Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2018/2019
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA CIVILE E PER LA TUTELA DELL'AMBIENTE COSTIERO
Sede: 
Napoli
Settore disciplinare: 
COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA (ICAR/02)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Anno di corso: 
2
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

La finalità del corso è quella di fornire i fondamenti teorici e pratici necessari alla modellazione idraulica dei fenomeni di propagazione delle piene nelle aree allagabili, allo scopo di progettare e gestire gli interventi di protezione idraulica del territorio, con particolare riguardo alle aree costiera. Vengono inoltre forniti i principi della modellazione idraulica 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 nelle aree allagabili;
- normativa europea;
- nozioni sul cambiamento climatico.
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 in area costiere;
- 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 nelle aree costiere, 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 nelle aree costiere. 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 (18 ore di lezione)

Introduzione alle Shallow-water Equations uni- e bi-dimensionali. Onde e principi di idraulica marittima.

- Modelli matematici per simulare la propagazione della piena nei corsi d’acqua e nelle aree allagabili (18 ore di lezione)

Introduzione alle equazioni alle derivate parziali di tipo iperbolico. Soluzione alle caratteristiche dell’equazione del colore. Equazione di Burgers inviscida. Soluzione alle caratteristiche dell’Equazione di Burgers inviscida. Forme integrali dei problemi di conservazione e soluzioni deboli. Soluzioni vanishing viscosity. Linearizzazione di equazioni non lineari. Teorema di Rankine-Hugoniot. Soluzioni auto simili del problema di Riemann, discontinuità viaggiante, Riemann fan. Discontinuità viaggianti stabili. Sistemi di equazioni iperbolici. Soluzione del problema di Riemann per sistemi di equazioni iperbolici lineari. Campi caratteristici delle SWE. Celerità di propagazione delle discontinuità di ampiezza finita e infinitesima nelle SWEs. Numero di Froude e interpretazione delle celerità di propagazione delle piccole discontinuità. Metodo delle caratteristiche. Caratteristiche e condizioni al contorno nelle Shallow-water Equations. Curve di shock dirette e inverse. Curve di rarefazione dirette e inverse. Soluzione completa del problema di Riemann. Dam-break: soluzione di De Saint Venant e soluzione di Ritter. Introduzione al metodo dei Volumi Finiti. Soluzione del problema di Riemann all’interfaccia tra le celle.

Assegno progettuale. (12 ore di lezione)

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

- 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.
- C. Montuori, Complementi di Idraulica, Liguori
-DIRECTIVE 2007/60/EC on the assessment and management of Flood risks
- The World Bank, Implementing nature based flood protection
- Shore Protection Manual

Altre informazioni

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