Il corso si propone di inserire l’ambito fluviale nonchè le sue interazioni con il bacino idrografico e il territorio circostante nell’insieme delle conoscenze proprie di un allievo ingegnere con lo scopo di mostrarne la complessità non solo dal punto di vista dell’evoluzione spazio-temporale del sistema ma anche dell’importanza delle interconnessioni a tutti i livelli con l’ambiente circostante. La capacità di operare scelte progettuali e gestionali oculate, nel rispetto ed equilibrio delle molte componenti (spesso contrastanti) che compongono l’ambiente fluviale, richiede una profonda conoscenza sia delle dinamiche che coinvolgono il fiume sia delle opere e degli strumenti (strutturali e non) adatti ad intervenire in tale delicato sistema .

Conoscenza del sistema fluviale come vettore di trasporto di acqua, solidi e sostanze;
Conoscenza dei meccanismi di trasferimento e degli effetti sul fiume soprattutto per quanto riguarda l’evoluzione spazio-temporale dell’ambito fluviale;
Conoscenza delle dinamiche di interazione tra il fiume e l’ambiente circostante per quanto riguarda il trasferimento di acqua da e verso il fiume, movimento di sostanze solide e di sostanze disciolte;
Conoscenza delle problematiche connesse alla progettazione di sistemi di difesa;
Conoscenza delle problematiche di carattere territoriale, sociale, economico, etc... legate all’uso e sfruttamento dell’ambito fluviale;

Nozioni fondamentali di idraulica ed idrologia con particolare riferimento all’idraulica delle correnti a pelo libero, all’interazione fluido struttura ed ai fenomeni di trasporto solido. E’ consigliabile una conoscenza di base della lingua inglese scritta soprattutto per la lettura dei manuali di riferimento dei software utilizzati.

Il corso prevede lezioni, esercitazioni e seminari.
Le lezioni sono suddivise in tre parti:
Parte 1: l’ambiente fluviale come sistema, fenomeni di trasporto ed interconnessioni
Richiami di idraulica delle correnti a pelo libero; Scale di deflusso in presenza di alvei vegetati con sezioni composte e con scabrezze non uniformi; Richiami di trasporto solido (fondo, sospeso, mixture); Metodi previsionali forme di fondo; Morfodinamica 1D: la legge di Exner, sue interpretazioni, soluzioni ed esempi notevoli di applicazione; Cenni di morfodinamica 2D; Fenomeni di erosione generalizzata e localizzata: calcolo in particolare dell'erosione localizzata a valle di traverse e in corrispondenza di pile e spalle di opere di attraversamento; Il trasporto di sostanze con particolare riferimento al trasporto iporreico.
Parte 2: opere, strutture e sistemazioni di carattere idraulico per la difesa delle acque e per la difesa dalle acque
Opere per la sistemazione di torrenti e fiumi in ambito montano: briglie, soglie,...; Opere per la sistemazione di torrenti e fiumi in ambito pedemontano: pennelli, scogliere, ...; Opere per la sistemazione di torrenti e fiumi in ambito vallivo e pianeggiante: arginature, riprofilature, diversivi.
Parte 3: problematiche derivanti dall’uso e dalla gestione degli ambiti fluviali
Problemi relativi alla navigazione fluviale; Problematiche relative alle attività estrattive in ambito fluviale; Problematiche relative allo sfruttamento idroelettrico di fiumi e torrenti; La determinazione del Deflusso Minimo Vitale: definizioni, metodi di calcolo e sua importanza ambientale. Cenni di legislazione: strumenti di gestione dell'ambiente fluviale.

Le esercitazioni riguardano le applicazioni di quanto visto a lezione mediante l’applicazione delle conoscenze acquisite e l’uso di modellazione numerica.

I seminari saranno dedicati ad aspetti specifici legati all’idraulica fluviale e potranno cambiare di anno in anno in funzione delle esigenze maturate e di argomenti di particolare interesse e/o attualità. Nello specifico potranno essere sviluppati, integrati o sostituiti gli argomenti di lezione propri della Parte 3 del ciclo di lezioni. In generale potranno anche coinvolgere esperti esterni al personale docente.

IDRAULICA FLUVIALE

PRESENTAZIONE
Il corso si propone di inserire l’ambito fluviale nonchè le sue interazioni con il bacino idrografico e il territorio circostante nell’insieme delle conoscenze proprie di un allievo ingegnere con lo scopo di mostrarne la complessità non solo dal punto di vista dell’evoluzione spazio-temporale del sistema ma anche dell’importanza delle interconnessioni a tutti i livelli con l’ambiente circostante. La capacità di operare scelte progettuali e gestionali oculate, nel rispetto ed equilibrio delle molte componenti (spesso contrastanti) che compongono l’ambiente fluviale, richiede una profonda conoscenza sia delle dinamiche che coinvolgono il fiume sia delle opere e degli strumenti (strutturali e non) adatti ad intervenire in tale delicato sistema .

CONOSCENZE E ABILITÀ DA ACQUISIRE
Conoscenza del sistema fluviale come vettore di trasporto di acqua, solidi e sostanze;
Conoscenza dei meccanismi di trasferimento e degli effetti sul fiume soprattutto per quanto riguarda l’evoluzione spazio-temporale dell’ambito fluviale;
Conoscenza delle dinamiche di interazione tra il fiume e l’ambiente circostante per quanto riguarda il trasferimento di acqua da e verso il fiume, movimento di sostanze solide e di sostanze disciolte;
Conoscenza delle problematiche connesse alla progettazione di sistemi di difesa;
Conoscenza delle problematiche di carattere territoriale, sociale, economico, etc... legate all’uso e sfruttamento dell’ambito fluviale;

PREREQUISITI
Nozioni fondamentali di idraulica ed idrologia con particolare riferimento all’idraulica delle correnti a pelo libero, all’interazione fluido struttura ed ai fenomeni di trasporto solido. E’ consigliabile una conoscenza di base della lingua inglese scritta soprattutto per la lettura dei manuali di riferimento dei software utilizzati.


PROGRAMMA
Il corso prevede lezioni, esercitazioni e seminari.
Le lezioni sono suddivise in tre parti:
Parte 1: l’ambiente fluviale come sistema, fenomeni di trasporto ed interconnessioni
Richiami di idraulica delle correnti a pelo libero; Scale di deflusso in presenza di alvei vegetati con sezioni composte e con scabrezze non uniformi; Richiami di trasporto solido (fondo, sospeso, mixture); Metodi previsionali forme di fondo; Morfodinamica 1D: la legge di Exner, sue interpretazioni, soluzioni ed esempi notevoli di applicazione; Cenni di morfodinamica 2D; Fenomeni di erosione generalizzata e localizzata: calcolo in particolare dell'erosione localizzata a valle di traverse e in corrispondenza di pile e spalle di opere di attraversamento; Il trasporto di sostanze con particolare riferimento al trasporto iporreico.
Parte 2: opere, strutture e sistemazioni di carattere idraulico per la difesa delle acque e per la difesa dalle acque
Opere per la sistemazione di torrenti e fiumi in ambito montano: briglie, soglie,...; Opere per la sistemazione di torrenti e fiumi in ambito pedemontano: pennelli, scogliere, ...; Opere per la sistemazione di torrenti e fiumi in ambito vallivo e pianeggiante: arginature, riprofilature, diversivi.
Parte 3: problematiche derivanti dall’uso e dalla gestione degli ambiti fluviali
Problemi relativi alla navigazione fluviale; Problematiche relative alle attività estrattive in ambito fluviale; Problematiche relative allo sfruttamento idroelettrico di fiumi e torrenti; La determinazione del Deflusso Minimo Vitale: definizioni, metodi di calcolo e sua importanza ambientale. Cenni di legislazione: strumenti di gestione dell'ambiente fluviale.

Le esercitazioni riguardano le applicazioni di quanto visto a lezione mediante l’applicazione delle conoscenze acquisite e l’uso di modellazione numerica.

I seminari saranno dedicati ad aspetti specifici legati all’idraulica fluviale e potranno cambiare di anno in anno in funzione delle esigenze maturate e di argomenti di particolare interesse e/o attualità. Nello specifico potranno essere sviluppati, integrati o sostituiti gli argomenti di lezione propri della Parte 3 del ciclo di lezioni. In generale potranno anche coinvolgere esperti esterni al personale docente.

Data la vasta multidisciplinarietà dell’argomento trattato, il corso fa riferimento a quanto distribuito e consigliato durante il corso. Tuttavia si citano alcuni libri di testo di base dell’idraulica fluviale:
- Principi di idraulica fluviale / Aronne Armanini. - Castrolibero : Bios, c2005
- Fluvial hydraulics : flow and transport processes in channels of simple geometry / Walter H. Graf, M.S. Altinakar. - Chichester : Wiley, 1998
- La sistemazione dei bacini idrografici / Vito Ferro – McGraw Hill, 2002
- Opere di sistemazione idraulico-forestale a basso impatto ambientale / Vito Ferro et al. - McGraw-Hill, 2004

Di particolare interesse è l’e-book del Prof. Gary Parker (in inglese) scaricabile dall’indirizzo:
http://vtchl.uiuc.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm

Durante il corso sarà fornita un’ampia bibliografia di approfondimento per i vari argomenti trattati.

TESTI E MATERIALE DIDATTICO

IDRAULICA FLUVIALE
Data la vasta multidisciplinarietà dell’argomento trattato, il corso fa riferimento a quanto distribuito e consigliato durante il corso. Tuttavia si citano alcuni libri di testo di base dell’idraulica fluviale:
- Principi di idraulica fluviale / Aronne Armanini. - Castrolibero : Bios, c2005
- Fluvial hydraulics : flow and transport processes in channels of simple geometry / Walter H. Graf, M.S. Altinakar. - Chichester : Wiley, 1998
- La sistemazione dei bacini idrografici / Vito Ferro – McGraw Hill, 2002
- Opere di sistemazione idraulico-forestale a basso impatto ambientale / Vito Ferro et al. - McGraw-Hill, 2004

Di particolare interesse è l’e-book del Prof. Gary Parker (in inglese) scaricabile dall’indirizzo:
http://vtchl.uiuc.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm

Durante il corso sarà fornita un’ampia bibliografia di approfondimento per i vari argomenti trattati.

ACQUEDOTTI E FOGNATURE
- Materiale didattico consegnato in aula dal docente
- Acquedotti. Da Deppo L., Datei C., Fiorotto V., Salandin P. 2a ed. 2003, Libreria internazionale Cortina, Padova. ISBN: 88-7784-230-X
- Fognature. Da Deppo L., Datei C. 3a ed. 2003 Libreria internazionale Cortina, Padova. ISBN: 88-7784-229-6
- Misure e controlli idraulici. Longo S., Petti 1a ed. 2006 M.McGraw-Hill. ISBN: 88-386-6137-5
- A Guide to the Project Management Body of Knowledge. AA. VV. 4a ed. 2008 Project Management Institute Ed. ISBN: 978-1-933890-67-8

L’esame è di tipo orale con colloquio della durata di circa 20-30 minuti nel quale sarà richiesto all’allievo di dimostrare la maturità acquisita nell’affrontare problematiche di tipo idraulico connesse all’evoluzione di un sistema fluviale

MODALITÀ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO

IDRAULICA FLUVIALE
L’esame è di tipo orale con colloquio della durata di circa 20-30 minuti nel quale sarà richiesto all’allievo di dimostrare la maturità acquisita nell’affrontare problematiche di tipo idraulico connesse all’evoluzione di un sistema fluviale


ACQUEDOTTI E FOGNATURE
La prova finale consiste nella presentazione delle esercitazioni, integrata da questioni cui rispondere oralmente concernenti l'intero programma.