Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2018/2019
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA CIVILE E PER LA TUTELA DELL'AMBIENTE COSTIERO
Settore disciplinare: 
COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA (ICAR/02)
Crediti: 
9
Anno di corso: 
1
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

La finalità del corso è quella di fornire i fondamenti teorici e pratici necessari alla modellazione idraulica dei fenomeni di propagazione delle piene nei corsi d’acqua e nelle aree allagabili, allo scopo di progettare e gestire gli interventi di protezione idraulica del territorio. Vengono inoltre forniti i principi della modellazione idrologica ai fini di protezione idraulica del territorio, che vengono consolidati mediante un’esercitazione progettuale.

***Risultati di apprendimento***

1) Conoscenza e capacità di comprensione

Tra i risultati di apprendimento del corso vi sono la conoscenza di argomenti specifici relativi alle seguenti conoscenze teoriche:
- complementi di Idraulica;
- modelli matematici per simulare la propagazione della piena nei corsi d’acqua;
- principi di teoria della probabilità, con riferimento all’Idrologia;
- principi dell’Idrologia, con specifico riguardo ai problemi di protezione idraulica del territorio, e metodi di calcolo. Il metodo generale fornito permette di comprendere questi temi, e le loro relazioni, organizzandoli in un sistema coordinato di conoscenze.

2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Tra i risultati di apprendimento del corso vi sono le seguenti competenze applicative:
- caratterizzazione fisica e matematica di un problema di protezione idraulica del territorio;
- utilizzo critico di modelli matematici e software di modellazione idraulica.Tali competenze applicative vengono concretamente sviluppate mediante un esercizio progettuale.

3) Autonomia di giudizio

Tra i risultati di apprendimento del corso vi è la capacità di esprimere giudizi riguardo a problematiche di protezione idraulica del territorio, anche in presenza di dati incompleti:
- valutazione delle funzioni di un intervento
- capacità di discernere tra vantaggi e svantaggi relativi alle diverse opzioni progettuali;
- valutazione delle performance di software per la modellazione idraulica;
- valutazione degli effetti di un intervento di protezione idraulica del territorio, anche con riferimento a quelli di tipo ambientale e sociale.

4) Abilità comunicative

Tra i risultati di apprendimento del corso vi è la capacità di veicolare ai propri interlocutori le problematiche inerenti la protezione idraulica del territorio. In particolare, lo studente viene messo in grado di:
- affrontare la prova orale di esame;
- collaborare all’interno di un gruppo di lavoro, definendo obiettivi, attività, strumenti;
- presentare, anche a un pubblico non tecnico quale quello dei decisori politici, un elaborato progettuale relativo a problematiche e opere attinenti la protezione idraulica del territorio.

5) Capacità di apprendimento

Tra i risultati di apprendimento del corso vi è la capacità da parte dello studente di identificare e approfondire in maniera autonoma i temi delle opere di protezione idraulica del territorio, anche durante la successiva vita professionale.

Prerequisiti

Sono necessarie le conoscenze e le competenze acquisite negli insegnamenti precedenti di:
- Idraulica
- Costruzioni Idrauliche

Contenuti

- Complementi alle conoscenze elementari di Idraulica e Meccanica dei Fluidi (24 ore di lezione)

Equazioni di De Saint Venant. Profili di corrente in moto permanente. Onda cinematica.

- Principi di teoria della probabilità (20 ore di lezione)

Spazi campionari, spazi di eventi, assiomi della probabilità, conseguenze immediate degli assiomi della probabilità. Variabili aleatorie continue. Distribuzione di probabilità. Densità di probabilità. Valore atteso. Proprietà dell’operatore valore atteso. Momenti. Varianza. Proprietà della varianza. Modelli di variabile aleatoria continua. Distribuzioni uniforme, esponenziale, normale, lognormale. Distribuzione del massimo. Distribuzione di funzioni di variabile aleatoria. Variabili aleatorie discrete. Massa di probabilità e distribuzione di probabilità. Valore atteso. Momenti. Modelli di variabile aleatoria discreta: Bernoulli, geometrica, binomiale. Rischio in x anni. Concetto di periodo di ritorno. Periodo di ritorno. Distribuzione di Poisson. Derivazione della distribuzione di Gumbel.

- Principi di Idrologia (20 ore di lezione +8 ore di esercitazione)

Pluviometri e pluviografi. Annali idrologici. Introduzione alle curve di probabilità pluviometrica. Curve di probabilità pluviometrica bi- e tri-parametriche. Regionalizzazione delle curve di probabilità pluviometrica. Modelli lineari di trasformazione degli afflussi in deflussi. IUH. Integrale di convoluzione. Tempo di ritardo. Curva S. Risposta al gradino. Risposta all’impulso rettangolare. Discretizzazione dell’integrale di convoluzione. Invaso lineare. Nash a n serbatoi. Metodo della corrivazione. Discretizzazione classica nel metodo della corrivazione. Approccio variazionale per il calcolo della media delle massime annuali della portata al colmo di piena. Applicazione del metodo della corrivazione nei bacini urbani. Metodo della corrivazione e invaso lineare ottenuti come conseguenza dell’onda cinematica linearizzata. Inversione della distribuzione di Gumbel. Similitudine idrologica. Coefficiente di crescita della Gumbel. TCEV. Coefficiente di crescita della TCEV. Livelli di regionalizzazione. Tempo di ritardo in Campania con la formula di Rossi e Villani. Approccio geomorfoclimatico. Valutazione dei parametri dei modelli di trasformazione degli afflussi in deflussi (k e tc) a partire dal tempo di ritardo. VAPI per la stima delle massime annuali della portata al colmo di piena. Assegno progettuale.

Metodi didattici

Lezioni in aula e lavori di gruppo da svolgere in presenza e a casa in modo da rispondere agli obiettivi di apprendimento di conoscenze e di abilità.
Il materiale presentato a lezione viene reso disponibile sul sito web del docente.

Verifica dell'apprendimento

L’esame si svolge in forma orale. Durante l’esame avviene lo scrutinio dell’allievo con riferimento agli aspetti teorici trattati durante il corso di insegnamento, e vengono discussi gli elaborati progettuali. Lo studente deve dimostrare di aver compreso gli aspetti teorici e pratici contenuti nelle procedure progettuali assegnate, e la piena padronanza degli strumenti utilizzati per svolgere l’esercizio progettuale.

Testi

- AA.VV. Estratti dalla pubblicazione “Valutazione delle piene in Campania”, CNR
- V. Comincioli, Metodi Numerici e Statistici per le Scienze Applicate, CEA
- Chow V.T., Maidment D.R., Mays L.W., Applied hydrology, McGraw-Hill.
- Cozzolino L, Modelli semplificati dell’idraulica.
- J.A. Cunge, F.M. Holly Jr., A. Verwey, Practical aspects of computational river hydraulics, Institute of Hydraulic Research, Iowa University
- LeVeque R.J., Finite-volume methods for hyperbolic problems, Cambridge University Press.
- U. Moisello, Idrologia Tecnica, La Goliardica Pavese
- C. Montuori, Complementi di Idraulica, Liguori - Mood A.M., Graybill F.A., Boes D.C., Introduzione alla statistica, McGraw-Hill.
- Rossi F., Appunti di probabilità ciclostilati.
- Rossi F., Fiorentino M., Versace P. (1984) Two-Component Extreme Value Distribution for Flood Frequency Analysis, Water Resources Research 20(7), 847-856.
- Rossi F., Villani P., Alcune considerazioni sul metodo dell’invaso e della corrivazione.

Altre informazioni

Ricevimento:
Venerdì, 11:00-13:00
Su appuntamento (e-mail)