14452 - IDRAULICA AGRARIA, IRRIGAZIONE E DRENAGGIO

Anno Accademico 2017/2018

  • Docente: Attilio Toscano
  • Crediti formativi: 8
  • SSD: AGR/08
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea in Scienze del territorio e dell'ambiente agro-forestale (cod. 8525)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento lo studente acquisisce le conoscenze necessarie per la progettazione e la gestione tecnico-economica dell'irrigazione e del drenaggio. In particolare, lo studente è in grado di progettare le componenti impiantistiche degli impianti irrigui sia in pressione che a pelo libero e a sifone, i misuratori di portata e a gestire la risorsa idrica con i più idonei criteri e con i più appropriati metodi irrigui e sistemi di drenaggio, compresa la valutazione economica dei loro costi.

Contenuti

Prerequisiti formativi

Lo studente che accede a questo insegnamento deve essere in possesso di una buona preparazione di base grazie ai fondamenti della matematica e della fisica e ad alcune nozioni di agronomia e di agrometeorologia. Questi prerequisiti sono forniti dai rispettivi insegnamenti della laurea triennale.

Unità didattica 1 - Idraulica agraria  (22 ore)

- Nozioni base e grandezze principali dell’idraulica.

- Idrostatica: distribuzione delle pressioni in un fluido in quiete, legge di Stevino, spinta su superficie piana sia parzialmente che totalmente immersa.

- Idrodinamica: tipi di corrente e di moto, il teorema di Bernoulli per fluidi ideali e reali (dissipazioni energetiche).

- Correnti in pressione: perdite di carico (distribuite e localizzate) e tracciamento delle linee dei carichi piezometrici e totali, lunghe condotte ed inerenti problemi di verifica e di dimensionamento.

- Correnti a superficie libera: caratterizzazione costruttiva dei canali, moto uniforme, problemi di verifica e di dimensionamento, scala delle portate.

Competenze acquisite unità 1

Lo studente matura la padronanza del linguaggio e della gestione delle grandezze dell’idraulica, necessaria alla piena comprensione delle unità didattiche successive.

Lo studente comprende quali fenomeni si manifestano sia per acqua in quiete (idrostatica) sia in movimento (idrodinamica).

Lo studente acquisisce gli strumenti per affrontare problemi di verifica e di dimensionamento sia nel caso di lunghe condotte che di canali a superficie libera.

Unità didattica 2 - Irrigazione (22 ore)

Concetti base e definizione delle grandezze fondamentali - classificazione dell’irrigazione secondo i criteri agronomico e territoriale, necessità e convenienza della pratica irrigua, idrologia del suolo, fabbisogni idrici, volume d’adacquamento.

- Metodi irrigui gravitazionali (scorrimento, infiltrazione e sommersione).

- Metodi irrigui in pressione: aspersione - elementi costitutivi un impianto, tipologie di impianti aziendali, impianti semoventi (rotoloni e pivot), tipologia e caratterizzazione degli irrigatori.

- Metodi irrigui in pressione: microirrigazione – elementi costitutivi un impianto con particolare attenzione agli erogatori, sistemi di filtrazione, fertirrigazione.

- Impianti di sollevamento ed altre attrezzature: classificazione delle pompe, grandezze fondamentali, caratterizzazione delle pompe centrifughe, attrezzature ausiliarie.

Competenze acquisite unità 2

 Lo studente possiede il corretto approccio tecnico rispetto alle tecniche irrigue spiegate.

Lo studente è in grado di scegliere la tecnica irrigua più adatta alle diverse realtà aziendali.

Lo studente conosce i criteri per il calcolo dei principali parametri irrigui.

Unità didattica 3 - Drenaggio (4 ore)

- Relazione tra acqua e pratica di drenaggio.

- Classificazione delle tipologie di drenaggio e loro rispettivo impiego: drenaggio orizzontale (di falda, poco profondo), drenaggio verticale.

Competenze acquisite unità 3

Lo studente è in grado di individuare gli elementi caratteristici di un sistema di drenaggio sia superficiale che sotterraneo.

Lo studente riconosce la sistemazione più adatta per lo scolo dell’acqua in eccesso.

Unità didattica 4 - Esercitazioni applicative e visite didattiche (32 ore)

- Esercizi numerici di idrostatica: diagramma delle pressioni e calcolo della spinta su superfici piane, individuazione del centro di spinta.

- Esercizi numerici di idrodinamica e lunghe condotte: problemi di verifica e di progetto (dimensionamento condotte, scelta dei diametri).

- Esercizi numerici su correnti a superficie libera: problemi di verifica e di progetto (dimensionamento, scala delle portate).

- Progettazione di un impianto ad aspersione ed esempi di calcolo.

- Progettazione di un impianto di microirrigazione ed esempi di calcolo.

- Visita didattica volta alla comprensione del funzionamento degli impianti irrigui con descrizione degli elementi che li costituiscono.

Competenze acquisite unità 4

Lo studente individua e calcola le grandezze fondamentali dell’idraulica agraria.

Lo studente è in grado di verificare e dimensionare condotte in pressione e canali a superficie libera.

Dato uno specifico contesto, lo studente è in grado di scegliere lo schema irriguo più adatto.

Lo studente comprende in campo il funzionamento degli strumenti studiati.

Testi/Bibliografia

Dispense di “Idraulica Agraria, Irrigazione e Drenaggio” del docente (in formato pdf sul sito) e materiale consegnato a lezione.

Testi per approfondimenti:

A. Capra, B. Scicolone; “Progettazione e Gestione degli impianti di irrigazione”; Edagricole; Bologna; 2007

V. Ferro; “Elementi di idraulica e idrologia per le scienze agrarie, ambientali e forestali”; McGraw-Hill; Milano; 2013

 

Metodi didattici

Il corso si suddivide in quattro unità didattiche. Tre sono di carattere teorico. Esse si svolgono attraverso lezioni frontali supportate da slide PowerPoint. Saranno svolte dimostrazioni alla lavagna ed i dubbi saranno chiariti con strumenti opportuni. La quarta unità didattica prevede esercitazioni numeriche da svolgere alla lavagna sia da parte del docente, sia con la partecipazione degli studenti. Verrà fornito il materiale necessario sia in formato cartaceo che digitale, affinché siano ore partecipate dalla classe. Sono previsti anche seminari ed approfondimenti a seconda delle esigenze ed eventuali difficoltà specifiche. La visita didattica costituisce parte integrante del corso poiché utile e necessaria alla comprensione in campo dei meccanismi di funzionamento dei diversi sistemi di irrigazione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame scritto nel quale è richiesto lo svolgimento di due o tre esercizi numerici di idraulica agraria e la risposta libera a tre/quattro domande relative all’irrigazione e al drenaggio. Gli esercizi saranno riconducibili a quelli svolti durante le esercitazioni. Se la valutazione finale positiva non è ritenuta soddisfacente da parte dello studente, quest’ultimo ha la possibilità di sostenere un’aggiuntiva prova orale. La prova scritta potrà essere svolta anche contestualmente alla prova orale, in funzione del numero di studenti iscritti all’esame. Gli studenti possono sostenere l'esame anche in lingua inglese, dandone preavviso al docente.

 

Strumenti a supporto della didattica

Slide in PowerPoint, lavagna, computer, materiale didattico.


Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Attilio Toscano