Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2015/2016
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE
Settore disciplinare: 
COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA (ICAR/02)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

La finalità del corso è di analizzare il ruolo delle principali opere idrauliche a servizio delle comunità urbane, illustrarne le caratteristiche ed i manufatti principali, fornire gli elementi necessari alla loro progettazione, realizzazione e alla loro gestione rendendo lo studente capace di redigere un progetto preliminare di tali sistemi.

Risultati di apprendimento (declinati rispetto ai descrittori di Dublino):
- Conoscenza e capacità di comprensione:
Al termine del corso lo studente avrà integrato le proprie conoscenze di base sul comportamento idraulico delle reti a pelo libero e delle reti in pressione. Lo studente sarà in grado di conoscere e comprendere: i principali schemi di funzionamento degli acquedotti e delle reti fognarie; i criteri di dimensionamento degli elementi costituenti le reti acquedottistiche e fognarie, di acquisire sensibilità rispetto ai criteri di progettazione che includano le problematiche della gestione.

- Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del percorso di studio lo studente sarà in grado di applicare metodi e criteri di progettazione relativamente al caso di un acquedotto consortile, di una rete di distribuzione idrica e di una fognatura urbana. Sarà inoltre in grado di utilizzare software specifici per la simulazione idraulica dei sistemi.

- Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di comparare i diversi modelli di calcolo utilizzati, individuare e definire gli indicatori e i descrittori più idonei per valutare dati e risultati ottenuti; dovrà essere in grado, infine, di identificare possibili e potenziali connessioni tra i vari aspetti di un argomento e/o di un problema.

- Abilità comunicative
Durante il corso lo studente dovrà collaborare all’interno di un gruppo di lavoro, definendo obiettivi, attività, strumenti da utilizzare nella progettazione di una rete acquedottistica e di una rete fognaria. Dovrà essere in grado di presentare gli elaborati progettuali redatti durante il corso, utilizzando correttamente un linguaggio tecnico-scientifico. Dovrà infine essere in grado di illustrare ad un pubblico non esperto il progetto preliminare di una infrastruttura idraulica.

- Capacità di apprendimento
Lo studente deve essere in grado di integrare le conoscenze acquisite sul funzionamento delle principali infrastrutture idrauliche e sui criteri di dimensionamento di tali opere tramite la consultazione di testi e pubblicazioni reperibili sul sito web del docente e tramite l’uso di strumenti di ricerca su Web e software dedicati.

Prerequisiti

È necessario avere acquisito le seguenti conoscenze fornite dal corso di Idraulica:

-Concetti elementari di fluido e sue proprietà. Il continuo fluido. Forze agenti su un continuo fluido.
-Lo stato di tensione in un fluido in quiete, equazioni cardinali della statica, spinte statiche su superfici piane e gobbe.
-Lo stato di tensione in un fluido in moto. Schema di fluido ideale e teorema di Bernoulli.
-Le correnti fluide: definizione e grandezze caratteristiche. Il principio della conservazione della massa e della quantita' di moto per una corrente.
-Le correnti in pressione: Il calcolo delle resistenze distribuite nelle correnti in pressione in moto uniforme.
-Le correnti a superficie libera: il calcolo delle resistenze distribuite nelle correnti in moto uniforme. I possibili stati delle correnti a superficie libera, la profondità critica. Le correnti stazionarie e non uniformi.

Contenuti

Le opere idrauliche e il loro sviluppo in Italia (8 ore di lezione): Interazione tra opere idrauliche e territorio. Lo sviluppo delle strutture acquedottistiche. Il Piano Regolatore Generale degli Acquedotti. Interventi normativi. Servizio Idrico Integrato, qualità delle acque e loro reperimento. Consumi e fabbisogni e loro variabilità nel tempo.

Schema e calcolo idraulico dell’acquedotto esterno (6 ore di lezione e 4 ore di esercitazione): Scelta del tracciato. Acquedotti consortili: problemi di verifica e di progetto ed interventi integrativi; metodo di Foltz. Schemi funzionali di acquedotti esterni ed interni. Opere d’arte e manufatti.

Serbatoi (6 ore di lezione e 2 ore di esercitazione) : Dimensionamento e loro disposizione; schemi funzionali; tipologie.

Tubazioni per correnti in pressione e a pelo libero(4 ore di lezione): riferimenti idraulici e strutturali; giunzioni; rivestimento delle condotte; difesa catodica.

Condotte elevatorie (6 ore di lezione e 2 ore di esercitazione). Pompe: elementi di teoria; curve caratteristiche; NPSH; pompe in serie ed in parallelo.

Reti di distribuzione interna (12 ore di lezione e 4 ore di esercitazione): tipologie e criteri di dimensionamento; condotte; organi di regolazione e controllo. Metodi di verifica e di proporzionamento delle reti idriche. Metodo di bilanciamento dei carichi (Metodo di Cross). Metodi matriciali. Verifiche con particolari condizioni di alimentazione. Elasticità delle Reti di distribuzione e loro affidabilità.

Reti di drenaggio urbane (12 ore di lezione e 6 ore di esercitazione): Reti per acque reflue e per acque di origine meteorica: schemi funzionali; materiali; lavaggio; sollevamenti; spechi. Curva di probabilità pluviometrica. Modelli di trasformazione afflussi deflussi. Metodo cinematico. Metodo dell'invaso lineare. Progetto di una rete di fognatura e calcolo degli spechi. Sollecitazioni sulle condotte interrate. Scaricatori di piena.

Metodi didattici

L’attivita' didattica del corso è organizzata in lezioni frontali, lavoro individuale e di gruppo con la stesura di tre elaborati progettuali che riguarderanno un acquedotto esterno a servizio di uno o più comuni, una rete di distribuzione idrica comunale e una rete fognaria.

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L’esame si svolge attraverso una prova orale nella quale sarà valutata la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso. In particolare, l’esame consiste in una preliminare discussione degli elaborati progettuali nonchè degli aspetti teorici e dei modelli di calcolo trattati durante il corso. Lo studente deve dimostrare la piena padronanza degli strumenti utilizzati e saper giustificare le soluzioni adottate. Deve inoltre dimostrare di aver compreso gli aspetti formali, teorici e pratici contenuti nelle procedure progettuali insegnate.

Testi

G. Ippolito: Appunti di Costruzioni Idrauliche" Ed. Liguori .
V. Milano: "Acquedotti" Ed. Hoepli
AA. VV. "Sistemi di fognatura. Manuale di progettazione" CSDU-Hoepli.
Appunti forniti dal docente e indicazioni di siti web da consultare
Per approfondimenti:
P. Novak et al., Hydraulic Structures, Taylor & Francis, Abingdon, UK;
W.H. Hager, Wastewater Hydraulics, Springer-Verlag, Berlin, Germany;
McGhee, T. J., Water Supply and Sewerage. McGraw-Hill Inc., New York, 1991

Altre informazioni