Infrastrutture Idrauliche: Dispense Universitarie

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni e lo studio autonomo di eventuali testi di riferimento in preparazione all’esame finale o della tesi.

Obiettivi e Contenuti del Corso

Conoscenza e comprensione dei fenomeni fisici che hanno luogo in un fluido in quiete o in movimento, con particolare riferimento ai casi di moto stazionario di una corrente liquida in una condotta in pressione o in un canale, rilevanti ai fini della progettazione di infrastrutture ed impianti idraulici di interesse dell’ingegnere civile.

Modalità d'Esame

L’esame prevede il superamento di una prova scritta e una successiva prova orale. La prova scritta consiste nella soluzione di tre problemi in forma numerica (salvo eccezioni segnalate nel testo per calcoli di particolare laboriosità), in tre ore di tempo. Allo scritto è possibile consultare testi e manuali e fare uso di fogli di calcolo elettronici (Excel o simili), ma non raccolte di esercizi risolti. Qualunque sia l'origine dei fogli di calcolo, si intende che il relativo contenuto sia stato verificato dall'allievo. Il conseguimento di una votazione minima di 18/30 allo scritto consente di sostenere la prova orale, incentrata sulla discussione della prova scritta e sulle nozioni teoriche. L’esito dello scritto vale unicamente per l’orale dello stesso appello.

Durante il corso, si tengono due prove scritte intermedie, il cui superamento consente di sostenere successivamente soltanto l’orale. Di norma le prove intermedie sono riservate agli studenti del secondo anno, immatricolati nell'AA 2023-2024, che sono quindi senz'altro ammessi a sostenerle. Sono altresì ammessi a sostenere le prove intermedie studenti immatricolati nel presente AA 2024-2025 per situazioni particolari (p.es. trasferimento da altra università), che abbiano titolo per seguire il corso in questo AA. Gli studenti rientranti in questa categoria devono sostenere l'orale nella sessione estiva (entro settembre 2025). Il docente si riserva di consentire la partecipazione alle prove intermedie anche a studenti immatricolati in anni accademici precedenti l'AA 2023-2024 .Tuttavia, dato l'elevato numero di studenti che ancora non hanno sostenuto l'esame (oltre 170), non è possibile una ammissione indiscriminata alle prove. Si rende quindi necessario avere un quadro delle richieste complessive per poter definire i criteri di ammissione.

Lo studente immatricolato prima dell'AA 2023-2024 può manifestare la propria intenzione di sostenere le prove compilando il modulo di iscrizione informale al corso di cui sopra. In seguito alla ricognizione effettuata, verranno diramati i criteri di ammissione alle prove parziali di questa categoria di studenti.

Sistemi di Approvvigionamento Idrico

Analisi della domanda - caratteristiche dei consumi - stime dei fabbisogni.
Fonti di approvvigionamento: acque superficiali.
Opere di captazione e derivazione.
Opere di accumulo: dimensionamento e gestione dei serbatoi.
Opere di adduzione: verifica e progetto delle condotte adduttrici: calcolo in moto permanente, tubazioni e pezzi speciali.
Reti d'acquedotto: schemi di distribuzione - criteri di tracciamento e posa delle tubazioni - calcolo idraulico delle reti in pressione: metodo Hardy-Cross - tubazioni per acquedotti: materiali, pressioni di esercizio, dimensioni normali, giunti e pezzi speciali - serbatoi di testata e di estremità.

Sistemi di Drenaggio Urbano

Reti di smaltimento delle acque urbane: requisiti progettuali e gestionali.
Analisi e previsione delle sollecitazioni meteoriche: linee segnalatrici di probabilità pluviometrica - pioggia di progetto.
Valutazione dell'assorbimento e dell'afflusso in rete: metodi pratici di calcolo delle portate piovane.
Valutazione del deflusso in rete: metodo cinematico - teoria lineare e quasi lineare - modelli globali per il calcolo pratico: formula razionale, metodo della corrivazione, metodo dell'invaso - eventi critici in rete.
Problemi di verifica e di progetto delle reti pluviali.

Serbatoi: Opere di Accumulo

I serbatoi sono opere di accumulo che garantiscono disponibilità temporale (tempo calcolato) infatti aggiungono un accumulo al fabbisogno. Quindi il volume di riserva deve necessariamente essere calcolato in base alla vulnerabilità dell'alimentazione e può essere minore se vi sono fonti indipendenti di approvvigionamento. Funzione di compenso: consiste nel trasformare la portata costante dell'acquedotto in quella variabile richiesta dalla rete. domanda è inferiore alla portata media, e restituendo durante il giorno, quando la domanda supera la media. funzione di disconnessione, che compete solo i serbatoi di testata. Si ricorda che l'oscillazione del carico h non deve propagarsi a monte.

La scelta della tipologia dipende dalla disponibilità di quote, in particolare un serbatoio in caverna nel caso in cui la roccia sia adatta, sia per lo scavo che per la stabilità, può risultare particolarmente economico. Un serbatoio in caverna può essere particolarmente economico nel caso in cui la roccia sia adatta, sia dal punto di vista dello scavo, sia dal punto di vista della stabilità. È in genere costituito da più camere separate. I serbatoi seminterrati, anch'essi molto impiegati, sono in generale costituiti da due camere indipendenti, in modo che in caso di manutenzione di una camera ne resti sempre una per il compenso, sia pure con una ridotta capacità di riserva. I serbatoi sopraelevati sono costosissimi, e possono essere utilizzati solo per capacità modeste. Nel caso che...massimi risparmi).

Reti di Distribuzione

Le reti di distribuzione sono costituite da tubazioni che collegano il serbatoio di accumulo alle utenze. Queste tubazioni possono essere di diverso diametro, a seconda della portata richiesta e della distanza da coprire. Le reti di distribuzione possono essere realizzate in diversi materiali, come ad esempio acciaio, ghisa, PVC o polietilene.

Per garantire la sicurezza delle reti di distribuzione, è necessario effettuare controlli periodici per individuare eventuali perdite o rotture. Per gestire queste variazioni di portata e pressione, nella rete di distribuzione vengono utilizzati dispositivi come valvole di regolazione, serbatoi di accumulo e pompe di sollevamento. In conclusione, la gestione delle portate e delle pressioni nella rete di distribuzione dell'acquedotto è fondamentale per garantire un corretto funzionamento del sistema e per evitare danni alle infrastrutture e disagi agli utenti.pressione minima in modo che tutti i bisogni siano soddisfatti. In conclusione, la realizzazione di un sistema di distribuzione dell'acqua richiede una corretta progettazione e una manutenzione costante.

La rete di distribuzione è composta da condotte che percorrono tutte le strade. La rete a maglie chiuse è progettata per alimentare ogni utenza anche in caso di rottura di un tronco. Le condotte si dividono in alimentatrici, distributrici ed equilibratrici. Le alimentatrici sono condotte di grande diametro che portano l'acqua nelle varie zone. Le distributrici sono condotte con allacci di dimensioni inferiori a 200 m e possono essere con o senza servizio da incendio. La rete con serbatoio terminale prevede l'utilizzo di una torre piezometrica per la disconnessione e un serbatoio per il compenso.

La rete a maglie chiuse è progettata per alimentare ogni utenza anche in caso di rottura di un tronco.

La rete con serbatoio terminale prevede l'utilizzo di una torre piezometrica per la disconnessione e un serbatoio per il compenso.

Inquinamento Idrico

Per inquinamento idrico si fa riferimento al peggioramento delle caratteristiche dell'acqua nel senso di renderla meno gradevole e di limitarne l'impiego. Si opera una distinzione tra il termine "inquinamento" e il termine "contaminazione" dal momento che quest'ultimo si riferisce alle condizioni di alterazione che comportano un grave pericolo per la salute. Spesso le due cause sono sovrapposte.

solidi totali, misurati dal residuo dell'essiccamento dell'acqua (residuo fisso).
solidi sospesi, che vengono trattenuti da una membrana filtrante.

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