Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio - Environmental Engineering

Quadro normativo in materia di acque e difesa del suolo. Direttive Comunitarie e Leggi di recepimento. Norme Regionali in materia di scarichi. Pianificazione distrettuale. Sistemi acquedottistici. Modellazione idraulica del sistema. Domanda idrica. Tipologie di utenza, fabbisogno, richiesta e consumo, perdite idriche. Modelli di simulazione e previsione della domanda idrica a diverse scale spazio-temporali, coefficienti di punta. Analisi della domanda anti-incendio. Caratterizzazione topologica delle reti, reti aperte e reti chiuse, elementi della teoria dei grafi, rappresentazione dei componenti il sistema mediante nodi e archi. Modellazione in condizioni di permanenza e in condizioni dinamiche. Modellazione di lungo periodo. Principali algoritmi risolutivi. Analisi dinamica. Analisi di moto vario elastico. Casse d’aria. Modellazione della qualità idrica. Caratteristiche qualitative dell’acqua ad uso potabile. Meccanismi di trasporto e di mescolamento nella rete, cinetica e coefficienti delle reazioni, tempo di permanenza dell’acqua nel sistema, traccianti. Mescolamento e reazioni nei serbatoi, reattori a mescolamento continuo, modelli plug-flow. Metodi di ottimizzazione applicati ai sistemi di acquedotto. Metodi analitici, programmazione lineare, programmazione non lineare, metodi di ricerca adattivi e non adattivi (algoritmi evolutivi), programmazione dinamica. Applicazione dei metodi di ottimizzazione a problemi progettuali e di gestione delle reti. Modellazione idraulica e qualitativa delle reti con il programma EPANET. Sistemi di drenaggio e fognatura Modellazione idraulica del sistema. Calcolo delle portate nere, legame tra portata nera e consumo idropotabile, coefficienti di punta. Portate pluviali: applicazione di modelli di trasformazione afflussi-deflussi al calcolo delle portate bianche. Influenza dell’azione antropica sui coefficienti di afflusso. Scelta dei tempi di ritorno per il dimensionamento delle canalizzazioni e degli invasi. Modellazione in condizione di moto uniforme delle canalizzazioni: vincoli di velocità, grado di riempimento, forma degli spechi in relazione al tipo di sistema e alla portata transitante. Influenza degli invasi e capacità di laminazione della rete. Predimensionamento degli invasi di laminazione con metodi idrologici. Modellazione degli invasi con modelli simulazione basati su ietogrammi reali e ietogrammi sintetici. Funzionamento idraulico degli scolmatori di piena. Problematiche gestionali nelle reti di drenaggio: misura delle portate e dei livelli, sistemi di telecontrollo e teleregolazione. Manutenzione ordinaria e straordinaria delle reti. Tecniche di riabilitazione delle canalizzazioni: pipelining, sliplining, colining, ecc. Gestione dei sollevamenti. Applicazione di tecniche BMP (Best Management Practices) per il controllo delle piene e della qualità degli scarichi Modellazione idraulica e qualitativa delle reti con il programma EPA-SWMM. Sistemazioni idrauliche e difesa del suolo Elementi di geomorfologia dei bacini idrografici e delle reti idrauliche. Richiami di idraulica fluviale e teoria del trasporto solido. Opere idrauliche per la protezione idraulica del territorio ed il controllo dell’erosione.Le sistemazioni dei torrenti. Briglie, soglie di fondo, difese di sponda (longitudinali e sporgenti), cunettoni, rampe di massi, strutture per la risalita dei pesci. La sistemazione dei corsi d’acqua di pianura ed il controllo delle piene. Opere longitudinali. Arginatura dei corsi d’acqua. Criteri di dimensionamento. Filtrazione nel corpo arginale. Stabilità degli argini. Verifica di un argine con il programma Geostudio. Protezione delle rive e delle arginature. Rivestimenti. Opere trasversali (soglie, pennelli). Ricalibratura degli alvei. Scolmatori e diversivi. Opere idrauliche per la regolazione delle portate a mezzo di serbatoi. Laminazione delle piene. Serbatoi di piena. Svuotamento di un serbatoio. Casse di espansione. Elementi di ingegneria naturalistica applicata alle sistemazioni idrauliche.

Conoscenza dei principi dell'idraulica, dell'idrologia, dell'analisi matematica e delle elaborazioni statistiche e di calcolo della probabilità. Elementi di base dei sistemi di elaborazione informatica dei dati, di informatica grafica e di analisi numerica.

Datei, Da Deppo, Fiorotto e Salandin: Acquedotti Da Deppo, Datei: Fognature Aronne Armanini: Principi di Idraulica Fluviale Datei, Da Deppo, Salandin: Sistemazione dei corsi d’acqua Da Deppo, Datei: Le Opere Idrauliche nelle Costruzioni Stradali

Non obbligatoria

La valutazione avviene attraverso una prova scritta, di tipo applicativo, basata sulla soluzione di alcuni esercizi numerici relativi al dimensionamento di reti di approvvigionamento idrico e smaltimento acque usate. La prova orale ha per oggetto l'impostazione metodologica della soluzione di un problema di ingegneria idraulica.

Il corso si articola su lezioni di tipo frontale ed esercitazioni applicative mediante l'uso di programmi di calcolo automatico.