Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2014/2015
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE
Sede: 
Napoli
Settore disciplinare: 
COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA (ICAR/02)
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'esame si svolge per via orale e prevede una discussione sugli elaborati progettuali prodotti e sugli aspetti teorici e di calcolo trattati durante il corso. Lo studente deve dimostrare la piena padronanza degli strumenti utilizzati per svolgere le esercitazioni 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: AA. VV. "Sistemi di fognatura. Manuale di progettazione" CSDU-Hoepli
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