Docente/i: Paolo Ghilardi  

Denominazione del corso: Idraulica e sistemazioni fluviali
Codice del corso: 503264
Corso di laurea: Ingegneria Civile, Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01, ICAR/02
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Civile, Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Crediti formativi: CFU 12
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Aspetti idraulici tipici delle correnti negli alvei naturali; processi fisici di erosione, trasporto dei sedimenti e deposito; calcolo numerico dei profili di pelo libero negli alvei naturali.

Programma del corso

Modulo di Idraulica Fluviale

• Cenni di geomorfologia fluviale – Meandri, barre, forme di fondo, classificazione dei tipi di alveo
• 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; relazione fra coefficiente di Manning e scabrezza omogenea equivalente; valutazione quantitativa 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; fattore di nascondimento, corazzamento naturale dell’alveo; trasporto di fondo: interpretazioni deterministiche e probabilistiche, 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: equazione di Exner, fenomeni di erosione e deposito, influenza delle correnti secondarie, evoluzione morfologica degli alvei; influenza delle forme di fondo sul calcolo della portata solida e della dissipazione energetica.
• Modellazione matematica delle correnti fluviali – Richiami sulle equazioni di De Saint Venant; calcolo numerico della cadente e dei coefficienti di ragguaglio; cenni sugli schemi numerici di risoluzione; calcolo dei profili di moto permanente con il programma HEC-RAS; cenni sui modelli numerici di alvei naturali a fondo mobile.

Modulo di Sistemazioni fluviali

• 0Introduzione al corso – Interazione fra corsi d'acqua, eventi naturali e territorio; Opere e metodologie gestionali per la tutela del territorio e il mantenimento della naturalità dei corsi d’acqua
• Cenni di morfologia e dinamica fluviale – I processi fisici della dinamica fluviale: erosione, trasporto, deposito, divagazione dei corsi d’acqua. Interazione dell’attività antropica con i processi fisici: scale spaziali e temporali. Interventi per la corretta gestione e utilizzazione dei corsi d’acqua e la conservazione del territorio.
• Difesa dalla erosione spondale e di fondo alveo – Stabilità dei granuli; corazzatura; rivestimento in riprap; rivestimento in pietrame in trincea e per caduta; protezione longitudinale al piede in pietrame; prismi, sacchi, burghe, burgoni, biostuoie, bioreti, biotessuti; metodi bioingegneristici. Protezioni sporgenti: pennelli, erosione localizzata alla testa dei pennelli.
• Arginature – Tipi di argini; verifiche idrauliche sulle arginature: analisi della filtrazione nel corpo arginale, linea di infiltrazione, modelli unidimensionali e bidimensionali; problemi di sormonto, sifonamento e erosione; cenni sulle verifiche di stabilità; protezione delle arginature.
• Gestione dei bacini idrografici – Competenze, Enti, normativa.
• Rischio idraulico e gestione della regione fluviale – Rischio, pericolosità, vulnerabilità, elementi esposti: definizioni, concetti e quantificazione; curve di stabilità e di vulnerabilità; curve danno-profondità; il rischio di alluvione nella normativa europea e nazionale; classi di rischio. Fasce fluviali: definizione, cenni sulle metodologie di delimitazione, esempi di pianificazione territoriale nelle aree incluse nella fasce fluviali.
• Mitigazione del rischio di alluvioni – Concetti generali; metodologie per la valutazione e la riduzione della vulnerabilità degli edifici nei confronti di: capillarità, spinte statiche e dinamiche, onde, deposito di detriti, erosione del suolo, urto di oggetti solidi trasportati dall’acqua, sollecitazioni non meccaniche.
• Attraversamenti fluviali – Valutazione della compatibilità idraulica delle opere di attraversamento; fenomeni idraulici localizzati in corrispondenza dei manufatti di attraversamento; erosione localizzata: metodi di stima, contromisure. Dimensionamento di tombinature e guadi.

Prerequisiti

Nozioni apprese nei corsi base di idraulica

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 75
Esercitazioni (ore/anno in aula): 24
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Appunti forniti dal docente.

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

Da Deppo L., Datei C., Salandin P.. Sistemazione dei corsi d'acqua. Libreria Cortina, Padova.

Przedwojski B. et al.. River Training Techniques. Balkema.

Modalità di verifica dell'apprendimento