72879 - SISTEMI IDRAULICI URBANI M

Anno Accademico 2017/2018

  • Docente: Sandro Artina
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: ICAR/02
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Moduli: Sandro Artina (Modulo 1) Sandro Artina (Modulo 2)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria civile (cod. 0930)

Conoscenze e abilità da conseguire

Con il conseguimento dei crediti formativi, lo studente è in grado di svolgere la progettazione avanzata di sistemi idraulici in ambito urbano, con particolare riguardo agli aspetti ambientali, inclusi gli aspetti costruttivi e di cantiere.

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. Tutte le lezioni saranno tenute in italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto l'insegnamento e poter utilizzare il materiale didattico fornito.

 

Programma

Criteri di progettazione dei sistemi idraulici urbani. Dati necessari, strumenti utilizzati per la progettazione, elaborati di progetto, criteri di progetto. Fasi della progettazione: progetto preliminare, progetto definitivo, progetto esecutivo. Gare di appalto, valutazione economica di un progetto, direzione lavori. Collaudo delle opere.

Componenti impiantistiche dei sistemi di distribuzione idrica. Schemi impiantistici di un sistema di distribuzione idrica. Tubazioni: caratteristiche dei materiali, criteri progettuali. Pompe: caratteristiche costruttive, regolazione mediante inverter, criteri di installazione. Organi idraulici: caratteristiche costruttive, modalità di controllo, criteri progettuali.

Modelli numerici di simulazione dei sistemi di distribuzione idrica. Raccolta delle informazioni per la costituzione di un modello. Modelli numerico di moto permanente per la simulazione idraulica su periodo singolo e su periodo esteso. Rappresentazione nel modello degli organi idraulici e delle perdite idriche. Analisi della qualità dell'acqua distribuita mediante simulazione numerica. Progetto ottimale della rete di adduzione.

Gestione efficiente dei sistemi di distribuzione idrica. Il problema delle perdite idriche: stima, controllo e strategie di riduzione. La distrettualizzazione delle reti: finalità e criteri di progetto. Il controllo della pressione: valvole riduttrici di pressione e applicazioni mini-idro nei sistemi di distribuzione idrica. Qualità dell'acqua distribuita.

Stima e calcolo delle portate di progetto nei sistemi di drenaggio urbano. Portate di tempo secco (acque reflue); Portate parassite (infiltrazioni). Misure pluviometriche e relative analisi statistiche (curve di altezza ed intensità di pioggia, concetto di tempo di ritorno in ambito urbano).

Pianificazione e progetto dei sistemi di drenaggio urbano. Inquadramento dei possibili sistemi di drenaggio urbano (Reti miste, separate, principali schemi e configurazioni di rete). Gli effetti idraulici ed ambientali dell'urbanizzazione sul ciclo idrologico.

Metodi di progetto
Livello 1: Stima della portata massima - Qmax (Metodo Razionale o Cinematico: ipotesi, limitazioni e procedura di calcolo.
Livello 2: Stima dell'andamento della portata in funzione del tempo - Q(t) (Metodo dell'invaso lineare, flusso su lama piana inclinata: ipotesi, limitazioni e procedura di calcolo).
Livello 3: Stima delle portate e dei livelli in funzione del tempo e dello spazio – Q(x,t) (Equazioni complete di De Saint Venant per condotti fognari abbinate alla “Preismann slot”: ipotesi e procedura di integrazione numerica).
Livello 4: Aspetti di qualità delle acque (Fonti di inquinamento concentrate e diffuse, accumulo e dilavamento degli inquinanti dalle superfici urbane, trasporto nella rete di drenaggio e impatto sui corpi idrici riceventi. Il concetto di “first flush” (acque di prima pioggia). Principali criticità e possibili soluzioni).

Principali manufatti a servizio dei sistemi di drenaggio urbano: soluzioni tecnologiche, aspetti progettuali e comuni problemi di manutenzione. Caditoie stradali e pozzetti.

Tubazioni: comuni forme e dimensioni dei condotti disponibili sul mercato. Vantaggi e svantaggi dei diversi possibili materiali con cui sono realizzati.

Scaricatori di piena: principali tipologie, funzionamento, equazioni o formule empiriche per il loro dimensionamento.
Vasche e strutture di accumulo in generale. Vasche di prima pioggia e vasche di laminazione (volano): principali funzioni, tipologie, componenti, schemi logici di istallazione in rete. Metodi di progetto e aspetti legati alla manutenzione.

Testi/Bibliografia

ACQUEDOTTI L. Da Deppo, C. Datei, V. Fiorotto. Editore: Cortina (Padova), 2003, ISBN: 887784230X
ACQUEDOTTI V. Milano. Editore: Hoepli, 1996, ISBN-10: 8820322927
SISTEMI DI FOGNATURA. MANUALE DI PROGETTAZIONE S. Artina, G. Calenda, F. Calomino, G. La Loggia, C. Modica, A. Paoletti, S. Papiri, G. Rasulo, P. Veltri (a cura di). CSDU - HOEPLI, Milano, 199, ISBN 13: 9788820324421

Metodi didattici

Didattica frontale e seminari di esperti sulle tecnologie

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame finale orale dove lo studente è chiamato a rispondere a 4-6 domande sui temi trattati a lezione (gli studenti dovrebbero frequentare tutte le lezioni oppure acquisire gli appunti dai colleghi quando assenti). Si valuterà il livello delle conoscenze acquisite e la capacità di collegamento tra i temi trattati.

 

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 AMS Campus - AlmaDL dell'Università di Bologna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Sandro Artina