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Anno Accademico 2007/08
02AMDGQ
Costruzioni idrauliche
Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Butera Luigi       0 0 0 40 6
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/02 10 B - Caratterizzanti Ingegneria ambientale e del territorio
Obiettivi dell'insegnamento

Scopi



Il corso di Costruzioni idrauliche analizza le principali infrastrutture di utilizzazione delle acque e di difesa idraulica e ambientale del territorio.
La prima parte del corso è dedicata allo studio dei principali manufatti di regolazione e governo delle acque (dighe e traverse, serbatoi,
canali e condotte, opere di scarico e di dissipazione), mentre la seconda parte riguarda gli acquedotti civili e le reti di drenaggio delle acque
reflue e meteoriche con particolare riferimento alle fognature urbane.

Lo sviluppo di tutte le trattazioni si fonda sulle basi scientifiche dell'idraulica, che costituisce l'indispensabile materia propedeutica del
corso e dell'idrologia che ne è parte integrante.

Pur mantenendo un carattere formativo di base, tutti gli argomenti sono analizzati con lo scopo di fornire le principali basi metodologiche e di
calcolo necessarie per le attività professionali di progettazione e di gestione. Per questo motivo le lezioni teoriche sono coordinate con
approfondite esercitazioni pratiche (numeriche e grafiche) che si riferiscono sempre, anche se in modo schematico, a problemi concreti.

Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado sia di padroneggiare le basi teoriche dei diversi argomenti affrontati, sia di risolvere
esercizi e problemi applicativi.


Prerequisiti

Non sono previste precedenze di acquisto


È considerato propedeuticità concettuale il seguente modulo:



Programma

Contenuti caratterizzanti il corso COSTRUZIONI IDRAULICHE per chi intende conseguire la Laurea triennale per teledidattica:

  • Le costruzioni idrauliche nell'evoluzione civile e sociale.

  • I serbatoi. Serbatoi e loro funzioni. Schemi generali. L'equazione di continuità. La capacità di compenso nel
    caso di regolazione completa. Esempi di regolazione completa. La capacità di compenso nel caso di eccedenza o di deficit. La regolazione
    compatibile di serbatoi con assegnata capacit' di compenso. La regolazione dei grandi laghi italiani.

  • Laminazione delle piene. Generalità sul controllo delle piene. Le misure di controllo delle piene: strutturali, non
    strutturali. Piani di Assetto Idrogeologico. Serbatoi di laminazione. Le equazioni della laminazione. Le leggi delle bocche di scarico. La laminazione
    ottimale. Laminazione di idrogrammi con più colmi. La laminazione in caso di invaso insufficiente. Gli invasi di laminazione in derivazione.
    Esempi di opere di laminazione.

  • Dighe e traverse. Storia delle dighe e traverse. Legislazione, Regolamento Italiano Dighe. Tipologie. Definizioni. Dighe a
    gravità. Sollecitazioni, schema statico e calcoli strutturali di base. Dighe ad arco gravit'. Forma del paramento di valle. Dighe da arco.
    Schema semplificato di dimensionamento per archi indipendenti.

    Dighe a speroni, a vani interni. Cementi, calcestruzzi, effetti termici. Dighe in materiali sciolti omogenee e zonate. Linee di saturazione a serbatoio
    pieno e a seguito di rapido svuotamento. Traverse fluviali. Tipologie.

  • Canali e gallerie a pelo libero. Sezioni tipo. Resistenze al moto. Scabrezza equivalente in sezioni composite. Richiami su moti
    uniformi, permanenti e su fenomeni localizzati (con particolare riguardo al risalto). Correnti rapide; Problemi di moto vario (onde di traslazione e
    non). Correnti veloci. Correnti aerate.

  • Opere idrauliche delle dighe. Scarichi di superficie (profili tracimanti). Scarichi di superficie soggetti a saturazione. Canali
    collettori e canali fugatori. Scarichi di fondo e mezzofondo. Opere di presa. Organi di comando. Opere di dissipazione.

  • Acquedotti civili. Fabbisogno idrico. Diagrammi di consumo annuale e giornaliero. Risorse idriche sotterranee, sorgenti e pozzi.
    Legislazione sulle risorse idriche. Le dotazioni. L'acquedotto e le sue componenti: opere di presa, acquedotti, serbatoi. Perdite di carico nelle
    condotte. Dissipazioni concentrate. Dimensionamento delle condotte. Gli impianti di sollevamento. Le pompe e loro curva caratteristica. Dimensionamento
    economico delle condotte prementi. Curve caratteristiche di sistemi di pompe in serie e parallelo. La cavitazione e l'NPSH. Materiali per
    tubazioni, processi produttivi e giunti. Calcolo delle condotte rigide e flessibili. Reti distributrici interne, a maglie aperte e chiuse, loro
    funzionalità ed affidabilità. Disegno, dimensionamento e verifica delle reti interne.

  • Colpo d'ariete. Richiami di moto vario nelle condotte in pressione ed attenuazione delle sovrappressioni mediante volani o
    casse d'aria. Cenni sui mezzi attenuatori dei transitori in pressione (colpo d'ariete).

  • Idrologia generale e urbana. Ciclo e bilancio idrologico. Fenomenalogia della formazione delle piene. Modelli di piena in ambito
    urbano. Indagini statistiche sulle piogge intense e di breve durata. Tempo di ritorno. Curve di posssibilità pluviometrica. Ietogrammi di
    progetto. Perdite idrologiche. Coefficiente d'afflusso. Modelli lineari globali. Idrogramma Unitario Istantaneo. Modelli dell'invaso e della
    corrivazione. Evento critico. Formula razionale.

  • Sistemi di drenaggio urbano. Fognature miste e separate. Impatto idraulico e ambientale. Schemi generali dei sistemi di drenaggio
    urbano. Portate di tempo asciutto. Portate meteoriche: i modelli concettuali e la formula razionale, scelta del tempo di ritorno del progetto, il
    modello cinematico (corrivazione), il modello dell'invaso. La laminazione delle piene urbane. L'evento critico per la laminazione. Le "BMP:
    Best Management Practices" (cenni). Dimensionamento delle sezioni dei collettori. Scaricatori di piena. Vasche di prima pioggia. Materiali per
    condotte. Manufatti tipo.

  • Modellistica per la gestione delle reti di acquedotto e fognatura.


Bibliografia

Testi consigliati dal docente responsabile del corso:



  • G. Ippolito, Appunti di costruzioni idrauliche, Liguori Editore, Napoli, 1993.

  • G. Becciu, A. Paoletti, Esercitazioni di costruzioni idrauliche, Edizioni CEDAM, Padova, 2005.

  • G. Evangelisti, Impianti idroelettrici, vol.1, Patron Editore, Bologna, 1982.


Altri testi e approfondimenti:



  • AA.VV., Sistemi di fognatura. Manuale di progettazione, Edizioni CSDU (Politecnico di Milano), distribuzione Hoepli, Milano





Questa raccolta di materiale, prodotta ad uso interno, è

stata realizzata per i moduli del Politecnico di Torino.
Ne è vietata la riproduzione e qualsiasi forma di commercializzazione.




Sono disponibile le seguenti dispense in formato PDF.

Gli argomenti riportati sulle dispense costituiscono parte integrante del programma del corso.


Dispense principali




Per ulteriore materiale si rimanda alle esercitazioni e alle pagine personali dei docenti presenti sul sito del
Consorzio Nettuno




Videocorso utilizzato: Costruzioni Idrauliche




  • Proff. Alessandro Paoletti, Ugo Majone, Luigi Butera, Giacomo Rasulo, Guido Calenda, Sandro Artina




  • [1.] Introduzione al corso
    Alessandro Paoletti

  • [2.] Le costruzioni idrauliche nell'evoluzione civile e storica (parte 1)
    Ugo Majone

  • [3.] Le costruzioni idrauliche nell'evoluzione civile e storica (parte 2)
    Ugo Majone

  • [4.] Serbatoi (parte 1): I serbatoi e le loro funzioni
    Alessandro Paoletti

  • [5.] Serbatoi (parte 2): L'equazione di continuità e la capacità di compenso
    Alessandro Paoletti

  • [6.] Serbatoi (parte 3): La regolazione dei serbatoi in caso di eccedenze e di deficit
    Alessandro Paoletti

  • [7.] Serbatoi (parte 4): Verifica di serbatoi di capacità assegnata
    Alessandro Paoletti

  • [8.] Laminazione delle piene (parte 1): Le misure di controllo delle piene
    Alessandro Paoletti

  • [9.] Laminazione delle piene (parte 2): Le equazioni della laminazione
    Alessandro Paoletti

  • [10.] Laminazione delle piene (parte 3): Caratteristiche degli invasi di laminazione
    Alessandro Paoletti

  • [11.] Dighe e traverse (parte 1): Generalità sulle dighe
    Luigi Butera

  • [12.] Dighe e traverse (parte 2): Materiali utilizzati e generalità sulle dighe a gravità
    Luigi Butera

  • [13.] Dighe e traverse (parte 3): Dighe a gravità: sollecitazioni ed effetti termici
    Luigi Butera

  • [14.] Dighe e traverse (parte 4): Dighe a speroni: dimensionamento
    Luigi Butera

  • [15.] Dighe e traverse (parte 5): Dighe ad arco: dimensionamento
    Luigi Butera

  • [16.] Dighe e traverse (parte 6): Dighe ad arco-gravità: dimensionamento
    Luigi Butera

  • [17.] Dighe e traverse (parte 7): Dighe in materiali sciolti
    Luigi Butera

  • [18.] Dighe e traverse (parte 8): Traverse: generalità
    Luigi Butera

  • [19.] Canali e gallerie a pelo libero (parte 1). Moto uniforme e moto permanente
    Luigi Butera

  • [20.] Canali e gallerie a pelo libero (parte 2). Correnti, rapide e moto vario
    Luigi Butera

  • [21.] Opere accessorie alle dighe (parte 1).Scarichi di superficie
    Luigi Butera

  • [22.] Opere accessorie alle dighe (parte 2).Canali collettori e fugatori
    Luigi Butera

  • [23.] Opere accessorie alle dighe (parte 3). Scarichi di superficie soggetti a saturazione
    Luigi Butera

  • [24.] Il fabbisogno idrico e la necessità degli acquedotti
    Giacomo Rasulo

  • [25.] Le risorse idriche sotterranee
    Giacomo Rasulo

  • [26.] L'acquedotto e le sue componenti
    Giacomo Rasulo

  • [27.] Richiami di idraulica delle condotte in pressione
    Giacomo Rasulo

  • [28.] Gli impianti di sollevamento
    Giacomo Rasulo

  • [29.] Condotte e loro materiali
    Giacomo Rasulo

  • [30.] Condotte
    Giacomo Rasulo

  • [31.] Reti interne
    Giacomo Rasulo

  • [32.] Richiami di moto vario e attenuazione della sovrapressione mediante volani
    Giacomo Rasulo

  • [33.] Attenuazione della sovrappressione mediante casse d'aria
    Guido Calenda

  • [34.] Idrologia. Obiettivi e metodi
    Guido Calenda

  • [35.] Precipitazioni
    Guido Calenda

  • [36.] Piogge. Perdite idrologiche
    Guido Calenda

  • [37.] Infiltrazione
    Guido Calenda

  • [38.] Deflussi (parte 1): Misura dei deflussi, modelli probabilistici di piena
    Guido Calenda

  • [39.] Deflussi (parte 2): modelli afflussi-deflussi
    Guido Calenda

  • [40.] Deflussi (parte 3): IUH geomorfologico; regionalizzazione; Deflusso di base
    Guido Calenda

  • [41.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 1):Schemi e caratteristiche generali dei sistemi fognari
    Alessandro Paoletti

  • [42.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 2):I modelli di formazione delle piene urbane
    Alessandro Paoletti

  • [43.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 3):Il modello cinematico
    Alessandro Paoletti

  • [44.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 4):Il modello dell'invaso
    Alessandro Paoletti

  • [45.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 5):La laminazione delle piene urbane
    Alessandro Paoletti

  • [46.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 6):Calcoli di dimensionamento delle condotte fognarie
    Alessandro Paoletti

  • [47.] Sistemi di drenaggio urbano (parte 7):I manufatti principali dei sistemi fognari
    Alessandro Paoletti

  • [48.] Modellistica per la gestione delle reti di acquedotto e fognatura
    Sandro Artina

  • [49.] Applicazioni dei modelli per la gestione degli acquedotti
    Sandro Artina

  • [50.] Modellistica per la gestione delle reti di fognatura
    Sandro Artina


Le ore di tutoraggio saranno dedicate ad un'analisi dei metodi di progetto e verifica delle costruzioni idauliche. Saranno ripresi gli argomenti principali del corso,
evidenziando gli aspetti necessari alla realizzazione di un'opera.


Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame

L'esame consiste in una prova orale da svolgersi nelle date indicate come "data di appello" e verterà sulla verifica della conoscenza
dei vari argomenti trattati nelle lezioni. Una parte dell'esame sarà dedicata agli aspetti idrologici ed idraulici necessari al dimensionamento
ed alla verifica delle costruzioni idrauliche, oltre a richiedere la soluzione di un esercizio o di un particolare problema applicativo, così come svolto
nelle esercitazioni e durante il tutoraggio.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami
MATERIALI PUBBLICI

Programma definitivo per l'A.A.2012/13
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