Insegnamento di Idraulica ed Idrologia

Insegnamento di Idraulica ed Idrologia Prof. Stefano Orlandini Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia URL: http://www.idrologia.unimore.it/orlandini E‐mail: [email protected] Obiettivi Formativi L'insegnamento si propone di introdurre i principi idraulici ed idrologici che consentono di caratterizzare e risolvere i principali problemi nella gestione delle risorse idriche e nella protezione idraulica del territorio. Prerequisiti Analisi Matematica A. Programma Proprietà fisiche dei fluidi. Equazioni fondamentali della meccanica dei fluidi. Idrostatica. Dinamica dei fluidi ideali. Moto turbolento. Correnti idriche nelle condotte in pressione. Moto uniforme. Leggi di resistenza. Proprietà idrauliche dei canali. Condizioni critiche. Moto uniforme. Leggi di resistenza. Scale di deflusso. Pendenza critica. Moto permanente gradualmente e rapidamente variato. Profili di corrente. Risalto idraulico. Sezioni di controllo. Moto vario gradualmente e rapidamente variato. Schema dell’onda dinamica, dell’onda diffusiva e dell’onda cinematica. Moti di filtrazione nei mezzi porosi. Caratterizzazione deterministica e statistica degli eventi di piena. Bacino idrografico. Processi idrologici fondamentali. Evaporazione. Precipitazione. Infiltrazione ed exfiltrazione. Generazione del deflusso superficiale e sotterraneo. Precipitazioni efficaci. Propagazione delle acque superficiali. Formazione degli idrogrammi di piena. Distribuzioni di probabilità degli eventi estremi. Periodo di ritorno. Pericolo idrologico. Rischio idraulico. Testi Consigliati Alfonsi, G., e E. Orsi, Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi, CEA, Milano, 2005. Chow, V. T. Open‐channel Hydraulics, McGraw‐Hill, New York, USA, 1959. Chow, V. T., D. R. Maidment, e L. W. Mays, Applied Hydrology, McGraw‐Hill, New York, USA, 1988. Citrini, D., e G. Noseda, Idraulica, CEA, Milano, 1987. Marchi, E., e A. Rubatta, Meccanica dei Fluidi: Principi ed Applicazioni Idrauliche, UTET, Torino, 1981. Suggerimenti e Regole Generate dall’Esperienza La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata. I file in PDF dei lucidi proiettati durante le lezioni sono disponibili alla pagina web personale del docente: www.idrologia.unimore.it/orlandini. Si accede al menu “Download” e si clicca su “Idraulica” e su “Idrologia” sotto “Lezioni e Prove di Esame in PDF”. I lucidi sono deliberatamente concepiti per fornire una base sulla quale inserire le note personali, durante le lezioni e durante lo studio. Sono utili se vengono rivisitati ed elaborati dallo studente. È consigliato, ma non necessario, l’uso dei seguenti testi (disponibili nella biblioteca della Facoltà): 1. Marchi, E., e A. Rubatta, Meccanica dei Fluidi: Principi ed Applicazioni Idrauliche, UTET, Torino, 1981. 2. Citrini, D., e G. Noseda, Idraulica, CEA, Milano, 1987. 3. Alfonsi, G., e E. Orsi, Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi, CEA, Milano, 2005. 4. Chow, V. T. Open‐channel Hydraulics, McGraw‐Hill, New York, USA, 1959. 5. Chow, V. T., D. R. Maidment, e L. W. Mays, Applied Hydrology, McGraw‐Hill, New York, USA, 1988. Verranno svolti esercizi numerici in classe. Gli studenti sono invitati a dotarsi di una calcolatrice scientifica e di svolgere i calcoli durante le esercitazioni. Sono consigliate le calcolatrici HP con notazione polacca inversa (http://h41111.www4.hp.com/calculators/it/it/articles/rpn.html). Verrà svolta una visita presso la cassa di espansione di Marano (PR), gestita dalla Agenzia Interregionale per il Fiume Po alla fine del corso. In tale occasione verranno osservati diversi fenomeni idraulici che sono stati trattati durante il corso e che verranno approfonditi nei corsi successivi. Sono incoraggiati gli interventi degli studenti durante le lezioni per la richiesta di chiarimenti o l’espressione di osservazioni. Gli studenti sono invitati a chiedere la parola alzando la mano e a parlare forte e chiaro, in modo che tutta la classe possa partecipare. Sono incoraggiate le richieste di chiarimento o approfondimento degli argomenti svolti a lezione alla fine delle lezioni stesse o negli orari di ricevimento (lunedì, ore 15–17, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile, Modena). Gli studenti sono pregati concordare gli appuntamenti mediante un messaggio di posta elettronica al docente all’indirizzo [email protected], usando la loro casella di posta elettronica di ateneo. Non verranno presi in considerazione i messaggi che provengono da indirizzi di posta elettronica diversi da quelli di ateneo Gli esami vengono svolti esclusivamente durante gli appelli stabiliti dal docente attraverso il sistema ESSE3. L’esame è articolato in una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta prevede la soluzione di un esercizio numerico e la descrizione (mediante proposizioni, equazioni e disegni) di un argomento svolto a lezione. Sono disponibili esempi alla pagina web http://www.idrologia.unimore.it/orlandini/idraulica.html. La prova orale riguarda la discussione della prova scritta e di altri argomenti svolti a lezione. Gli studenti si iscrivono alla prova scritta e alla prova orale usando il sistema ESSE3. Occorre iscriversi alla prova orale nello stesso momento in cui ci si iscrive alla prova scritta. Le iscrizioni sono normalmente chiuse due giorni prima di quello della prova scritta. Non verranno valutate le prove di studenti non iscritti regolarmente. Il risultato della prova scritta viene comunicato agli studenti mediante un messaggio di posta elettronica all’indirizzo di ateneo. Non occorre accettare o rifiutare la valutazione della prova scritta. Possono accedere alla prova orale tutti gli studenti che hanno svolto la prova scritta, ma si consiglia il ritiro dalla prova orale se la valutazione della prova scritta è inferiore a 15/30. L’accettazione della valutazione della prova orale viene fatta al termine della prova stessa e non è quindi necessario accedere per questo ad ESSE3. Gli studenti che non superano la prova orale in un dato appello devono sostenere la prova scritta e la prova orale in un appello successivo.