresto, azioni dinamiche su ostacoli o opere idrauliche.

Modelli matematici di alvei naturali a fondo mobile

• schemi di moto permanente e di moto vario

Modellazione fisica degli alvei a fondo mobile

• peculiarità dei modelli fisici di alvei naturali

Cenni sulla normativa tecnica in materia di idraulica fluviale

• pericolosità, vulnerabilità, rischio
• compatibilità idraulica di infrastrutture
• interventi di modifica dell’alveo
• piani per le attività estrattive

Prerequisiti

Analisi matematica: funzioni di più variabili, limiti, integrali, derivate, equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali. Geometria e algebra: trigonometria, algebra elementare, geometria analitica elementare, fondamenti di calcolo matriciale. Fisica: misura delle grandezze fisiche e unità di misura, principi ed equazioni fondamentali della meccanica, energia, principi di conservazione. Fisica matematica: grandezze scalari e vettoriali, fondamenti di calcolo vettoriale. Gotecnica: analisi granulometriche, coesione, angolo d’attrito interno dei terreni. Idrologia: linee segnalatrici di probabilità pluviometrica. Idraulica: idrostatica, regime laminare e turbolento, correnti gradualmente e rapidamente variate in moto permanente, elementi base di acque sotterranee.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

A. Armanini. Principi di idraulica fluviale. BIOS, 2000.

Modalità di verifica dell'apprendimento

prove in itinere, prova finale.