Gli eventi idrologici estremi, come piogge intense e piene fluviali, rappresentano fenomeni avversi che provocano ingenti danni economici e mettono a rischio la vita delle persone. La conoscenza di questi fenomeni e dei processi che li generano consente la pianificazione e la progettazione di interventi per la mitigazione del loro impatto. In questo contesto, l’insegnamento si propone di illustrare gli aspetti fondamentali relativi alla identificazione, quantificazione e mitigazione del rischio alluvionale derivante dagli estremi idrologici. In particolare, verranno illustrati i principi normativi alla base della pianificazione territoriale in materia di rischio alluvionale; le metodologie di analisi idrologica e idraulica per la quantificazione dei fenomeni e del loro impatto sul territorio; le soluzioni progettuali per la riduzione del rischio.

Al termine dell’insegnamento lo studente conoscerà il contesto normativo vigente in ambito di rischio alluvionale, i processi legati alla formazione delle piene, all’evoluzione della morfologia fluviale e alla dinamica delle inondazioni, oltre agli approcci per la riduzione del rischio. Avrà inoltre sviluppato la capacità di utilizzare strumenti modellistici per rappresentare in maniera quantitativa i fenomeni idrologici e idraulici, e le tecniche di mappatura di pericolosità e rischio alluvionale a cui sono esposte persone e beni. Lo studente utilizzerà i metodi e le tecniche apprese nel corso per identificare in maniera autonoma le criticità esistenti sul territorio e impostare un’analisi quantitativa del rischio alluvionale, compresi il reperimento e la pre-analisi dei dati, la scelta delle specifiche tecniche di modellazione idrologica e idraulica, l’identificazione e la discussione critica delle diverse soluzioni per la riduzione del rischio.

È richiesta la conoscenza delle nozioni fondamentali di analisi matematica (calcolo differenziale e integrale); probabilità e statistica (variabili casuali, distribuzioni di probabilità, statistiche descrittive di un campione); idraulica delle correnti a pelo libero (profili di moto permanente, modelli idraulici monodimensionali); utilizzo base del GIS (gestione di mappe raster e vettoriali). È utile la capacità di utilizzare linguaggi di programmazione (Python, R, Matlab,…)

1. Principi introduttivi e quadro normativo a. Fasi della pianificazione b. Concetto di rischio e pericolosità c. Fonti documentali e dati 2. Pericolosità idrologica a. Metodi statistici per stime delle portate di piena in bacini strumentati b. Metodi statistici regionali per stima delle portate di piena in bacini non strumentati c. Valutazione dell’idrogramma di piena d. Stima dell’incertezza 3. Pericolosità idraulica a. Principi di modellazione delle aree allagabili b. Costruzione di un modello idraulico bidimensionale e sua calibrazione c. Costruzione di mappe di pericolosità e rischio 4. Evoluzione morfologica di un alveo in condizioni di piena 5. Opere di mitigazione del rischio alluvionale: caratteristiche e criteri di dimensionamento idraulico 6. Sicurezza idrologica e idraulica delle dighe

L'insegnamento prevede visite tecniche ad opere ed infrastrutture collegate alla difesa idraulica del territorio.

L’insegnamento prevede lezioni frontali ed esercitazioni al computer durante le quali si studieranno casi studio reali. È previsto l’utilizzo della modalità flipped classroom (somministrazione in anticipo di alcuni contenuti in forma di video e/o testo e successiva discussione interattiva in aula) per alcuni argomenti. Potranno essere organizzati seminari su tematiche specifiche erogati da esperti del settore. Le esercitazioni saranno svolte in gruppi di 3-4 persone; i risultati saranno raccolti in una relazione finale che sarà oggetto di valutazione ai fini dell'esame.

Le dispense e le slide relative agli argomenti trattati saranno rese disponibili durante il corso sul portale. Ulteriori riferimenti bibliografici saranno segnalati durante il corso.

Slides;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

... L'esame verterà sulla verifica: - della conoscenza della normativa vigente nell'ambito della mitigazione del rischio alluvionale - della conoscenza delle metodologie di idrologia statistica per la la stima delle variabili di progetto in diversi ambiti territoriali - della conoscenza delle metodologie di analisi idraulica per la valutazione delle aree allagabili e per descrivere il comportamento di opere idrauliche in condizioni di piena - della competenza nell'impostare l'analisi territoriale per l'identificazione dei rischio alluvionale - della competenza nella scelta delle metodologie di analisi più appropriate a seconda del contesto e dei dati disponibili - della competenza nell'interpretazione dei risultati delle analisi e proposta di soluzioni tecniche adeguate Le esercitazioni saranno valutate fino a 2 punti e possono essere usati in sede d’esame per valutare la padronanza delle tecniche di analisi utilizzate e la capacità di interpretare i risultati ottenuti.

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.