Idrologia e Costruzioni Idrauliche A.A. 2012-13

Corso di Laurea in Ingegneria Civile

Prof. Ing. Fabio Castelli fabio@dicea.unifi.it

Orario 'netto' delle lezioni

Lunedì – 8:45/10:00 – 10:15/11:15

Giovedì – 14:00/15:15 – 15:30/16:30

Orario di ricevimento (S. Marta)

Mercoledì – 16:00/17:30

Giovedì – 11:30/12:30

Gli ambiti applicativi: Il Rischio Idraulico e la Difesa del Suolo

Sistemazione dei versanti e dei

corsi d'acqua

Opere di difesa dalle alluvioni

Gli ambiti applicativi: Le Risorse Idriche e il Servizio Idrico Integrato

Invasi, opere di

presa, acquedotti,

fognature

Gli ambiti applicativi: I Problemi Idraulici nelle Costruzioni Civili

Infrastrutture

viarie

Ponti

Cantieri edili

I fondamenti teorici

Idrologia [La scienza che studia la distribuzione, il movimento, la biologia e

la chimica delle masse d’acqua del pianeta]

1 mm 1 m 1 km 1 Mm

Idraulica

PROGRAMMA

Fondamenti di Idrologia

I principali fenomeni fisici: L'acqua nell'atmosfera e la formazione delle

precipitazioni; l'acqua nel suolo, l'infiltrazione e il deflusso superficiale;

l'evaporazione e l'evapotraspirazione; le falde acquifere.

Le misure: Misure idrometeorologiche, misure idrometriche; idrografia e

ipsometria; telerilevamento; organizzazione dei dati idrologici e geografici.

Schemi di calcolo: Modelli probabilistici degli estremi, colmi di piena e linee

segnalatrici di possibilità pluviometrica; idrogrammi di piena di progetto; bilanci

idrologici; curve di durata dei corsi d'acqua.

Richiami e complementi di Idraulica

Principi di stabilità degli alvei fluviali: Tensioni al fondo; criterio di stabilità di

Shields; Teoria dell’equilibrio limite.

Ricostruzione dei profili di piena negli alvei fluviali: Rilievo topografico degli

alvei; sezioni e profili. Simulazione dei profili di piena con HEC-RAS:

impostazione generale della geometria; portate e condizioni al contorno;

rappresentazione di ponti, traverse e altre opere in alveo; restituzione dei

risultati.

Normativa sulle acque pubbliche.

Verifiche idrauliche per le strutture

Calcolo idraulici nelle correnti fluviali in presenza di strutture.

Strutture trasversali alle correnti fluviali: dimensionamento e verifiche di

stabilità; problemi di sottofiltrazione e sifonamento; contenimento e dissipazione

del risalto; erosioni localizzate.

Strutture longitudinali e rilevati: dimensionamento e verifica di strutture in

massi sciolti, massi legati, gabbioni e materassi; dimensionamento e verifica di

strutture rigide; verifica di stabilità di argini e rilevati in terra soggetti a

filtrazione.

Acquedotti

Stima dei fabbisogni idrici.

Captazioni: Opere per la captazione da sorgenti; tipologie di pozzi; tecniche di

realizzazione di pozzi; valutazione delle portate emungibili dai pozzi; prese da

acque superficiali; dighe, invasi e grandi derivazioni.

Reti di condotte: criteri di tracciamento e dimensionamento; normativa sulle

condotte in pressione; materiali e caratteristiche delle condotte in pressione;

valvole e pezzi speciali; stazioni di pompaggio; tipologie e dimensionamento di

serbatoi di compenso giornaliero; criteri di progettazione e verifica di reti di

distribuzione idrica.

Fognature

Tipologie ed elementi funzionali; richiami normativi; andamenti plano-altimetrici

caratteristici; tipi di condotte da fognatura; dimensionamento della fognatura

bianca; dimensionamento della fognatura nera; elementi speciali;

dimensionamento delle stazioni di sollevamento.

Testi consigliati:

(disponibili per prestito alla Biblioteca di Ingegneria)

Riferimento:

U. Moisello, Idrologia Tecnica, La Goliardica Pavese, Pavia, 1999.

G. Ippolito, Appunti di costruzioni idrauliche, Liguori, Napoli, 1993.

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

Padova, 2002.

Approfondimenti:

S.L. Dingman, Physical Hydrology, Long Grove, 2008.

P. Novak et al., Hydraulic Structures, Taylor and Francis, 2007.

L. Da Deppo et al., Acquedotti, Cortina, Padova, 2003.

L. Da Deppo, C. Datei, Fognature, Cortina, Padova, 2004.

Traccia delle lezioni (diapositive)

http://freedom.dicea.unifi.it/Claroline-1.3.1/

L'esame può essere sostenuto secondo una delle due tipologie sotto

elencate:

A) Discussione degli elaborati di esercitazione (verifica idraulica di un

attraversamento di un corso d’acqua o progetto di piccola sistemazione fluviale,

acquedotto e fognature di un agglomerato urbano) svolti in gruppo + risposta a

domande su argomenti del programma del corso.

B) Risposta a domande (di maggiore dettaglio) su argomenti del programma

del corso.

Al fine di poter sostenere l'esame secondo la tipologia A), lo studente dovrà

frequentare obbligatoriamente un numero minimo di esercitazioni in classe, in

date comunicate anticipatamente dal docente. Per lo svolgimento delle

esercitazioni da discutere all'esame, lo studente potrà avvalersi di revisioni in

corso di stesura durante il normale orario di ricevimento.

L’assegnazione dei casi di studio (corso d’acqua e centro abitato) viene

effettuata via posta elettronica all’indirizzo del docente

(fabio@dicea.unifi.it), con riferimento alla CTR 1:10,000 della Regione

Toscana.

Lo studente sceglie una zona di proprio interesse (esclusa la pianao FI-PO-

PT), comunicandola nella richiesta di assegnazione del caso di studio

tramite i codici di 3 tavolette della suddetta CTR.