DIPARTIMENTO Agraria ANNO ACCADEMICO 2013/2016 CORSO

DIPARTIMENTO
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
CFU
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
ANNO DI CORSO
PERIODO DELLE LEZIONI
SETTORI SCIENTIFICODISCIPLINARI
DOCENTE
NUMERO DI ORE RISERVATE
ALLO STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE
ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE
ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA
DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Agraria
2013/2016
Scienze Forestali e Ambientali (L25)
Idraulica, Idrologia e Sistemazioni Idraulico-forestali
12 (dodici)
Caratterizzante
Discipline dell’Ingegneria agraria, forestale e della
rappresentazione
“Idraulica ed Idrologia Forestale” (6 CFU)
“Sistemazioni Idraulico-forestali” (6 CFU)
Terzo
Primo semestre (“Idraulica ed Idrologia Forestale”) secondo semestre (“Sistemazioni Idraulico-forestali”)
AGR/08
“Idraulica ed Idrologia Forestale”: Ing. Demetrio Antonio
Zema
“Sistemazioni Idraulico-forestali”: Dott. Paolo Porto
Ricercatori - Università degli Studi “Mediterranea” di
Reggio Calabria - Dipartimento “AGRARIA”
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Elementi di matematica ed Elementi di fisica (per
“Idraulica ed Idrologia Forestale”)
Idraulica ed Idrologia Forestale (per “Sistemazioni
Idraulico-forestali”)
Dipartimento di Agraria
Lezioni frontali ed esercitazioni in aula - Visite tecniche
ed analisi di casi-studio
Facoltativa
Esame finale consistente in una prova orale ed
eventualmente in una prova scritta
Voto in trentesimi
http://www.agraria.unirc.it/calendario_accademico.php
Demetrio Antonio Zema:
http://www.agraria.unirc.it/scheda_persona.php?id=50485
Paolo Porto:
http://www.agraria.unirc.it/scheda_persona.php?id=669
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Acquisizione degli strumenti di base e dei metodi teorici e pratici per l’analisi dei fenomeni
idrologici e la progettazione di interventi di sistemazione idraulico-forestale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Capacità di applicare nella pratica professionale le nozioni acquisite per la risoluzione di problemi
di particolare rilevanza inerenti al controllo ed alla mitigazione del rischio idrogeologico nel
territorio agro-forestale.
Autonomia di giudizio
Autonomia nella valutazione dei processi idrologici fondamentali, nell’applicazione di criteri e
strumenti per la loro misura/stima e nella scelta, nella progettazione e dimensionamento degli
interventi di controllo delle piene e di monitoraggio e mitigazione dei fenomeni erosivi.
Abilità comunicative
Capacità di analisi critica ed esposizione dei metodi e risultati delle applicazioni professionali e di
relazionarsi con figure tecniche specialistiche del settore.
Capacità d’apprendimento
Capacità di seguire discipline nel settore della difesa del suolo e della pianificazione di bacino
idrografico, utilizzando le conoscenze acquisite durante il corso, nell’ambito del corso di laurea
magistrale.
OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO
Il corso si propone, nell’ambito della formazione professionale del Dottore Scienze Forestali ed
Ambientali, di fornire conoscenze di base ed applicative relative:
- all’idrostatica, all’idraulica delle correnti in pressione ed a superficie libera, ai processi di efflusso
ed all’approvvigionamento da falde sotterranee;
- alla misura delle precipitazioni ed alla elaborazione dei dati rilevati, alla misura e stima dei
processi idrologici fondamentali, all’analisi dei processi di trasformazione afflussi-deflussi ed alla
stima delle portate di piena;
- alle metodologie per la caratterizzazione del bacino e del reticolo idrografico, alla valutazione e
misura dei fenomeni di trasporto solido, all’analisi di criteri per la sistemazione dei versanti e dei
torrenti (approfondendo in particolare la valutazione della pendenza di sistemazione di un tratto
montano di un torrente) ed allo studio delle possibili tipologie di briglie e dei criteri per il loro
dimensionamento idraulico e statico.
ARTICOLAZIONE DEL CORSO
ARGOMENTO DELLE LEZIONI
IDRAULICA E IDROLOGIA FORESTALE (6 CFU)
1. Richiami su sistemi ed unità di misura.
2. Pressioni e spinte. Equazione indefinita ed equazione globale dell’idrostatica. Spinte
idrostatiche su pareti piane: applicazioni. Manometri. Applicazioni a vasche di
accumulo e paratoie. Cinematica dei fluidi: velocità ed accelerazione. Elementi
caratteristici del moto. Tipi di movimento. Equazione di continuità. Equazioni
fondamentali della dinamica dei fluidi: equazione indefinita del movimento. Equazione
globale dell’equilibrio dinamico.
3. Definizione e classificazione delle correnti: sezione idrica, portata, regime di
movimento. Teorema di Bernoulli: interpretazione geometrica ed energetica;
applicazioni. Estensione al moto vario. Moto dei liquidi perfetti e viscosi.
4. Studio del moto uniforme: cadente piezometrica e sua determinazione. Perdite di
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carico localizzate. Equazione del moto. Problemi di verifica e problemi di progetto
delle condotte di adduzione anche con sollevamento.
5. Correnti a superficie libera. Verifica e progetto dei canali in condizioni di moto
uniforme. Verifica idraulica dei corsi d'acqua naturali. Applicazioni. Caratteri
cinematici delle correnti. Cenni ai problemi di moto permanente non uniforme. Cenni
alle azioni di trascinamento di una corrente. Alvei a debole e forte pendenza (cenni).
Profili di moto permanente (cenni); tracciamento dei profili in alvei cilindrici (cenni).
Passaggio attraverso lo stato critico. Passaggio di una corrente attraverso sezioni
ristrette.
6. Luci a battente e luci a stramazzo. Applicazioni pratiche. Idrometria delle correnti a
pelo libero: metodi e strumenti.
7. Moti di filtrazione. Legge di Darcy. Permeabilità. Classificazione delle falde
sotterranee. Approvvigionamento idrico dalle falde.
8. Ciclo e bilancio idrologico, e applicazioni. Precipitazioni e sistemi di misura. Altre
grandezze meteorologiche e sistemi di misura. Rete italiana di rilevamento dati e
Annali idrologici. Metodi per la valutazione della distribuzione spaziale delle
precipitazioni e applicazioni.
9. Analisi statistica degli eventi idrologici estremi: piogge intense e loro elaborazione
statistico-probabilistica. Applicazioni.
10. Il bacino idrografico: caratteristiche generali dei versanti e della rete idrografica.
Elementi di morfometria: proprietà lineari, areali e del rilievo.
11. Evaporazione e traspirazione. Intercettazione delle precipitazioni. Evaporazione da
specchio liquido. Traspirazione. Modelli di stima dell’evapotraspirazione.
12. Invaso superficiale delle precipitazioni. Infiltrazione: processi e fattori che la
influenzano, apparecchiature di misura e modelli di stima. Moto dell’acqua in terreno
saturo ed insaturo. Il bilancio idrico del terreno e sue applicazioni. Metodi e strumenti
per la misura dei parametri idrologici del suolo (contenuto idrico, potenziale,
conducibilità idraulica).
13. Formazione dei deflussi superficiali e sottosuperficiali. Teorie di Horton ed
Hewlett. Idrogramma di piena e sue componenti caratteristiche. Tempo di ritardo e di
corrivazione. Coefficiente di deflusso. Metodi empirici per il calcolo della portata di
piena. Metodo razionale. Applicazioni.
SISTEMAZIONI IDRUALICO-FORESTALI (6 CFU)
1. Introduzione al corso. Finalità, contenuti e applicazioni delle Sistemazioni
idraulico-forestali. Metodologia di studio. Presentazione delle dispense e dell’esame.
2. Richiami di idraulica di base. L’efflusso da luci - L’idraulica delle correnti a
superficie libera. Correnti di moto uniforme e permanente negli alvei naturali. Correnti
lente e veloci. Lo stato critico. Il risalto idraulico.
3. Esercitazione su: Applicazioni sulle luci a stramazzo. Tracciamento dei profili di
corrente in moto permanente
4. Richiami di idrologia di base. Approfondimenti sulle misure di portata nei corsi
d’acqua naturali. Richiami di morfometria. Il bacino idrografico. I parametri
morfometrici: proprietà lineari, areali e del rilievo
5. Il trasporto solido in alveo. Trasporto solido delle correnti a superficie libera.
Generalità. Studio della condizione di moto incipiente in termini cinematici e dinamici.
La valutazione della portata solida per trascinamento sul fondo. Il trasporto solido in
sospensione. Strumenti e tecniche di misura del trasporto solido
6. Esercitazione su: Calcolo della portata solida per trascinamento sul fondo. Profilo di
concentrazione e calcolo della portata solida in sospensione.
7. Le opere di sistemazione idraulica. Le opere trasversali e le opere longitudinali.
8. Le sistemazioni in alveo. La pendenza di correzione dei torrenti. La formulazione
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cinematica. Il concetto di velocità critica. La formulazione dinamica. Il concetto di
tensione di trascinamento critica.
9. Esercitazione su: Determinazione della pendenza di equilibrio di un corso d’acqua
monogranulare. Determinazione della pendenza di equilibrio di un corso d’acqua per il
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caso di materiali eterogenei. Rivisitazione dell’abaco di Shields
10. Tipologie di opere trasversali e longitudinali. Le briglie a corpo pieno.
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L’inserimento delle opere trasversali e longitudinali in alveo
11. Dimensionamento delle opere idrauliche. Calcolo della distanza tra le briglie e
della loro altezza fuori terra. Il dimensionamento dello spessore al coronamento. Il
dimensionamento dello spessore alla base di una briglia. Il dimensionamento della
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savanella. Forze agenti su una briglia. Verifiche di stabilità per il caso di briglia
interrita e non interrita.
12. Esercitazione su: Dimensionamento delle parti costruttive di una briglia a gravità:
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spessore al coronamento, spessore alla base, savanella. Verifiche di stabilità
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13. Le opere di sistemazione dei versanti
TOTALE
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MATERIALE DIDATTICO
Citrini D., Noseda G. 1987. Idraulica. Casa editrice Ambrosiana, Milano, pp. 470.
Moisello U.: Idrologia tecnica, Ed. La Goliardica Pavese, Pavia, 1999.
Ferro V.: La sistemazione dei bacini idrografici, Ed McGraw-Hill, Milano 2002.
Materiale didattico distribuito durante il corso e pubblicato sulla pagina personale dei docenti nel
sito di facoltà (www.agraria.unirc.it).