Docente/i: Sara Todeschini  

Denominazione del corso: Complementi di costruzioni idrauliche urbane()
Codice del corso: 503182
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Sede: Mantova
Settore scientifico disciplinare: ICAR/02
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

L’insegnamento si propone di fornire approfondimenti su problematiche pertinenti le costruzioni idrauliche in ambito urbano. Al termine del corso lo studente dovrà possedere le conoscenze concettuali e pratiche relative a progettazione, realizzazione, verifica idraulica, analisi prestazionale, diagnosi funzionale, riabilitazione e gestione dei sistemi di approvvigionamento e distribuzione idrica e dei sistemi di drenaggio urbano.

Programma del corso

SISTEMI DI APPROVVIGIONAMENTO E DISTRIBUZIONE IDRICA

• Impianti di attingimento. Raccolta, regolazione e derivazione di acque sotterranee e superficiali.
• Qualità delle acque ad uso potabile e impianti di potabilizzazione. Riferimenti normativi e tecnologie di trattamento.
• Impianti di pompaggio nella rete di distribuzione idrica. Centraline di comando mediante autoclave, autoclave e misuratore di portata, misuratore di portata e inverter.
• Apparecchiature per acquedotto. Saracinesche, valvole di regolazione, valvole di ritegno, valvole automatiche a galleggiante, riduttori-regolatori di pressione, idranti, sfiati automatici, strettoi e collari per prese in carico.
• Materiali per acquedotto. Normativa. Tubazioni metalliche (acciaio, ghisa) e di materia plastica (PVC, PE, PP, PRFV). Processo di fabbricazione, dimensioni, pressioni caratteristiche, rivestimenti, sistemi di giunzione, pezzi speciali, trincee di posa, calcolo delle perdite di carico.
• Corrosione e protezione dalla corrosione delle tubazioni metalliche interrate. Il processo chimico di corrosione. Cause di corrosione interna ed esterna. Protezione attiva e passiva.
• Verifica idraulica di reti di distribuzione idrica. Metodi numerici con approccio sia Demand Driven Analysis DDA sia Pressure Driven Analysis PDA.
• Perdite nei sistemi acquedottistici. Entità e strategie di ricerca delle perdite negli impianti di trasporto e distribuzione. Ricerca puntuale mediante metodi acustici, termografia, tecnologie radar, gas tracciante e controllo pressione.
• Analisi prestazionale dei sistemi idrici. Il concetto di affidabilità e la quantificazione dell’affidabilità.
• Prospettive di risparmio energetico nei sistemi acquedottistici.

DRENAGGIO URBANO

• Materiali per canalizzazioni fognarie. Normativa. Tubazioni lapidee, metallche e plastiche. Interazione canalizzazione-fluido. Interazione canalizzazione-terreno di posa. Stabilità statica. Tenuta idraulica.
• Controllo dei sedimenti nei sistemi fognari. Caratteristiche dei sedimenti fognari (granulometria, coesione, consolidamento e reologia). Condizioni per l’autopulizia delle condotte. Pulizia mediante tecniche di flushing. Implicazioni sull’impostazione progettuale e gestionale della rete fognaria.
• Verifica delle reti fognarie. Verifiche di reti di drenaggio esistenti attraverso modelli matematici fisicamente basati che valutino l’evoluzione nello spazio e nel tempo dei processi idrologici e idraulici sul bacino e nella rete fognaria.
• Diagnosi funzionale dei sistemi di drenaggio urbano. Aspetti metodologici per l’analisi di sistemi fognari che presentino, nei confronti della raccolta e allontanamento delle acque meteoriche, problemi funzionali. Individuazione degli interventi correttivi ottimali attraverso i modelli diagnostici impiegati.
• Interventi di riabilitazione di un sistema fognario. Cause ed effetti del danneggiamento della struttura fognaria. Video-ispezione e pulizia delle canalizzazioni di fognatura. Ripristino ed recupero funzionale delle condotte attraverso tecnologie no-dig.
• Tecniche no-dig per la realizzazione di canalizzazioni fognarie. Aspetti tecnologici ed applicabilità delle tecniche di Horizontal Directional Drilling, Microtunneling e spingitubo.
• Effetti dell’urbanizzazione sul bilancio idrologico e sulla qualità delle acque. Alterazioni al libero regime delle acque superficiali e sotterranee ed alle loro caratteristiche qualitative indotte dall’urbanizzazione. Evoluzione del drenaggio urbano e concetto di sostenibilità idraulica e ambientale.
• Strategie di controllo degli scarichi fognari di tempo di pioggia. Misure istituzionali, normative, educative, gestionali e sistemi strutturali finalizzati alla tutela idraulica e ambientale dei ricettori.
• Scaricatori di piena. Normativa tecnica, tipologie, dimensionamento. Controllo quantitativo e qualitativo degli effluenti riversati nei ricettori.
• Vasche di laminazione. Modelli semplificati per il calcolo dei volumi di laminazione e loro validità. Rischio di insufficienza d’un invaso di laminazione. Tipologie costruttive e problematiche gestionali. Cenni sul controllo in tempo reale.
• Vasche di prima pioggia. Normativa. Criteri progettuali e di dimensionamento: capacità specifica, modalità d’inserimento, di alimentazione e di svuotamento nel sistema fognario. Aspetti tecnico-gestionali.
• Prospettive di risparmio energetico nei sistemi fognari.

Prerequisiti

Sono richieste conoscenze dei corsi di Idraulica, Idrologia e Infrastrutture Idrauliche.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 42
Esercitazioni (ore/anno in aula): 6
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

La docente distribuirà dispense sugli argomenti trattati nel corso, ulteriori approfondimenti saranno possibili attraverso la consultazione dei riferimenti bibliografici.

Milano V. (1996). Acquedotti. Guida alla progettazione. Hoepli, ISBN: 88-203-2292-7.

AA. VV. (1997). Sistemi di fognatura. Manuale di progettazione. Hoepli, ISBN: 88-203-2442-3.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova in itinere a carattere seminariale con contributi individuali di approfondimento di problematiche pertinenti il corso. L’ammissione all’esame finale è subordinata alla valutazione positiva della prova in itinere. L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti propri del corso.