28007 - IDROLOGIA E RISCHIO IDRAULICO

Scheda insegnamento

SDGs

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

Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Città e comunità sostenibili Lotta contro il cambiamento climatico

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente apprende i concetti di base sulle tecniche di misura delle principali variabili idrologiche, sulla valutazione dei termini del bilancio idrologico a scala di bacino e sulla stima e gestione del rischio alluvionale. In particolare, lo studente conosce i modelli idrologici più diffusi per la trasformazione degli afflussi in deflussi ed è in grado di comprendere le problematiche principali della modellazione idrologica nei problemi di protezione idraulica del territorio, oltre ai concetti della pericolosità idraulica, della vulnerabilità e della esposizione del territorio al rischio idraulico ed alle loro applicazioni.

Contenuti

Processi idrologici: descrizione, misura e stima.

Introduzione all'idrologia. Ciclo idrologico. Descrizione dei processi idrologici alle diverse scale spaziali e temporali. Tecniche e strumenti di misura delle grandezze idrologiche.

Le precipitazioni: fenomenologia delle precipitazioni liquide e solide, metodi di valutazione di grandezze areali a partire da misure puntuali.

L'evapotraspirazione: processi di evaporazione ed evapotraspirazione, fattori controllo, metodi di stima dell'evaporato da specchi liquidi, metodi di stima dell'evapotraspirato.

Il deflusso dell'insaturo: movimento dell'acqua attraverso l'insaturo, i fattori che influenzano l'infiltrazione, le equazioni di Richards, i modelli semplificati.

Il deflusso superficiale: meccanismi di formazione del deflusso superficiale, il meccanismo per saturazione dall'alto di Horton, il meccanismo di saturazione dal basso di Dunne.

Il deflusso in alveo: idraulica delle correnti a pelo libero (cenni).

Modelli di trasformazione afflussi-deflussi: l'idrogramma unitario, i modelli lineari, i modelli concettuali, i modelli ad area contribuente variabile.

Idrologia di piena e rischio idrologico.

Approcci classici: tecniche tradizionali di stima della portata di piena in corsi d'acqua naturali, formule empiriche e formula razionale.

Idrologia statistica: interpretazione delle variabili idrologiche come variabili casuali. Trattamento statistico dei dati: misure di tendenza centrale e di dispersione dei campioni. Funzioni di probabilità cumulata e di densità di probabilità. Rappresentazione dei campioni di osservazioni sperimentali su carte probabilistiche. Concetto di tempo di ritorno. Analisi di frequenza delle portate di piena a scala locale (con applicazioni) e regionale finalizzate alla stima della portata di progetto. Linee di possibilità climatica (piogge di progetto).

Rischio idrologico: i concetti di Pericolosità (Hazard) e Rischio (Risk). Analisi di pericolosità ed analisi di vulnerabilità. Modellizzazione del danno. Normativa di riferimento per la gestione del rischio alluvionale. Interventi di difesa (cenni) e protezione civile.

Testi/Bibliografia

  • Materiale didattico fornito dai docenti e risorse web

Testi per eventuali approfondimenti

  • Moisello: Idrologia Tecnica, La Goliardica Pavese
  • Greppi: Idrologia, Hoepli editore
  • Ciabatti: Elementi di Idrologia Superficiale. Coop. Libraria Univ. Ed. Bologna.

Metodi didattici

Didattica frontale (in presenza e/o fruibile a distanza in caso siano attive disposizioni di Ateneo per il contrasto ed il contenimento della diffusione del SARS-CoV-2) ed esercitazioni da svolgere al calcolatore finalizzate all'apprendimento ed utilizzo di codici di calcolo di impiego ricorrente nella modellistica idrologica.

Modalità di verifica dell'apprendimento

[COVID-19] Modalità d'esame da remoto

La verifica di apprendimento mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici, ovvero:

  • conoscere i modelli idrologici più diffusi per la trasformazione degli afflussi in deflussi;
  • scegliere il modello matematico di simulazione dei processi idrologici più idoneo in relazione al problema da risolvere;
  • comprendere i concetti e le applicazioni della pericolosità idraulica, della vulnerabilità e della esposizione del territorio al rischio idraulico.

La prova finale consiste in un esame orale mediante il quale viene verificato il livello di apprendimento degli argomenti teorici trattati a lezione e verranno discusse le diverse esercitazioni svolte al calcolatore. Detto esame consta di alcune domande relativa ad uno degli argomenti teorici affrontati durante il corso e in una discussione, stimolata dl docenti, inerente l’elaborato predisposto dal candidato per presentare le esercitazioni svolte e portato all’esame.

Il superamento dell’esame sarà garantito ai candidati che dimostreranno conoscenza e padronanza dei concetti fondamentali illustrati nell’insegnamento ed un punteggio più elevato sarà attribuito a coloro che dimostreranno una conoscenza approfondita di tutti i contenuti forniti a lezione, sia da un punto di vista teorico, che pratico, e sapranno illustrarli con precisione e proprietà di linguaggio.

(iscrizione alla prova su Almaesami)


Strumenti a supporto della didattica

La trattazione degli argomenti teorici del corso è affiancata ad attività pratiche di programmazione al calcolatore e di utilizzo di software specifico, da impostare in aula sotto la supervisione del Docente e sviluppare autonomamente. Tutte le applicazioni utilizzeranno software libero multi-piattaforma (Free and Open-Source Software, FOSS), installabile su tutti i principali sistemi operativi.

Dispense relative agli argomenti trattati duranti il corso, esercitazioni e tracce di soluzione degli esercizi in linguaggio R (The R Project for Statistical Computing) sono accessibili da parte degli studenti del corso durante il periodo di insegnamento nella collezione Virtuale - AlmaDL dell'Università di Bologna


Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Attilio Castellarin

Consulta il sito web di Alessio Domeneghetti