Offerta Didattica

 

INGEGNERIA CIVILE E DEI SISTEMI EDILIZI

IDROLOGIA TECNICA

Classe di corso: L-7,23 - Ingegneria civile e ambientale
AA: 2020/2021
Sedi:
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
ICAR/02Affine/IntegrativaLiberaLiberaNo
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
64024824024
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

Il corso ha come obiettivo l’acquisizione da parte degli studenti di un’adeguata conoscenza e comprensione dei principi teorici della disciplina, fondamentali per le scienze ingegneristiche e per le loro realtà applicative, nonché lo sviluppo della capacità di applicare in maniera autonoma le nozioni teoriche per impostare, analizzare e risolvere problemi teorici anche complessi mediante, ad esempio, l’utilizzo di procedure di elaborazione statistica delle informazioni idro-meteorologiche (ad es. precipitazioni, deflussi e portate) e di modelli idrologici di trasformazione degli afflussi in deflussi alla base della progettazione e verifica delle opere idrauliche. Gli studenti devono conseguire la capacità di raccogliere e interpretare i dati utili, eventualmente anche attraverso operazioni di rilievo strumentale, di usare in maniera appropriata i linguaggi tecnici e scientifici specifici della disciplina e di acquisire adeguati metodi di studio, di descrizione e di indagine scientifica.

Learning Goals

The main objectives of the course are the understanding and implementation of statistical tools and techniques for analyzing hydro-meteorological data, as well as of traditional rainfall-runoff models commonly applied for design and risk assessment problems in the field of water engineering.

Metodi didattici

Lezioni frontali (50%) ed esercitazioni (50%). Le lezioni vengono svolte proiettando slide ed integrando con spiegazioni alla lavagna. Le slide del corso vengono regolarmente fornite agli studenti che seguono il corso e a coloro che non potendo seguire ne fanno richiesta al docente. La preparazione è altresì completata attraverso esercitazioni in larga parte svolte durante le ore di esercitazione. Per lo svolgimento di tali esercitazioni è previsto l’utilizzo di software quali Matlab e GIS open-source (ad es. Saga GIS e Q-GIS).

Teaching Methods

Lectures (50%) and classworks (50%). Lectures are carried out by projecting slides and integrating with explanations on the blackboard. Slides of the courses are distributed among the students attending the courses as well as to the ones who, for some reason, cannot attend and request the course material to the lecturer. The preparation is also completed through classworks, carried out by using tools such as Matlab and GIS software (e.g. Saga GIS and Q-GIS).

Prerequisiti

È richiesta la conoscenza dei concetti di base della statistica matematica e della teoria della probabilità, nonché dei principi fondamentali dell’Idraulica.

Prerequisites

Basic knowledge of statistics and probability theory, as well as of hydraulics, are required.

Verifiche dell'apprendimento

Il corso prevede un esame orale finale, che potrà essere sostenuto previa consegna, almeno una settimana prima della data dell'appello, degli elaborati relativi alle esercitazioni svolte prevalentemente in classe. L'esame orale consiste in un colloquio sugli argomenti trattati durante il corso e approfonditi mediante le esercitazioni. Tale colloquio sarà volto a valutare le conoscenze acquisite e la capacità dello studente di saper identificare le metodologie più idonee alla soluzione di specifici problemi in ambito idrologico in relazione alle specificità dei casi studio e alla disponibilità di dati. Gli elaborati non hanno una data di scadenza, ma è caldamente raccomandato agli studenti di sostenere l’esame entro un anno dalla consegna degli stessi. Gli studenti non frequentanti possono rivolgersi al docente nelle ore di ricevimento per ricevere tutto il supporto necessario a completare gli elaborati e per avere chiarimenti sugli argomenti trattati durante le lezioni.

Assessment

An oral examination is foreseen at the end of the course. Students may undergo the oral examination once that they have their reports on classworks due one week before the exam session. The oral examination is mainly an interview on the course content, also detailed through the classworks. The interview ascertains student's acquired knowledge and skills in selecting the most suitable methodological tools to solve hydrologic problems in relation to the specific features of potential case-studies, as well as data availability. Classworks have no deadline, however students are strongly invited to take the exam no later than one year from their assignment. Students who cannot attend the course can ask to the lecturer, during the office hours, for the necessary support to complete the assignment and for any clarification on the course topics.

Programma del Corso

Il corso intende fornire conoscenze sulle principali procedure di elaborazione delle informazioni idrologiche e sui principali modelli di trasformazione afflussi- deflussi per la risoluzione dei problemi di progetto e verifica nell’ambito dell'ingegneria delle acque. Programma Introduzione al corso Obiettivi e campi di applicazione. Cenni sullo sviluppo dell’idrologia. Metodologie di analisi. Il ciclo idrologico Precipitazioni. Evaporazione ed evapotraspirazione. Deflussi superficiali. Circolazione dell’acqua nel sottosuolo. Bilancio idrologico. Effetti antropici sul ciclo idrologico. Distribuzione delle risorse idriche sulla terra. Informazioni idrologiche Strumenti e metodi di misura delle grandezze idrometeorologiche. Fonti delle informazioni. Attività e pubblicazioni dei Servizi meteorologici e idrografici. Reti idrometeorologiche in telemisura. Radar e satelliti meteorologici. Analisi statistica di serie idrologiche Popolazione e campione. Statistica descrittiva. Cenni di teoria della probabilità. Definizioni di probabilità, probabilità totale, condizionata. Le variabili idrologiche come variabili casuali. Distribuzioni di probabilità di variabili casuali discrete (binomiale, di Poisson). Distribuzioni di probabilità di variabili casuali continue (normale, log-normale, Gumbel, etc.). Stima dei parametri. Cartogrammi probabilistici. Q-Q plot. Plotting position. Test della bontà di adattamento di distribuzioni di probabilità (Chi-quadro, Kolmogorov). Tempo di ritorno e rischio idrologico. Analisi di regressione e correlazione. Significatività del coefficiente di correlazione. Precipitazioni e afflussi ragguagliati Tipi di precipitazioni. Meccanismi di formazione delle precipitazioni. Regimi pluviometrici. Valutazione degli afflussi ragguagliati (topoieti, isoiete, altri metodo di interpolazione). Piogge intense. Serie delle eccedenze e dei massimi annuali. Relazioni altezze di pioggia – durata - tempi di ritorno. Analisi regionali delle piogge intense. Caratteristiche dei bacini Bacino idrografico. Caratteristiche geomorfologiche (curva ipsografica, pendenza media, densità di drenaggio, ecc.). Ordinamento gerarchico del reticolo idrografico. Leggi di Horton e Strahler. Caratterizzazione morfologica dei bacini tramite GIS. Deflussi superficiali Meccanismi di formazione del deflusso superficiale. Regimi fluviali. Misure idrometrografiche. Scala delle portate. Curva di durata di un corso d’acqua. Caratteristica di utilizzazione. Stima indiretta dei deflussi in funzione degli afflussi. Piene nei corsi d’acqua Formazione delle piene. Idrogramma di piena. Valutazione delle portate al colmo (metodi diretti e indiretti, formule regionali, curve inviluppo, ecc.). Modelli di trasformazione afflussi-deflussi: modelli completi e modelli di piena. Metodo della corrivazione. Stima del tempo di corrivazione e della pioggia netta. Metodo del volume d’invaso. Metodo del Curve Number (Soil Conservation Service). Idrogramma unitario, IUH. Modelli concettuali. Modello di Nash. Cenni sul GIUH. Modelli distribuiti. Analisi regionale delle piene.

Course Syllabus

The course delas with the main tools and techniques for interpretation and processing of hydro-meteorologic data, as well as concepts and methods for simulation of rainfall-runoff process. Contents Hydrologic cycle and water balance Hydrologic information (measurements, data sources, gauging networks) Statistical analysis and probabilistic methods applied to hydro-meteorological series Precipitation (rainfall generation and pluviometric regimes, assessment of areal precipitation, storms, depth-duration-frequency relationships, regional analysis of extreme rainfall events) Watershed delineation and corresponding morphometric characteristics Surface runoff (runoff generation and river flow regimes, stage - discharge relationship, flow duration curve) River flood (flood generation, flood hydrograph, flood peak assessment, rainfall-runoff models, assessment of concentration time and effective rainfall, the Unit Hydrograph (IUH), the Geomorphologic Unit Hydrograph (GIUH), Flood regional analysis).

Testi di riferimento: Chow V.T. e Maidment D.R., Mays L.W. (1998). Applied hydrology, McGraw-Hill, Book Company, New York. Kottegoda N.T. e Rosso R. (1997). Statistics, probability and reliability for civil and environmental engineers, Mc Graw Hill. Maidment D. (1993). Handbook of hydrology, McGraw-Hill, New York.

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

Docente: BRUNELLA BONACCORSO

Orario di Ricevimento - BRUNELLA BONACCORSO

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Mercoledì 15:30 17:00
Giovedì 15:30 17:00
Note:
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