Docente/i: Stefano Sibilla  

Denominazione del corso: Idraulica ambientale
Codice del corso: 503012
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire gli elementi di base per il calcolo delle correnti a superficie libera in alvei naturali, in regime di moto permanente e di moto vario. Particolare attenzione sarà posta al problema della determinazione del trasporto solido e alla predisposizione di modelli di calcolo per la simulazione delle piene.

Programma del corso

Meccanica dei liquidi
Principi di conservazione della massa e della quantità di moto. Sforzo viscoso: equazioni di Navier-Stokes. Correnti turbolente: fluttuazioni di velocità, sforzi turbolenti, scabrezza superficiale, turbolenza di parete. Equazione dell’equilibrio idrodinamico. Azioni idrodinamiche: drag e lift. Ipotesi di corrente monodimensionale e gradualmente variata: equazioni di De Saint-Venant.

Moto permanente negli alvei naturali
Equazione dell’energia: calcolo dei profili di moto permanente in un alveo naturale. Resistenza di parete e di forma. Resistenza dovuta alla vegetazione. Calcolo delle situazioni di moto rapidamente variato.

Trasporto solido negli alvei naturali
Caratteristiche dei sedimenti trasportati. Condizioni di incipiente movimento, valori critici dello sforzo al fondo, abaco di Shields. Fenomeni di corazzamento dell’alveo. Trasporto di fondo: teoria di Einstein, formule per la stima del trasporto di fondo. Trasporto in sospensione: equazione di Rouse. Trasporto solido in condizioni non equlibrate: evoluzione morfologica degli alvei.

Moto vario in correnti a superficie libera
Celerità di un’onda. Modello cinematico. Modello parabolico: studio dell’evoluzione spaziale dell’onda di piena. Metodi di soluzione numerica delle equazioni di De Saint-Venant: metodo delle caratteristiche, metodi alle differenze finite.

Prerequisiti

Analisi matematica: calcolo differenziale e integrale, equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali. Fisica: grandezze fisiche e unità di misura, fondamenti di calcolo vettoriale, principi della meccanica, concetti di forza ed energia, principi di conservazione. Idraulica: idrostatica, moto uniforme e moto permanente gradualmente variato negli alvei artificiali.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 38
Esercitazioni (ore/anno in aula): 18
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

A. Armanini. Principi di idraulica fluviale. BIOS.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale.