Sistemazioni Idraulico Forestali: Definizione e Principi Fondamentali
Le sistemazioni idraulico forestali rappresentano un insieme di interventi e tecniche finalizzate alla difesa, all'utilizzazione e al risanamento del territorio, con particolare attenzione ai problemi dei bacini montani.
Obiettivi e Competenze
L'insegnamento delle sistemazioni idraulico forestali si propone di fornire le nozioni indispensabili alla soluzione dei problemi idrologici che si presentano nell'ingegneria, con particolare riferimento all'analisi delle piene. Alla fine del corso, lo studente deve essere in grado di effettuare le più comuni elaborazioni idrologiche, di riconoscere i problemi e di proporre le opportune soluzioni nel campo del drenaggio e della bonifica idraulica, delle sistemazioni montane e dell'utilizzazione agricola del terreno.
Elementi Chiave delle Sistemazioni Idraulico Forestali
- Bacino Idrografico: Definizione e caratteristiche principali. Delimitazione del bacino idrografico a partire dalla sezione di chiusura, linee di compluvio ed displuvio, versanti e rete idrografica, misura delle caratteristiche morfometriche di un bacino idrografico.
- Variabili Idrologiche: Strumenti di misura, regime idrometrico e scala dei deflussi, contenuto idrico del suolo e richiami di idrostatica e idrodinamica nel saturo e nell'insaturo. Le falde acquifere.
- Sistemi di Drenaggio: Drenaggi superficiali e profondi, orizzontali e verticali.
- Erosione Idrica: Fenomenologia dell'erosione idrica. Forme erosive e fattori che le influenzano. Valori limiti ammissibili, strategie e metodologie di intervento conservativo.
- Trasporto Solido: Condizione di moto incipiente e pendenza di equilibrio. Opere per il controllo dellerosione e del trasporto solido: briglie, soglie, difese spondali, piazze di deposito. Criteri di dimensionamento idraulico (cenni).
Il Ruolo del Terreno
La costituzione e le funzioni del terreno sono fondamentali nelle sistemazioni idraulico forestali.
Le caratteristiche fisico-meccaniche del terreno includono:
- Tessitura
- Struttura
- Umidità
- Densità
- Porosità
Le caratteristiche idrodinamiche del terreno includono:
- Permeabilità
- Infiltrazione
- Capillarità
Inoltre, è essenziale considerare i rapporti tra acqua e terreno, come le frazioni acquose del terreno, il potenziale capillare, le costanti di umidità e l'acqua utile alle piante. Infine, occorre valutare i rapporti tra acqua e pianta, considerando la traspirazione vegetale, l'evaporazione dal terreno e l'evapotraspirazione.
Bonifica Idraulica: Elementi Fondamentali
La bonifica idraulica è un aspetto cruciale delle sistemazioni idraulico forestali.
Gli elementi fondamentali includono:
- Cenni storici e tipologie
- Criteri e fasi progettuali
- Afflusso idrico dovuto alle piogge: curva di probabilità pluviometrica (richiami)
- Dimensionamento di una rete di bonifica
- Determinazione della portata di progetto: metodi statistici, modelli di trasformazione afflussi deflussi, metodo cinematico, metodo del volume d'invaso (richiami)
- Tipi di bonifica
- Caratteristiche e manutenzione dei canali di bonifica
- Impianti idrovori
Erosione Idrica: Cause e Strategie di Intervento
Il problema dell'erosione idrica è centrale nelle sistemazioni idraulico forestali. Le cause e le grandezze fisiche in gioco, nonché la distribuzione spazio-temporale, devono essere attentamente considerate. È fondamentale comprendere la fenomenologia dell'erosione idrica, le forme erosive e i fattori che le influenzano.
Le strategie e metodologie di intervento conservativo mirano a mantenere i valori entro limiti ammissibili.
Applicazione dell’equazione universale per il calcolo della perdita di suolo (USLE) a scala di bacino. Fattori climatico, di erodibilita' del suolo, colturale e di pratiche antierosive della USLE. Determinazione del fattore topografico a scala di unita' morfologica. Modelli concentrati e distribuiti per il calcolo della produzione di sedimenti scala di bacino. Tecniche di ingegneria naturalistica per la sistemazione dei versanti.
Bacini Montani e Torrenti
Generalità sui bacini montani e sui torrenti, classificazione dei torrenti.
Trasporto solido, condizione di moto incipiente e pendenza di equilibrio.
Modelli e Metodologie di Analisi
La trasformazione afflussi-deflussi è un aspetto fondamentale. Modelli e relazioni matematiche sono utilizzati, come il metodo razionale, modelli concettuali ed empirici, e modelli completi e di piena.
Sistemi lineari e stazionari. L'idrogramma unitario istantaneo e l'applicazione ai modelli del deflusso di pioggia. Modelli lineari e stazionari in serie e in parallelo. Canale lineare e modello della corrivazione.
Verifica dell'Apprendimento
La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede, a completa discrezione dello studente, due prove orali (Modalità 1) o una sola prova orale (Modalità 2).
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