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PORTALE DELLA DIDATTICA

Idrologia

07BEVMX

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 60
Esercitazioni in laboratorio 20
Tutoraggio 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Claps Pierluigi - Corso 1 Professore Ordinario ICAR/02 60 0 20 0 19
Laio Francesco - Corso 2 Professore Ordinario ICAR/02 60 0 0 0 14
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/02 8 B - Caratterizzanti Ingegneria civile
2018/19
Il corso di idrologia offre a tutti gli allievi ingegneri civili una conoscenza di base dei processi fisici che regolano le interazioni tra gli elementi del ciclo idrico e vari aspetti della progettazione di strutture e infrastrutture civili. In questo senso, le tecniche quantitative per stimare le variabili rilevanti, come gli estremi di precipitazione e di portata, vengono prima trattate con strumenti statistici, quando i dati sono disponibili, e successivamente trattati con modelli matematici concettuali con input statistici, quando possono essere usati solo i dati di precipitazione (modelli afflussi-deflussi). Esempi pratici verranno forniti per illustrare l'uso delle tecniche presentate, con particolare riguardo alla valutazione della rarità degli eventi alluvionali del passato. Basi teoriche sono fornite sulle statistiche degli estremi e sulla modellazione matematica delle funzioni di trasferimento, da un lato, e sulla dinamica dei deflussi di superficie nelle reti fluviali, sulle interazioni tra suolo e acqua, sull'evaporazione e sulla traspirazione, dall'altro lato, fornendo basi sui processi fisici. La stima delle curve di durata delle portate su scala regionale mediante consentirà infine agli studenti di usare modelli statistici regionali per la previsione idrologica nei bacini non strumentati con applicazione alla valutazione sia delle risorse idriche che del potenziale idroelettrico.
The course of Hydrology gives all civil engineering students a basic knowledge about the physical processes governing the interactions between the water cycle elements and several aspects of the design of Civil Engineering structures and infrastructures. In that, quantitative techniques to estimate relevant variables, such as precipitation and discharge extremes, are first treated with statistical tools, when data is available, and later treated as conceptual mathematical models with statistical inputs, when only precipitation data can be used (rainfall-runoff models). Practical examples will be provided to illustrate the use of the presented techniques, with particular regard to rarity assessment of past flooding events. Theoretical foundations are provided on statistics of extremes and on mathematical transfer function modeling on one side, and on surface flow dynamics on river networks, soil and water interactions, evaporation and transpiration, on another, more process-based, side. Estimation on a regional scale by means of flow duration curves will finally allow students to deal with regional statistical frameworks for hydrological prediction in ungauged basins, with application to water resources and hydropower potential assessment.
Capacità di individuare le grandezze fisiche, i fenomeni e gli elementi territoriali in base ai quali poter valutare il rischio di nubifragio e di piena e poter ricostruire in prima approssimazione l’entità delle risorse idriche superficiali disponibili in un dato bacino idrografico. Saper utilizzare metodi probabilistici per la determinazione diretta di piogge e piene di progetto e la verifica di eventi passati Saper costruire un bilancio idrologico per la stima indiretta di piene di progetto Saper modellare l’interazione tra acqua e suolo a scala di versante e di bacino Applicare metodi di analisi statistica regionale per la valutazione della risorsa idrica a scala di bacino
Ability to identify physical variables, understand phenomena and territorial elements needed to assess the risks deriving from extreme rainfall and floods. Similarly, reconstruction in a first approximation of the available surface water resources in a given watershed is an expected learning outcome To reach this goal, intermediate learning outcome from the course will be: Knowledge of probabilistic methods for the estimation of design rainfall design floods, as well as for the assessment of past events rarity Capability to build a hydrologic balance for the indirect estimation of design floods Ability to build simple models describing the interaction between water and soil at the plot and basin scale Applying regional statistical models for water resources assessment at the basin scale
Aver seguito un corso di Idraulica, possedere elementi base di probabilità e statistica, padroneggiare l’uso di un foglio di calcolo o un software di calcolo numerico (ad es. Matlab) per lo sviluppo di compiti ed esercizi.
Basic knowledge of Hydraulics and of probability and statistics. Mastering the use of a spreadsheet or numerical calculation software (eg Matlab) for the development of assignments and exercises.
1. Verifica / Progetto di sistemi di drenaggio urbano Rischio e sicurezza nel progetto idrologico Definizioni e concetti statistici di base; Inferenza statistica Misura e stima statistica delle piogge di progetto 2. Progetto di sistemi per la difesa dalle alluvioni La formazione dei deflussi di piena alla scala di bacino idrografico Morfologia dei bacini idrografici; Metodi per la costruzione del bilancio idrico di piena 3. Controllo di condizioni idrologiche collegate alla stabilità dei versanti Interazioni tra acqua e suolo a scala di versante Modelli per la riproduzione del processo di infiltrazione Bilancio di massa ed energia del vapor d’acqua; Costruzione del bilancio idrico a lungo termine 4. Valutazione della producibilità idroelettrica Curve di durata delle portate Valutazioni sulla sostenibilità ambientale ed economica di impianti produzione idroelettrica
1. Control and Design of urban drainage systems Risk and safety in the hydrological projects Definitions and basic statistical concepts; Statistical inference Measurement and statistical estimation of design rainfall 2. Design of flood defense systems The formation of floods at the river basin scale Morphology of river basins; Methods for the building of the full water balance 3. Control of hydrological conditions related to the hillslopes stability Interactions between water and soil on a slope scale Models for reproducing the infiltration process Mass and energy balance of water vapor; Construction of long-term water balance 4. Evaluation of hydropower producibility Flow duration curves Evaluations on the environmental and economic sustainability of hydropower plants
l corso è organizzato in lezioni e attività di laboratorio. Le lezioni sono dedicate alla presentazione degli argomenti del corso, nei loro aspetti teorici, esempi di applicazione e discussione dei risultati ottenuti in laboratorio. Saranno principalmente tenute dal docente, che illustrerà i concetti di base commentando le diapositive in powerpoint (in italiano) o presentando gli argomenti sulla lavagna digitale. Le esercitazioni si terranno nelle sale computer LAIB dove gli studenti formeranno piccoli gruppi di lavoro di 2-3 studenti per sviluppare compiti con l'aiuto di personal computer. È obbligatorio preparare una relazione simile a una relazione idrologica professionale, costituita dalla somma delle descrizioni delle procedure necessarie per eseguire i compiti previsti e di quelle necessaria a commentare i risultati. Il rapporto tecnico può essere individuale o riferito al gruppo di lavoro. A seconda del numero di studenti potranno essere assegnati esercizi a casa, i cui punteggi potranno essere utilizzati come bonus per la sessione d'esame.
The course is organized in lectures and lab activities. Lessons are dedicated to the presentation of the course topics, in their theoretical aspects, application examples and discussion of lab results. They will be mainly taught by the teacher who illustrates the concepts typically commenting on the powerpoint slides in Italian or presenting the topics on the teaching room whiteboard. Tutorial Lab classes will be held at LAIB computer rooms where the students will form small working groups of 2-3 students to develop tasks with the aid of personal computers. It is compulsory to prepare a report similar to a professional hydrological report, made up of the sum of descriptions of the procedures for carrying out and commenting on the results of the exercises. The report can be either individual or referred to the working group. Depending on the number of students, homework exercises can be assigned, which can be given a score that can be used as a bonus for the exam session.
Dispense: - Note e dispense disponibili sul sito web www.idrologia.polito.it/didattica (SITO IDROLOGIA) e sul portale della didattica (PORTALE) - Stampe delle slides utilizzate - Esempi di elaborati di esercitazione disponibile sul sito web Test di supporto: - U. Maione, U. Moisello (1993), Elementi di statistica per l’idrologia, La Goliardica Pavese (Cap. 1 e 3) - U. Maione (1995), Le piene fluviali, La Goliardica Pavese (Cap 2) Moisello, U. (2011) Idrologia Tecnica, II Edizione, La Goliardica Pavese
Handouts: - Notes and handouts available on the website www.idrologia.polito.it/didattica (IDROLOGIA SITE) and on the polito portal (PORTALE) - Printouts of the slides used - Examples of exercises available on the website Support texts: - U. Maione, U. Moisello (1993), Elementi di statistica per l’idrologia, La Goliardica Pavese (Chapters 1 and 3) - U. Maione (1995), River floods, La Goliardica Pavese (Cap 2) Moisello, U. (2011) Idrologia Tecnica, II Edition, La Goliardica Pavese
Modalità di esame: prova scritta;
L'esame è finalizzato a verificare il raggiungimento di una sufficiente autonomia nell'affrontare un tipico problema di valutazione idrologica degli estremi o delle risorse idriche. Gli studenti eseguiranno un esame scritto (durata: da 2 a 3 ore) contenente 2-3 esercizi, una o due domande aperte e alcune domande a scelta multipla. Gli esercizi saranno risolti senza l'utilizzo di computer portatili e le domande verteranno sugli argomenti trattati a lezione. La valutazione dell'esame terrà conto dei metodi di risoluzione, della correttezza delle soluzioni numeriche, delle conoscenze dimostrate e della chiarezza della presentazione. La prova scritta può essere eseguita con l'aiuto del report compilato durante il corso. Il report stesso viene consegnato alla fine dell'esame e restituito allo studente durante la registrazione all'esame. Coloro che non intendono lasciare che il loro esame venga corretto salveranno i loro bonus per il test successivo. L'elaborato scritto verrà valutato con un punteggio valido per l'esame.
Exam: written test;
The exam is aimed at verifying the achievement of sufficient autonomy in dealing with a typical problem of hydrological assessment of extremes or of water resources. Students will undergo a written exam (duration: 2 to 3 hours) including 2-3 exercises, one or two open questions and a few multiple-choice questions. The exercises will be solved without the aid of laptop computers and the open questions will be on topics introduced during the classes. The exam evaluation will take into account the resolution methods, the correctness of the numerical solutions, the knowledge demonstrated and the clarity of presentation. The written test can be performed with the help of the reports compiled during the course. The report itself is delivered at the end of the exam and returned to the student during the exam registration. Those not intended to let their exam being corrected will save their bonuses for the subsequent test. The written report will not be evaluated with a valid score for the exam.


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