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 d’idraulica ed idrologia con particolare riferimento all’idraulica delle correnti a pelo libero. E’ consigliabile una conoscenza di base della lingua inglese scritta soprattutto per la lettura dei manuali di riferimento dei software utilizzati.

PRIMA PARTE: Concetti e formulazioni (40 ore) 1) Inquadramento geomorfologico ed idrologico di un corso d'acqua. (3h) 2) Modelli dell'idrodinamica naturale (il modello 3D, approssimazione shallow water, l'equazione di Saint-Venant). Cenni sul comportamento dell'equazioni iperboliche. (3h) 3) Correnti stazionarie: ripasso sui moti stazionari a superfice libera, calcolo del coefficiente di resistenza negli alvei naturali. Ruolo della vegetazione. Deflusso in prossimità di sezioni di controllo. (3h) 4) Meccanica dei sedimenti e condizioni d’incipiente movimento. Condizioni di equilibrio morfodinamico dell'alveo. Calcolo della geometria idraulica. Progettazione di canali artificiali. Relazioni idromorfologiche (6h) 5) Trasporto solido di fondo e sospeso. (4h) 6) La misurazione in campo della portata liquida e solida e il campionamento granulometrico (2h) 7) Le forme di fondo: previsione, modellazione ed effetti sul trasporto solido. (2h) 8) La caratteriuzzazione delle unità morfologiche (2h). 9) Morfodinamica fluviale 1D. Equazione di Exner. Modello de Saint-Venant-Exner. Soluzioni di moto uniforme. Fenomeni non stazionari. Effetto morfodinamico delle variazioni di larghezza. Il caso delle pile in alveo. (6h) 10) Processi e problemi tipici di Morfodinamica fluviale bidimensionale (diramazioni, derivazioni, barre). Cenni sulla dinamica dei meandri e schemi di calcolo di erosione generalizzata in curva. L'erosione spondale (4h) 11) Introduzione all'utilizzo del software Hec-Ras-1D, Basement-2D e Hec-Ras-2D (4h) SECONDA PARTE: Sistemazioni idrauliche 10) Cenni di Legislazione sulle acque superficiali (1,5 h) 11) Fenomeni di erosione localizzata (3 h) 12) Regolazione del fondo (3h) 13) Sistemazioni idrauliche in ambito montano: briglie, soglie (5h) 14) Sistemazioni idrauliche in ambito pedemontano: pennelli, scogliere (3h) 15) Sistemazioni idrauliche in ambito vallivo: arginature, riprofilature, diversivi (3,5h)

Il corso è organizzato in (circa) 40 ore di didattica frontale, 15 ore di esercitazioni in aula, 5 ore di seminari nel laboratorio di geoinformatica e 20 ore di tutoraggio. Si prevede un' attività di campo su un fiume nei pressi di Torino, allo scopo di effettuare misure di portata liquida, caratterizzazione morfologica, e valutazione granulometrica.

Data la vasta multidisciplinarietà dell’argomento trattato, il corso fa principalmente riferimento a quanto distribuito e consigliato durante le lezioni (tra cui dispense e note del docente). 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. - Fluvial Hydrodynamics Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena / Dey, Subhasish / Springer - 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://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm Durante il corso sarà fornita un’ampia bibliografia di approfondimento per i vari argomenti trattati.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato scritto prodotto in gruppo;

Exam: Written test; Group essay;

... Lo scopo dell'esame è verificare: i) l'apprendimento dei processi e meccanismi fondamentali che caratterizzano la morfodinamica fluviale (1D e 2D) ed il trasporto solido e sospeso; ii) la capacità di risolvere problemi previsionali e progettuali inerenti le sistemazioni idrauliche in ambito fluviale; iii) la capacità di organizzare ed presentare una relazione tecnica sull'analisi idrogeomorfologica di un fiume reale. L'esame è quindi suddiviso in 3 parti, inerenti 2 prove scritte e la valutazione del lavoro di gruppo, che pesano rispettivamente 40% - 30% - 30% sul voto finale del modulo di Idraulica Fluviale. 1) La prima prova scritta (60 min) consiste nel rispondere a una domanda aperta su un tema esposto nella prima parte del corso. Lo studente dovrà dimostrare di conoscere l'argomento richiesto in termini generali (non è richiesta la conoscenza mnemonica delle formule empiriche). In questa fase dello scritto non è consentito consultare appunti o testi. Il voto conseguito pesa il 40% sul voto totale. 2) La seconda prova scritta (90 min) richiede di risolvere un problema progettuale riguardante uno dei temi trattati nella seconda parte del corso. In questa fase è consentito sfogliare appunti, dispense o testi. Il voto conseguito pesa il 30% sul voto totale. 3) La valutazione del lavoro di gruppo si basa su due elaborati: i) relazione scritta che gli studenti a piccoli gruppi dovranno preparare su un caso di studio reale coinvolgente un fiume naturale ed esporre oralmente a fine corso, tramite presentazione che coinvolgerà a turno ogni elemento del gruppo; ii) Elaborato con la soluzione delle esercitazioni esposte e discusse a lezione. Il voto conseguito sulle attività di gruppo pesa il 30% del totale. I risultati delle prove scritte rimangono validi per tutto l'anno accademico. Non vi è una data di scadenza particolare per la consegna degli elaborati di gruppo. E' possibile, su richiesta, svolgere un esame orale facoltativo. La prova orale facoltativa ha una durata di 30 minuti e verte su tutto il programma del corso (compresa la possibilità di svolgere eserecizi con l'ausilio di materiale didattico)

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti; Elaborato progettuale in gruppo;

Lo scopo dell'esame è verificare: i) l'apprendimento dei processi e meccanismi fondamentali che caratterizzano la morfodinamica fluviale (1D e 2D) ed il trasporto solido e sospeso; ii) la capacità di risolvere problemi previsionali e progettuali inerenti le sistemazioni idrauliche in ambito fluviale; iii) la capacità di organizzare ed presentare una relazione tecnica sull'analisi idrogeomorfologica di un fiume reale. L'esame è quindi suddiviso in 3 parti, inerenti 1 prova orale, 1 prova scritta e la valutazione del lavoro di gruppo, che pesano rispettivamente 40% - 30% - 30% sul voto finale del modulo di Idraulica Fluviale. 1) La prova orale consiste nel rispondere a una domanda aperta su un tema esposto nella prima parte del corso. Lo studente dovrà dimostrare di conoscere l'argomento richiesto in termini generali (non è richiesta la conoscenza mnemonica delle formule empiriche). La prova verra svolta tramite piattaforma BBB. Il voto conseguito pesa il 40% sul voto totale. 2) La prova scritta (90 min) richiede di risolvere un problema progettuale riguardante uno dei temi trattati nella seconda parte del corso. In questa fase è consentito sfogliare appunti, dispense o testi. Il voto conseguito pesa il 30% sul voto totale. La prova verrà effettuata con videosorveglianza dei docenti. 3) La valutazione del lavoro di gruppo si basa su due elaborati: i) relazione scritta che gli studenti a piccoli gruppi dovranno preparare su un caso di studio reale coinvolgente un fiume naturale ed esporre oralmente a fine corso, tramite presentazione che coinvolgerà a turno ogni elemento del gruppo; ii) Elaborato con la soluzione delle esercitazioni esposte e discusse a lezione. Il voto conseguito sulle attività di gruppo pesa il 30% del totale. I risultati delle prove scritte e orali rimangono validi per tutto l'anno accademico. Non vi è una data di scadenza particolare per la consegna degli elaborati di gruppo.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti; Elaborato progettuale in gruppo;

Lo scopo dell'esame è verificare: i) l'apprendimento dei processi e meccanismi fondamentali che caratterizzano la morfodinamica fluviale (1D e 2D) ed il trasporto solido e sospeso; ii) la capacità di risolvere problemi previsionali e progettuali inerenti le sistemazioni idrauliche in ambito fluviale; iii) la capacità di organizzare ed presentare una relazione tecnica sull'analisi idrogeomorfologica di un fiume reale. L'esame è quindi suddiviso in 3 parti, inerenti 1 prova orale, 1 prova scritta e la valutazione del lavoro di gruppo, che pesano rispettivamente 40% - 30% - 30% sul voto finale del modulo di Idraulica Fluviale. 1) La prova orale consiste nel rispondere a una domanda aperta su un tema esposto nella prima parte del corso. Lo studente dovrà dimostrare di conoscere l'argomento richiesto in termini generali (non è richiesta la conoscenza mnemonica delle formule empiriche). La prova verra svolta tramite piattaforma BBB. Il voto conseguito pesa il 40% sul voto totale. 2) La prova scritta (90 min) richiede di risolvere un problema progettuale riguardante uno dei temi trattati nella seconda parte del corso. In questa fase è consentito sfogliare appunti, dispense o testi. Il voto conseguito pesa il 30% sul voto totale. La prova verrà effettuata con videosorveglianza dei docenti. 3) La valutazione del lavoro di gruppo si basa su due elaborati: i) relazione scritta che gli studenti a piccoli gruppi dovranno preparare su un caso di studio reale coinvolgente un fiume naturale ed esporre oralmente a fine corso, tramite presentazione che coinvolgerà a turno ogni elemento del gruppo; ii) Elaborato con la soluzione delle esercitazioni esposte e discusse a lezione. Il voto conseguito sulle attività di gruppo pesa il 30% del totale. I risultati delle prove scritte e orali rimangono validi per tutto l'anno accademico. Non vi è una data di scadenza particolare per la consegna degli elaborati di gruppo.