95935 - SMART AND SUSTAINABLE WATER MANAGEMENT

Conoscenze e abilità da conseguire

A successful learner from this course will gain (a) theoretical understanding of and (b) practical experience on key factors and main hydrological design variables of water management in anthropogenic landscapes, in the light of sustainable development and climate resilience. In particular, the course will address three main subjects: (1) smart water systems management, including energy recovery; (2) distributed hydropower generation; (3) sustainable urban drainage and urban flood-proofing.

Contenuti

Il corso è strutturato in due moduli che vengono insegnati in serie; il primo modulo ha un focus prevalentemente idrologico, mentre il secondo si concentra anche sulle soluzioni tecnologiche. Dopo un'introduzione preliminare al ciclo dell'acqua nei paesaggi antropici, che si concentra principalmente sulla produzione di deflusso e sulle acque superficiali, nonché sulle minacce ad esse associate (pericoli, ad esempio, inondazioni urbane da nubifragio) e opportunità (risorse, ad esempio, allocazione ottimale dell'acqua, generazione idroelettrica distribuita), il corso affronta i seguenti argomenti:

• Drenaggio sostenibile delle acque meteoriche: monitoraggio, modellizzazione e recupero delle precipitazioni, sistemi di drenaggio sostenibili (Modulo 1)
• Gestione delle risorse idriche superficiali: valutazione e modellizzazione della disponibilità idrica superficiale, deflussi ecologici, curve di durata delle portate: interpretazioni e applicazioni ingegneristiche - focus su piccole centrali idroelettriche ad acqua fluente (Modulo 1)
• Produzione idroelettrica distribuita e recupero energetico: layout degli impianti, criteri di selezione delle turbine idrauliche, valutazione della produzione idroelettrica, sistemi di monitoraggio e controllo (Modulo 2)
• Monitoraggio intelligente della domanda idrica nei sistemi di approvvigionamento di acqua potabile e irrigazione: tecnologie disponibili, analisi dei dati, applicazioni ingegneristiche sulla gestione della risorsa lato domanda (Modulo 2)

Attività pratiche (su laptop e dispositivi degli studenti) ed esempi reali dalla città di Bologna consentiranno agli studenti di approfondire la loro comprensione dei concetti teorici.

Tutte le lezioni saranno tenute in inglese. È, quindi, necessario comprendere la lingua inglese per frequentare con successo il corso e per poter utilizzare il materiale didattico.

Testi/Bibliografia

Materiali didattici, articoli scientifici, capitoli di libri di testo ed estratti da manuali di progettazione sugli argomenti del corso saranno forniti tramite il repository ufficiale del corso su Virtuale.

Libri di testo consigliati per approfondimenti:

• Brutsaert, Hydrology An introduction, Cambridge University Press
• Bignami – Rosso – Sanfilippo, Flood Proofing in Urban Areas, Springer
  
• Scozzari A., Mounce S., Han D., Soldovieri F., Solomatine D. Editors, ICT for Smart Water Systems: Measurements and Data Science, Springer
  
• GulliverJ. S., Arndt R. E. A., Hydropower engineering handbook, McGraw-Hill

Metodi didattici

Il corso si articola in lezioni frontali e attività di PC (che saranno sviluppate sotto la supervisione dei Professori); questi ultimi sono finalizzati all'applicazione pratica dei concetti teorici affrontati durante le lezioni frontali, e per preparare gli studenti ad affrontare i problemi di ingegneria presentati durante il corso.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento mira a verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento, ovvero acquisire una comprensione teorica e un'esperienza pratica su variabili, metodi e tecnologie progettuali per la gestione sostenibile delle acque nei paesaggi antropici.

La prova finale, che può prevedere una prova scritta preliminare, consiste principalmente in una prova orale incentrata su:

• argomenti teorici trattati durante le lezioni, e
• una discussione sulla relazione che illustra le esercitazioni sviluppate durante il corso.

Tale verifica consiste in domande sugli argomenti teorici affrontati durante il corso e comprende una discussione relativa alla relazione predisposta dal candidato per presentare le attività pratiche svolte durante il corso; tale discussione, stimolata dal docente, è volta a verificare in modo approfondito il livello teorico-pratico della preparazione del candidato sui diversi argomenti affrontati durante le esercitazioni che sono state proposte durante il corso.

Supereranno l'esame i candidati che dimostreranno la conoscenza e la padronanza dei concetti fondamentali illustrati nell'insegnamento, mentre verrà assegnato un punteggio più elevato a coloro che dimostreranno una conoscenza approfondita di tutti i contenuti forniti a lezione, sia dal punto di vista teorico che pratico, e chi sarà in grado di illustrare questi contenuti in modo accurato e con un linguaggio tecnico corretto.
(Le date degli esami sono pubblicate e accessibili su Almaesami).

Strumenti a supporto della didattica

La teoria illustrata durante le lezioni è supportata da attività pratiche supervisionate su fogli di calcolo o software specifici. Tutte le attività pratiche ricorreranno a software con licenza e accessibile agli Studenti UniBO (es. Microsoft Excel), o software multipiattaforma Free e Open-Source (FOSS) installabile su tutti i principali sistemi operativi.

Dispense sugli argomenti trattati nel corso, esercizi e loro bozze di soluzioni sono accessibili agli studenti iscritti e durante le lezioni su Virtuale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Attilio Castellarin

Consulta il sito web di Cristiana Bragalli