Corso | SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI |
Curriculum | comune |
Anno Accademico | 2023/2024 |
Anno | 3 |
Crediti | 12 |
Ore aula | 120 |
Crediti | 6 |
Ore aula | 60 |
Settore Scientifico Disciplinare | AGR/08 - IDRAULICA AGRARIA E SISTEMAZIONI IDRAULICO-FORESTALI |
Attività formativa | Caratterizzante |
Ambito | Discipline dell'ingegneria agraria, forestale e della rappresentazione |
Responsabile | Santo Marcello ZIMBONE |
Crediti | 6 |
Semestre | Primo Ciclo Semestrale |
1. Introduzione agli argomenti in programma di idraulica e di idrologia forestale.
2. Richiami sul calcolo vettoriale e sulla meccanica dei fluidi. Scalari e vettori. I fluidi come sistemi continui. Proprietà e grandezze geometriche, cinematiche e dinamiche caratteristiche dei fluidi newtoniani (densità e peso specifico, comprimibilità, tensione superficiale, viscosità), sistemi e unità di misura. Regimi di movimento dei fluidi.
3. Statica dei fluidi. Sforzi interni nei fluidi in quiete. Pressione e spinta idrostatica. Equazione globale dell’equilibrio statico. Equazione fondamentale della statica dei fluidi pesanti incomprimibili (legge di Stevino). Piano dei carichi idrostatici assoluto e relativo. Diagramma delle pressioni idrostatiche assolute e relative. Metodi e apparecchi di misura della pressione idrostatica. Calcolo della spinta idrostatica su superfici piane. Applicazioni varie di statica dei fluidi.
4. Cinematica dei fluidi. Velocità e accelerazione. Elementi caratteristici del moto (traiettorie, linee di corrente o di flusso, linee di emissione). Tipi e regimi di movimento dei fluidi. Fluidi perfetti e fluidi reali. Equazione di continuità applicata alle correnti fluide.
5. Dinamica dei fluidi. Equazione indefinita del movimento di un fluido. Equazione globale dell’equilibrio dinamico. Distribuzione della pressione nel piano normale e correnti lineari. Il teorema di Bernoulli per un fluido perfetto e sue interpretazioni geometrica ed energetica. Linea dei carichi totali e linea piezometrica. Applicazioni del teorema di Bernoulli ai processi di efflusso. Tubi convergenti. Venturimetro. Piezometro e tubo di Pitot. Estensione del teorema di Bernoulli ai fluidi reali. Potenza di una corrente in una sezione ed estensione del teorema di Bernoulli a una corrente. Scambio di energia fra una corrente e una macchina motrice (turbina) e operatrice (pompa). Equazioni del moto dei fluidi reali e resistenze al moto. Azione di trascinamento di una corrente. Correnti in pressione in moto uniforme (laminare e turbolento). Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti. Moto nei tubi lisci. Moto nei tubi scabri. Formule pratiche. Perdite di carico localizzate: brusco allargamento, perdite di sbocco, imbocco e brusco restringimento, convergenti e divergenti, dispositivi di strozzamento. Carico idraulico di una condotta. Correnti in depressione. Misura delle portate nelle correnti in pressione. Problemi di verifica e di progetto. Problemi pratici relativi alle lunghe condotte. Condotta a diametro costante con erogazione uniforme lungo il percorso. Verifica del funzionamento dei sistemi di condotte. Dimensionamento dei sistemi di condotte. Costo di una condotta. Costi di esercizio. Sistemi di condotte a gravità. Impianti di sollevamento, macchine operatrici (pompe di superficie, immerse, sommergibili) e curve caratteristiche. Problemi di verifica e di progetto di un impianto di sollevamento. Correnti a superficie libera. Caratterizzazione idraulica ed energetica delle correnti a superficie libera. Problemi di verifica e progetto dei canali in condizioni di moto uniforme. Cenni sulle correnti a superficie libera in moto permanente: correnti lenti, veloci e critiche; alvei a pendenza debole, forte e critica; profili di rigurgito e risalto idraulico Foronomia: luci a battente (a spigolo vivo e in parete grossa) e luci a stramazzo (di tipo Francis, triangolare, trapezio, a larga soglia). Misura delle portate nelle correnti a superficie libera. Applicazioni varie di dinamica dei fluidi.
6. Moti di filtrazione. Legge di Darcy. Misura della permeabilità. Classificazione delle falde sotterranee. Pozzi e curve caratteristiche.
7. 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. Relazioni tra altezza e durata della precipitazione. Curva di probabilità pluviometrica. Applicazioni.
8. Analisi statistica degli eventi idrologici estremi: piogge intense e loro elaborazione statistico-probabilistica. Applicazioni.
9. Il bacino idrografico: caratteristiche generali dei versanti e della rete idrografica. Elementi di morfometria: proprietà lineari, areali e del rilievo.
10. Evaporazione e traspirazione. Intercettazione delle precipitazioni. Evaporazione da specchio liquido. Traspirazione. Modelli di stima dell’evapotraspirazione. Applicazioni.
11. 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).
12. 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. Sistemi di misura delle portate. Applicazioni.
Ultimo aggiornamento: 30-10-2023
Ultimo aggiornamento: 30-10-2023
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.
Acquisizione conoscenze su:
- Strumenti di base e dei metodi teorici e pratici per l’analisi dei fenomeni idrologici e progettazione di interventi di sistemazione idraulico-forestale.
- Risoluzione di problemi di particolare rilevanza inerenti al controllo ed alla mitigazione del rischio idrogeologico nel territorio agro-forestale.
Conoscenza e capacità di comprensione
Acquisizione di metodologie teoriche e di tecniche pratiche per l’analisi di fenomeni idraulici ed idrologici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Capacità di applicare le conoscenze metodologiche acquisite nella risoluzione pratica di problemi connessi al controllo dei fenomeni idrologici ed ai rischi ambientali indotti sul territorio agro-forestale.
Autonomia di giudizio
Analisi e valutazione in autonomia dei processi idrologici fondamentali ed applicazione autonoma di criteri e strumenti per la misura/stima/previsione di variabili idrologiche.
Abilità comunicative
Capacità di esposizione delle metodologie e delle conoscenze acquisite in idrologia nella pratica professionale, anche al fine di confrontarsi con altri tecnici e specialisti del settore.
Capacità d’apprendimento
Acquisizione delle competenze necessarie per mettere in grado l'allievo di affrontare nell’ambito del corso di laurea magistrale le altre discipline specialistiche nel settore della difesa del suolo e della pianificazione di bacino.
Ultimo aggiornamento: 15-09-2023
Conoscenze di matematica e fisica
Ultimo aggiornamento: 15-09-2023
Lezioni frontali ed esercitazioni
Ultimo aggiornamento: 15-09-2023
Prova orale
Ultimo aggiornamento: 15-09-2023
Crediti | 6 |
Ore aula | 60 |
Settore Scientifico Disciplinare | AGR/08 - IDRAULICA AGRARIA E SISTEMAZIONI IDRAULICO-FORESTALI |
Attività formativa | Caratterizzante |
Ambito | Discipline dell'ingegneria agraria, forestale e della rappresentazione |
Responsabile | ANTONINA CAPRA |
Crediti | 6 |
Semestre | Primo Ciclo Semestrale |
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