72786 - IMPIANTI SPECIALI IDRAULICI M

Scheda insegnamento

  • Docente Cristiana Bragalli

  • Moduli Cristiana Bragalli (Modulo 1)
    Elena Toth (Modulo 2)

  • Crediti formativi 9

  • SSD ICAR/02

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1)
    Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)

  • Lingua di insegnamento Italiano

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Acqua pulita e igiene Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Con il conseguimento dei crediti formativi, lo studente ha un’approfondita conoscenza delle opere per l'uso (civile, irriguo ed idroelettrico) e la tutela delle acque, dal punto di vista qualitativo e quantitativo, ed è in grado di svolgere progetti inerenti le opere per la gestione delle risorse idriche ai fini di approvvigionamento e di produzione di energia idroelettrica.

Programma/Contenuti

Prerequisiti/Propedeuticità consigliate

Per seguire l'insegnamento con profitto lo studente deve possedere robuste conoscenze di idraulica e di idrologia ed in particolare il moto delle correnti sia in pressione sia a pelo libero, le misure idro-meteorologiche e l’analisi statistica degli eventi estremi. Tali conoscenze sono acquisite, di norma, superando l'esame di Costruzioni idrauliche M. E’ inoltre necessario saper utilizzare fogli di calcolo e/o macrolinguaggi di programmazione (Matlab o R).

Tutte le lezioni, a parte i seminari, saranno tenute in Italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito.

 

Programma

Il corso tratta gli elementi fondamentali alla base della progettazione e dell'esercizio delle opere idrauliche finalizzate all'uso multiplo della risorsa idrica ed alla produzione idroelettrica, con particolare attenzione alla derivazione da corsi d'acqua naturali, agli invasi artificiali ed agli impianti idroelettrici e mini-idro.

Usi idrici e valutazione dei consumi. Sistemi idrici ad uso multiplo.

Valutazione della risorsa disponibile: raccolta, analisi e validazione dati, analisi idrologiche, curve di durata, stima del deflusso minimo vitale, stima dell'evaporazione dai laghi.

Derivazioni dai corsi d'acqua naturali: opere di presa; traverse di derivazione fisse e mobili; sghiaiatori e dispositivi di chiarificazione.

Dighe di ritenuta: dighe a gravità; dighe a volta; dighe in terra. Manufatti per il funzionamento di un invaso artificiale. Normativa di riferimento per la progettazione, costruzione ed esercizio degli sbarramenti di ritenuta. Studio del moto di filtrazione nelle dighe in materiali sciolti.

Metodi di analisi dei sistemi per la gestione delle risorse idriche: modellazione matematica dei sistemi idrici: metodi di ottimizzazione e simulazione. Pianificazione e gestione dei serbatoi artificiali (dimensionamento, regole operative, valutazione e metodi per la riduzione della sedimentazione).

Impianti idroelettrici e mini-idro: schema generale; condotte forzate; vasche di oscillazione; tipi di turbine idrauliche; transitori di moto vario elastico ed oscillazioni di massa; dimensionamento dei pozzi piezometrici; impianti di rivalutazione di energia e gruppi reversibili; valutazione della producibilità elettrica in impianti con invaso e ad acqua fluente; problemi di esercizio delle centrali idroelettriche; sostenibilità economica di un progetto.

Testi/Bibliografia

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., and Smith, M.: Crop evapotranspiration Guidelines for computing crop water requirements, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1998-

Evangelisti G., Impianti idroelettrici, vol. I, Patron

Evangelisti G., Impianti idroelettrici, vol. II, Patron 

Kondolf, G. M. et al. (2014), Sustainable sediment management in reservoirs and regulated rivers: Experiences from five continents, Earth’s Future, 2, 256–280, doi:10.1002/2013EF000184.

 Loucks, D. P. and Ellco Van Beek (2005) Water Resources Systems Planning and Management: An Introduction to Methods, Models and Applications., UNESCO, Netherlands.

Jain, S.K., and Singh, V.P. (2003). Water Resources Systems Planning and Management. Elsevier, Amsterdam.

Metodi didattici

Didattica frontale; visite tecniche e seminari di esperti; esercitazioni che includono l’utilizzo di fogli di calcolo/macrolinguaggi di programmazione e di software specialistici.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso: i) un esame finale scritto dove lo studente è chiamato a rispondere a domande sui temi trattati a lezione (gli studenti dovrebbero frequentare tutte le lezioni oppure acquisire gli appunti dai colleghi quando assenti) senza l'aiuto di appunti o libri; ii) un colloquio orale in cui lo studente presenta una relazione sulle esercitazioni svolte e discute il risultato dell'esame scritto.

Strumenti a supporto della didattica

Oltre ai testi di riferimento, sono a disposizione le presentazioni o dispense relative agli argomenti trattati duranti il corso, pubblicate in “Insegnamenti On Line” dell'Università di Bologna (iol.unibo.it). Potranno essere distribuiti anche codici di calcolo per lo sviluppo delle esercitazioni.
Tale materiale didattico è in parte in Italiano e in parte in lingua Inglese.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cristiana Bragalli

Consulta il sito web di Elena Toth