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Anno Accademico 2007/08
02BHRFU
Infrastrutture idrauliche
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Civile - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Schiara Marcello ORARIO RICEVIMENTO     34 22 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/02 5 B - Caratterizzanti Ingegneria civile
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso si propone di fornire gli elementi necessari alla progettazione e gestione di sistemi di approvvigionamento idrico e di sistemi di drenaggio urbano, con particolare riguardo sia agli aspetti tipicamente ingegneristico-progettuale che ai problemi di gestione, reperimento ed utilizzo della risorsa.
Competenze attese
- Conoscenza teorica delle problematiche connesse con la progettazione di sistemi di approvvigionamento e distribuzione idrica.
- Conoscenza teorica e pratica di sistemi di drenaggio urbano delle acque reflue e di quelle di origine meteorica, anche complessi.
- Conoscenza teorica e pratica dei principali sistemi di regolazione e misura delle portate con riferimento alle reti di drenaggio urbano.
- Conoscenze basilari di "Project & Contract Management" applicato alla progettazione, alla costruzione e alla gestione delle Infrastrutture Idrauliche.
Prerequisiti
Conoscenza di base dell’Idraulica e dell’Idrologia con particolare riferimento al calcolo della curva di possibilità pluviometrica e dei modelli di trasformazione "afflussi-deflussi".
Programma
Il corso, dopo un breve esame della risorsa idrica e dei suoi vari usi, sviluppa le problematiche relative alla qualità dell'acqua per uso potabile, all'approvvigionamento idrico, al trasporto e alla distribuzione nei centri urbani. Sviluppa quindi tutta la problematica relativa al drenaggio delle acque reflue e delle acque meteoriche di dilavamento di aree urbanizzate. Illustra infine i sistemi di controllo della qualità e della quantità degli scarichi nei ricettori in tempo di pioggia.

Parte Prima – Distribuzione Idropotabile (25 ore)
La risorsa acqua : ciclo, usi e interventi atti ad aumentare la disponibilità, economizzare la risorsa e conservarne la qualità.
La qualità delle acque per uso potabile: caratteri fisici, chimico fisici e biologici.
Approvvigionamento idrico: cenni sull’approvvigionamento mediante pozzi perforati, opere di captazione di sorgenti e opere di derivazione di acque superficiali.
Impianto di trasporto: tracciato planimetrico e profilo altimetrico. Calcolo idraulico. Dimensionamento ottimizzato dell’acquedotto esterno, sia a gravità che con sollevamento meccanico.
Serbatoi: funzioni e ubicazione. Il calcolo del volume di compenso e riserva.
Rete di distribuzione idrica: variabili e relazioni fra le variabili nel problema di progetto. Il calcolo dei fabbisogni idrici. I criteri generali per il calcolo delle reti. Tecniche di dimensionamento ottimo della rete di distribuzione. Il metodo di Hardy-Cross per la verifica di reti a maglie. Verifica di sistemi complessi di distribuzione con vari punti e tipologie di alimentazione.
Tubazioni per acquedotto: tubazioni in acciaio, in ghisa sferoidale, in PVC, in polietilene, in PRFV.
Apparecchiature per acquedotto: saracinesche, valvole di ritegno, idranti, sfiati, valvole riduttrici di pressione.
Condotte in pressione – misura della portata volumetrica dei liquidi: venturimetri, boccagli, diaframmi, misuratori meccanici e meccanici volumetrici, misuratori elettromagnetici.

Parte Seconda – Drenaggio Urbano (20 ore)
Fognature: sistemi di fognatura. Criteri di scelta fra sistema misto e sistema separato. Tracciato planimetrico e profilo altimetrico. Sezioni dei canali, scale di deflusso e calcolo degli spechi. Velocità minime e massime nei condotti. Calcolo della portata delle acque di tempo asciutto. Calcolo delle portate di pioggia: Tempo di ritorno e rischio di insufficienza. La determinazione della pioggia netta con il metodo del coefficiente di afflusso. I modelli concettuali globali di trasformazione afflussi-deflussi: modello cinematico e modello dell’invaso lineare. Le espressioni di stima del tempo di corrivazione e della costante di invaso.
Canalizzazioni per fognatura: tubazioni in c.a., in fibrocemento, in gres, in ghisa, in P.V.C., in Pead, in PRFV.
Dimensionamento dei pozzetti e dei dispositivi di cacciata
Stazioni di sollevamento per acque reflue: tipo e numero di pompe. La vasca e il suo proporzionamento. L’iniettore idraulico.
Qualità delle acque meteoriche e controllo degli scarichi: generalità sulla qualità delle acque meteoriche di dilavamento, sugli caricatori di piena, sulle vasche di prima pioggia e sulle vasche volano.

Parte Terza – Regolazione e Misura delle Portate (10 ore)
Analisi dei principali sistemi di regolazione e misura delle portate con riferimento alle reti di drenaggio urbano. Paratoia con deflusso libero, paratoia rigurgitata, stramazzi, misuratori a risalto.
Programma (Prof. M. Schiara)
Sistemi di raccolta, trasferimento e distribuzione dell'acqua per uso idropotabile (Acquedotto).
Proprietà, caratteristiche e requisiti delle acque. Fabbisogni idrici. Opere di presa da acque superficiali e sotterranee. sorgenti, pozzi e gallerie drenanti. Correnti in pressione nelle lunghe condotte. Opere di adduzione in presenza di pompaggio. Serbatoi di regolazione: tipologia, dimensionamento e schema idraulico. Rete di distribuzione progetto e verifica con metodo di H.Cross.Software commerciali. Pompe e loro caratteristiche: portata - prevalenza e rendimento. Tipologia delle condotte per acquedotto. Misura e regolazione della portata nelle reti di distribuzione idropotabile.
Sistemi di drenaggio urbano e tipologia delle reti di raccolta (Fognatura). Portate pluviali, reti di raccolta miste. Dimensionamento dei collettori con il metodo cinematico e il metodo del volume di invaso. Caratteristiche idrauliche dei collettori. Manufatti speciali. Acque di prima pioggia e vasche volano.
Misura e regolazione delle portate defluenti nelle reti di drenaggio urbano.
Apparecchi misuratori.


Laboratori e/o esercitazioni
Sono previste esercitazioni applicative relative ai temi principali sopra delineati, valutate ai fine della prova finale. Durante lo svolgimento delle esercitazioni saranno applicati i fondamenti basilari di "Project & Contract Management" che saranno illustrati in aula dal docente durante lo svolgimento delle lezioni e delle stesse esercitazioni.

- Esercitazione n°1: Correnti in pressione (2 ore)
- Esercitazione n°2: Iniettore Idraulico (2 ore)
- Esercitazione n°3: Lunga condotta – Carichi piezometrici massimi e minimi (2 ore)
- Esercitazione n°4: Dimensionamento della condotta di adduzione e del serbatoio di regolazione idropotabile per un centro abitato (2 ore)
- Esercitazione n°5: Rete di distribuzione idropotabile – Progetto, verifica e simulazione di funzionamento (2.5 ore)
- Esercitazione n°6: Dimensionamento di una rete di drenaggio urbano (2.5 ore)
- Esercitazione n°7: Misuratore a risalto per la misura delle portate meteoriche in un collettore (2 ore)
Bibliografia
- 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
Testi e materiale didattico (Prof. M. Schiara)
1 Acquedotti Da Deppo L., Datei C., Fiorotto V., Salandin P.
2a ed. 2003, Libreria Cortina, Padova ISBN 88- 7784-230-X
2 Acquedotti Milano V. 4a ristampa 2000 Hoepli Editore, Milano
3 Fognature Da Deppo L., Datei C. 3a ed. 2003 Libreria Cortina, Padova
ISBN 88-7784-229-6
4 Sistemi di fognature ' Manuale di progettazione AA vari Centro Studi Deflussi Urbani Hoepli, Milano ISBN 88-203-2442-3
5 Urban drainage Buttler D., Davies J.W. 2nd ed. 2005 Spon Press
6 Stormwater conveyance modelling and design Haestad Methods, R. Durran



Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
La prova finale consiste nella presentazione delle esercitazioni, integrata da questioni cui rispondere oralmente concernenti l'intero programma.
Modalità di verifica dell'apprendimento (Prof. M. Schiara)
Le Esercitazione saranno sei sviluppabili singolarmente da ciascuno studente oppure in gruppi di non più di quattro studenti.
Le Esercitazioni saranno corrette sull'elaborato personale di ciascun allievo, elaborato da presentare anche in sede di esame.
L'esame sarà orale e verterà sul contenuto del corso e sullo sviluppo delle esercitazioni.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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