Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprensione:
Nell’ambito dell’insegnamento lo studente apprenderà nozioni complementari e avanzate relative all’Idraulica delle correnti a superficie libera.
Competenze:
Lo studente maturerà la capacità di applicare la modellistica matematica a problemi tipici dell'ingegneria civile e ambientale, quali quelli di progettazione e verifica di opere fluviali e di ingegneria idraulica.
Autonomia di giudizio:
Lo studente acquisirà strumenti avanzati e svilupperà una capacità critica adeguati per analizzare ed affrontare in maniera autonoma problemi inerenti alle correnti a superficie libera.
Capacità comunicative:
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di esporre le conoscenze acquisite e i risultati delle analisi con adeguata padronanza e buona proprietà di linguaggio.
Prerequisiti
Conoscenze di base di Idraulica.
Contenuti dell'insegnamento
Nell’insegnamento di Idraulica Ambientale e Costiera (II modulo) si approfondisce lo studio delle correnti a superficie libera con particolare riguardo a problemi applicativi che rivestono notevole importanza nello studio della dinamica dei sistemi ambientali.
Programma esteso
Complementi di moto uniforme delle correnti a superficie libera.
Richiami sulle equazioni del moto uniforme. Formule di resistenza. Richiami sulle caratteristiche energetiche del moto. Numero di Froude. Scala delle portate di moto uniforme per sezioni compatte e composite. Calcolo della scabrezza equivalente per sezioni con scabrezza variabile lungo il contorno.
Complementi di moto permanente delle correnti a superficie libera. Equazioni del moto permanente in alveo prismatico. Richiami sui profili del pelo libero. Condizioni di moto non lineare indotte dalla presenza di singolarità: corrente su salto di fondo; corrente attraverso un restringimento. Misuratori di portata nei canali: canale Venturi. Effetti di imbocco e di sbocco nei canali; problema di determinazione della portata defluente. Cambi di direzione: corrente in curva. Calcolo idraulico di una confluenza. Correnti a portata variabile lungo il percorso: canali di gronda e sfioratori laterali.
Complementi di moto vario delle correnti a superficie libera. Equazioni del moto vario. Problema di dam-break. Onde di traslazione a fronte ripido; trasformazione del fronte d’onda provocata da una discontinuità della sezione del canale; propagazione di un’onda a fronte ripido su alveo pendente; attenuazione di un’onda a fronte ripido lungo una soglia sfiorante.
Similitudine nelle correnti a pelo libero. Modelli a fondo fisso.
Bibliografia
Testi consigliati:
- V. T. Chow. “Open Channel Hydraulics”. McGraw-Hill, New York (1959).
- F. M. Henderson. “Open Channel Flow”. MacMillan Publishing Co., New York (1966).
Materiale didattico:
Diapositive proiettate durante le lezioni e materiale didattico vario (scaricabili dalla pagina web del corso sul portale elly.dia.unipr.it).
Metodi didattici
Il corso si articola principalmente in lezioni frontali alla lavagna (con l'ausilio eventuale della proiezione di diapositive) per la presentazione degli aspetti teorici e dei temi di approfondimento. Nel corso delle esercitazioni (al calcolatore) vengono affrontati numericamente problemi di interesse applicativo. Tipicamente è prevista una visita tecnica ad un'opera di ingegneria idraulica affinché lo studente maturi una consapevolezza diretta della valenza applicativa della materia.
Modalità verifica apprendimento
L’esame consiste in una prova orale.
Elementi di valutazione:
- domande teoriche (conoscenza, comprensione);
- applicazioni della teoria/esempi applicativi (competenza, autonomia di giudizio);
- proprietà di esposizione (capacità comunicativa).
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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