Obiettivi formativi
1°-Conoscenze e capacità di comprensione
A conclusione della lezioni lo studente conoscerà le componenti delle infrastrutture idrauliche acquedottistiche e fognarie e la teoria dei metodi di dimensionamento degli stessi. Avrà acquisito conoscenza delle normative vigenti in materia di acquedotti e fognature. Comprenderà la terminologia tecnica in materia.
2°-Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Capacità di progettare e verificare acquedotti e fognature all’interno del quadro normativo italiano.
3°- Autonomia di giudizio
Lo studente acquisirà la capacità di schematizzare il problema reale per individuare le soluzioni progettuali tecnicamente valide e economicamente convenienti.
4°-Capacità comunicative
Al superamento dell’esame lo studente dovrebbe aver maturato una sufficiente proprietà di linguaggio per quanto attiene la specifica terminologia dell’insegnamento.
5°-Capacità di apprendimento
Lo studente dovrebbe aver acquisito le conoscenze di base della disciplina che gli permetteranno di studiare in autonomia i futuri sviluppi della disciplina.
Prerequisiti
L’insegnamento sviluppa le nozioni basilari di Idraulica ed Idrologia che lo studente dovrebbero aver acquisito nella laurea triennale.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso è suddiviso in due parti: nella prima si descriveranno le opere di adduzione idrica (acquedotti) per uso civile, nella seconda parte le opere di drenaggio urbano delle acque di scarico e delle acque meteoriche (fognature).
Programma esteso
Generalità. Dotazioni idriche. Fabbisogni e loro variazioni nel tempo. Previsioni demografiche. Orizzonti temporali di progetto. Schemi generali. Suddivisione in più reti nel caso di accentuati dislivelli. Pressioni di esercizio nelle varie condizioni di funzionamento.
Opere di presa. Da sorgenti, da acque superficiali e dai laghi. Prelievo da falde acquifere sotterranee. Pozzi artesiani e pozzi freatici. Tipologie costruttive dei pozzi, finestrature, filtri. Trincee drenanti.
Adduttrici. Richiami di moto uniforme nelle condotte in pressione. Regimi di moto e formule per il calcolo delle resistenze; abaco di Moody. Verifica di adduttrici a gravità: calcolo della portata per schemi a due e tre serbatoi, anche in presenza di colmi e moto a canaletta; funzionamento di un'adduttrice con portata in ingresso assegnata. Progetto delle adduttrici a gravità: studio del tracciato, dimensionamento delle tubazioni per schemi a due serbatoi, dimensionamento economico per schemi a più di due serbatoi, dimensionamento nel caso di forti dislivelli od in presenza di colmi; piezometriche di esercizio; pozzetti di interruzione, valvole di dissipazione, sfiati, scarichi, pezzi di prova e pezzi speciali. Dimensionamento economico delle condotte adduttrici con sollevamento; curve caratteristiche degli impianti di pompaggio, pompe in serie ed in parallelo.
Tubazioni. Materiali delle condotte adduttrici e loro caratteristiche; criteri di scelta delle tubazioni; tipi di giunti, posa e collaudo delle condotte. Apparecchiature accessorie e valvolame.
Serbatoi. Funzioni principali dei serbatoi; serbatoi di testata e di estremità; torrini piezometrici; dimensionamento della capacità di compenso di serbatoi; capacità antincendio e di riserva. Gestione di serbatoi di capacità insufficiente; modulazione della portata in ingresso, regola del filo teso. Caratteri costruttivi dei serbatoi: forma più conveniente, tipologia; schema della camera di manovra per serbatoi di testata e di estremità.
Reti di distribuzione. Tipi di rete; proporzionamento della distribuzione; schematizzazione delle erogazioni. Perdite di carico per condotte con erogazione uniformemente distribuita. Verifica delle reti di distribuzione: metodo del bilanciamento delle portate (Cross) anche in presenza di più vincoli piezometrici, metodo del bilanciamento dei carichi; linearizzazione mediante il metodo di Newton-Raphson generalizzato; casi con reti complesse per la presenza di pompe, valvole, ecc.
Sistemi di drenaggio urbano (Fognature)
Generalità. Scopi, tipi di rete (unitaria o separata); fognature comprensoriali e locali. Analisi tecnico-economiche per la scelta della soluzione ottimale. Indagini demografiche e previsioni a lungo termine. Esame delle utenze civili ed industriali. Tracciamento plano-altimetrico della rete di drenaggio.
Calcolo delle acque nere. Portate medie giornaliere, del giorno di massimo consumo, di magra, di punta. Acque di prima pioggia, portate meteoriche da inviare al trattamento.
Calcolo delle portate pluviali. Tempi di ritorno di progetto. Richiami di idrologia: indagini probabilistiche sulle precipitazioni intense; curve di possibilità pluviometrica; ietogrammi di progetto, capacità di infiltrazione e detenzione superficiale. Modelli idrologici di trasformazione afflussi-deflussi; metodo razionale, di corrivazione e dell'invaso; taratura dei parametri. Cenni ai metodi fisicamente basati.
Dimensionamento delle canalizzazioni. Richiami sul moto uniforme e permanente. Calcoli idraulici dei collettori: sezioni tipiche; pendenze e velocità adottabili; pozzetti di ispezione; manufatti di raccordo: salti, curve, confluenze, diramazioni, ecc. Lavaggio delle fognature. Caditoie stradali, immissioni private, opere di ventilazione.
Scaricatori di piena. Funzione degli scaricatori di piena. Caratteristiche costruttive. Portate scaricate ed inquinamento trasferito ai corpi idrici riceventi. Normative. Scaricatori laterali: teoria e dimensionamento. Scaricatori a salto e frontali (cenni).
Sifoni. Schemi costruttivi; dimensionamento e verifica idraulica. Pulizia.
Vasche volano. Scopi e campi di applicazione. Dimensionamento delle vasche sulla base del metodo cinematico e del metodo dell'invaso. Schemi e tipologie costruttive.
Tubazioni. Materiali utilizzati e loro caratteristiche, criteri di scelta.
Bibliografia
Testi consigliati:
G. BECCIU, A. PAOLETTI: Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, UTET, MilanoFiori Assago (MI), 2010.
D.CITRINI,G.NOSEDA: "Idraulica", Ambrosiana Ed. Milano, 1990.
Testi di approfondimento:
G. IPPOLITO: "Costruzioni Idrauliche",Liguori Ed.,Na 1993.
L. DA DEPPO e C. DATEI: "Fognature", Cortina Ed., PD 1997.
L. DA DEPPO, C. DATEI, V. FIOROTTO e P. SALANDIN: "Acquedotti", Cortina Ed., Padova, 2000.
V. MILANO: "Acquedotti", Hoepli Ed., Milano, 1996.
Materiale didattico aggiuntivo scaricabile dal portale https://elly.dia.unipr.it/2018 :
Dispensa del Docente "Appunti sul dimensionamento delle canalizzazioni di fognatura con cenni di Idrologia".
Copia delle presentazioni utilizzate per le lezioni.
Testo delle esercitazioni numeriche svolte in aula.
Temi d'esame proposti dal 2004.
Metodi didattici
Il corso si articola in una serie di lezioni frontali e di esercitazioni numeriche. Le lezioni saranno svolte avvalendosi di presentazioni in Power Point delle quali viene fornita copia in anticipo rispetto alle lezioni. Le esercitazioni sono presentate in aula, svolte numericamente e successivamente lo svolgimento completo viene trasferito sul portale elly.
Modalità verifica apprendimento
La verifica della preparazione consiste nel superamento di due prove scritte sulle due parti dell’insegnamento seguite da un colloquio orale.
La valutazione finale consiste nella media pesata tra la valutazione delle prove scritte (60%) e del colloquio orale (40%).
Nella valutazione delle prove scritte le diverse componenti di apprendimento saranno così pesate: 50% applicazione della teoria ad un caso reale (competenza), 25% individuazione della procedura più conveniente di soluzione (autonomia di giudizio), 25% proprietà di esposizione specialistica (capacità comunicativa). Nella valutazione del colloquio orale le diverse componenti di apprendimento saranno così pesate: 20% applicazione della teoria ad un caso reale (competenza), 30% individuazione della procedura più conveniente di soluzione (autonomia di giudizio), 50% proprietà di esposizione specialistica (capacità comunicativa).
Altre informazioni
E' vivamente consigliata la frequenza delle lezioni.
Materiale didattico su:
https://elly.dia.unipr.it/2017
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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