B8879 - GESTIONE DEGLI INVASI E IMPIANTI IDROELETTRICI M

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha un’approfondita conoscenza e la capacità di analisi critica dei sistemi e del-le opere per la gestione sostenibile delle risorse idriche, in particolare degli invasi artificiali a uso multiplo e degli impianti per la produzione di energia idroelettrica. Gli studenti imparano ad applicare le conoscenze ac-quisite a un caso di studio reale, sviluppando un progetto individuale relativo alla valutazione della risorsa idrica e alla produzione di energia idroelettrica con impianti ad acqua fluente e a serbatoio.

Contenuti

Sistemi idrici ad uso multiplo: disponibilità e domanda della risorsa idrica; usi plurimi nei serbatoi artificiali; le Grandi Dighe in Italia e nel mondo.

Stima delle perdite evaporative negli invasi: descrizione e confronto dei principali metodi per la stima dell’evaporazione da superfici liquide, con valutazione dei dati meteorologici necessari al loro impiego. È prevista un’esercitazione finalizzata all’acquisizione e validazione di serie meteorologiche e all’applicazione e confronto di diversi metodi di calcolo del tasso di evaporazione.

Deflusso minimo vitale e deflusso ecologico nei corsi d’acqua: principi e analisi dei principali approcci applicativi e normativi. È prevista un’esercitazione finalizzata alla stima del deflusso minimo vitale mediante metodi idrologici (basati su elaborazione di serie di misure di portata).

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. È prevista un’esercitazione finalizzata al dimensionamento di un serbatoio, in funzione delle misure di portata ed includendo anche le perdite evaporative.

Impianti idroelettrici ad acqua fluente senza regolazione dei deflussi: configurazioni impiantistiche, principali tipologie di turbine idrauliche impiegate; valutazione della producibilità energetica. E’ prevista un'esercitazione finalizzata al dimensionamento di un impianto idroelettrico ad acqua fluente, basata sull'analisi della curva di durata delle portate del corso d'acqua e integrata da una valutazione tecnico-economica mediante analisi finanziaria.

Impianti idroelettrici a serbatoio con regolazione dei deflussi: configurazioni impiantistiche, caratteristiche delle principali tipologie di turbine installate e principi di esercizio; analisi dei fenomeni di moto vario elastico nelle condotte in pressione e delle oscillazioni di massa; criteri di verifica e dimensionamento delle condotte forzate e dei pozzi piezometrici.

Impianti idroelettrici con accumulo mediante pompaggio: configurazioni impiantistiche, caratteristiche e funzionamento dei gruppi reversibili pompa-turbina; ruolo strategico degli impianti di pompaggio nell'accumulo di energia e nel supporto all'integrazione delle fonti energetiche rinnovabili non programmabili.

Testi/Bibliografia

Non c'e' un testo unico di riferimento e il corso si basa sul materiale distribuito attraverso Virtuale.

Testi di approfondimento:

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.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso: i) un esame finale scritto dove lo studente è chiamato a rispondere a domande aperte 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 si discutono il risultato dell'esame scritto e le esercitazioni svolte (la consegna della relazione delle esercitazioni è prevista una settimana prima della data nella quale si intende sostenere l'esame).

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 nella collezione "Virtuale" (virtuale.unibo.it/) dell'Università di Bologna. 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 Elena Toth

Consulta il sito web di Cristiana Bragalli