Il corso di Costruzioni idrauliche intende fornire agli studenti una panoramica delle principali opere idrauliche per la laminazione e lo stoccaggio della risorsa idrica fluviale e una sintesi del quadro legislativo che le riguarda. Verranno trattati sia gli aspetti tecnici sia quelli economici. In particolare, nel corso vengono presentati gli strumenti metodologici e di calcolo per la pianificazione, la modellazione e la progettazione delle opere per l'utilizzo delle risorse idriche e per la protezione del territorio. Gli argomenti sono sviluppati attraverso un percorso integrato di lezioni, esercitazioni numeriche e laboratori progettuali.

Conoscenze teoriche e competenze pratiche di base per la progettazione e gestione delle opere di sbarramento e della protezione del territorio (casse di espansione, dighe a gravità, dighe a volta, dighe in materiali sciolti, traverse fluviali) e delle opere complementari (scarichi di superficie, scarichi di fondo, dissipatori, opere di derivazione, condotte forzate, paratoie di tenuta e di regolazione)

L'allievo che accede a questo insegnamento deve aver acquisito i concetti base dell’idraulica e dell’idrologia. Sono richieste conoscenze di base e capacità di utilizzo di strumenti informatici per l'elaborazione di dati.

Il corso si prefigge di fornire le competenze pratiche di base e le conoscenze teoriche per la progettazione di massima e la gestione di opere di laminazione e di sbarramento (casse di espansione, dighe a gravità, dighe a volta, dighe in materiali sciolti, traverse fluviali) e delle opere complementari (scarichi di superficie, scarichi di fondo, dissipatori, opere di derivazione, condotte forzate, paratoie di tenuta e regolazione). Il programma del corso:
• Principi di: i) analisi del Rischio sul territorio, ii) Rischio Totale e relativa stima, iii) tipologie di interventi, strutturali e non, per la riduzione del rischio sul territorio (9 ore).
• Dimensionamento di casse di laminazione in linea ed in derivazione. La frontiera di Pareto nell’ottica dell’allocazione ottimale delle risorse (12 ore).
• Concetti di regolazione totale e con sfioro. Dimensionamento di serbatoi (9 ore).
• Curve di utilizzo di un corso d’acqua e dimensionamento di impianti di captazione. I piani di utilizzo di un bacino idrografico (6 ore).
• Dighe a gravità ordinarie: i) caratteristiche costruttive delle dighe a gravità; ii) evoluzione dei criteri di verifica; iii) teoria elastica dell'elemento indefinito triangolare; iv) sottopressioni; v) procedimento tecnico di dimensionamento (15 ore).
• Dighe a volta: i) caratteristiche costruttive delle dighe a volta; ii) criteri di analisi statica; iii) teoria dell'arco indipendente (spessore costante, raggio costante, incastrato alle imposte); iv) coazioni termiche; v) analisi dell'eccentricità all'imposta ed in chiave (6 ore).
• Opere complementari delle dighe: i) scarichi di superficie; ii) scarichi di fondo; iii) idraulica degli scarichi di superficie (ciglio sfiorante, canale di raccolta, scivolo, dispositivi di dissipazione); iv) sfioratori a calice; v) idraulica degli scarichi di fondo; vi) pozzi piezometrici; vii) condotte di adduzione e forzate (20 ore).
• Normativa tecnica: i) norme tecniche per la progettazione, costruzione ed esercizio delle opere di ritenuta; i) norme sui sistemi di allarme e segnalazione di pericolo; iii) Servizio Nazionale Dighe e Registro Italiano Dighe; iv) competenze in materia di vigilanza sulla progettazione, costruzione ed esercizio delle dighe; v) studi, ricerche preliminari e criteri di impostazione del progetto (3 ore).

Il corso prevede 50 ore di lezione teorica e 30 ore di esercitazione. Durante le ore di esercitazione saranno sviluppati in laboratorio informatico, con esempi numerici applicativi, i principi teorici trattati a lezione. Sono previste visite tecniche presso opere di sbarramento esistenti.

Dispense a cura del Docente.
Testi Integrativi: Filippo Arredi, Costruzioni Idrauliche, Volume II, III, IV, UTET, Torino.
Giuseppe Evangelisti, Impianti Idroelettrici, Volume I, Patron Bologna.

L'esame è in forma orale e riguarda i concetti trattati durante il corso e le esercitazioni svolte. Nella valutazione finale si tiene conto anche del lavoro individuale svolto durante le esercitazioni, che devono essere presentate il giorno dell'esame.