72894 - IDRAULICA MARITTIMA M

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Con il conseguimento dei crediti formativi, lo studente acquisisce le conoscenze per valutare la fattibilità tecnica e l'efficacia di interventi a protezione della costa, nonché gli strumenti per progettare gli stessi con esempi di applicazione a casi concreti: vento, maree, onde, correnti e trasporto dei sedimenti; tipologia delle opere di difesa, interventi di ripascimento, by-pass delle sabbie e salvaguardia delle dune.

Programma/Contenuti

Prerequisiti/Propedeuticità consigliate

L’allievo che accede a questo insegnamento possiede conoscenze di idraulica, e preferibilmente anche di progettazione strutturale e di geotecnica. Inoltre sa utilizzare semplici tools di calcolo e pacchetto Office, in particolare MS Excel.

Programma

I processi idro-morfo-dinamici caratterizzanti l'ambiente costiero.

Il livello del mare

Marea astronomica, marea meterologica, subsidenza e cambiamenti climatici. Metodologie statistiche di previsione. Tecniche di misura.

Le onde

Genesi delle onde a opera del vento. Cenni sulla genesi del vento, scala di Beaufort, metodi di misura, vento geostrofico e vento reale.

Teoria lineare. Equazione di campo. Relazione di dispersione in acque basse e acque profonde. Gruppi d'onda.

Trasformazione delle onde da largo a riva: rifrazione, diffrazione, shoaling, frangimento, riflessione.

Spettri d'onda, statistica delle altezze e dei periodi, energia ondosa. Formule empiriche per la previsione dello spettro, metodo SMB.

Le correnti

Genesi delle correnti: equazioni di bilancio di massa e quantità di moto per onde oblique incidenti la costa. Radiation stress, wave set-up, correnti litoranee, rip currents.

Il trasporto solido

Profondità di chiusura e spiaggia attiva. Quantificazione del trasporto longitudinale. Profilo di equilibrio. Tecnologie di monitoraggio della linea di riva, spiaggia emersa e sommersa.

Opere a difesa del litorale: progettazione e effetti idromorfologici.

Generalità

Generalità sulla protezione. Sistemi di protezione in relazione ai fattori caratterizzanti il sito. Scelta del tempo di vita dell'opera e delle sollecitazioni di progetto.

Interazione onda-struttura

Interazione onda-struttura nel caso di barriere parallele a riva: risalita ondosa, tracimazione, trasmissione, riflessione. Identificazione dei parametri di progetto delle barriere maggiormente significativi per lo smorzamento della energia ondosa e le protezione della spiaggia.

Morfodinamica in presenza di opere in massi

Effetti morfologici delle barriere sulla linea di riva (salienti, tomboli) e sul fondale (erosioni localizzate al piede dell'opera ed erosioni prossime all'opera).

Funzionalità delle opere perpendicolari alla riva (pennelli)

Progettazione di opere in massi

Progettazione delle opere in massi (barriere, pennelli). Stabilità idraulica: dimensionamento della mantellata e della protezione al piede. Criteri per il dimensionamento dei filtri e stabilità geotecnica. Assestamento della struttura e sifonamento.

Cenni costruttivi.

Interventi di ripascimento

Modalità realizzative. Volumi iniziali e di reintegro. Dispersione dei sedimenti, efficacia nel tempo dell'intervento, opere sussidiarie di contenimento. Sedimenti impiegati, cave di prestito, screening ambientale.

Progettazione integrata ed eco-compatibile

Aspetti socio-economici nella realizzazione di difese costiere e indicazioni per la progettazione. Effetti ecologici delle difese rigide e criteri per una progettazione di minore impatto ambientale.

Testi/Bibliografia

Zanuttigh, B. Idraulica Marittima. http://campus.cib.unibo.it/45104/

Coastal Engineering Manual http://users.coastal.ufl.edu/~mcdougal/CEM/CoastalEngineeringManual.htm

J.W. Kamphuis, Introduction to Coastal Engineering and Management, Adv. Series on Ocean Engineering – vol. 16, World Scientific

R.G. Dean & R.A. Dalrymple, Water wave mechanics for engineers and scientists, Adv. Series on Ocean Engineering – vol. 2, World Scientific

R.G. Dean & R.A. Dalrymple, Coastal Processes (with Engineering Applications), Cambridge University Press

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in laboratorio informatico, in particolare: ricostruzione della marea astronomica sulla base di dati reali; statistica degli estremi di marea o di onda; relazione di dispersione per valutare la trasformazione delle onde da largo a riva; ricostruzione del clima ondoso tipico di un dato paraggio; valutazione del trasporto solido per il clima ondoso tipico; progettazione di opere in massi parallele a costa.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una prova orale. Essa consiste in una discussione con il docente, volta ad accertare le conoscenze acquisite, nonché la capacità di sintesi ed applicazione delle conoscenze chiave.
Il superamento dell’esame sarà garantito agli studenti che dimostreranno buona conoscenza e comprensione dei concetti chiave illustrati nell’insegnamento, sia in merito ai processi nella zona costiera sia riguardo la progettazione degli interventi a difesa della costa.
Un punteggio più elevato sarà attribuito agli studenti che dimostreranno padronanza e capacità di utilizzo di tutti i contenuti dell’insegnamento, illustrandoli con ordine logico e proprietà di linguaggio, discutendoli con capacità critica, dimostrando buona capacità di applicazione a casi esemplificativi.
Il mancato superamento dell’esame sarà dovuto all’insufficiente conoscenza e/o comprensione dei concetti chiave, alla mancata padronanza del linguaggio tecnico, alla mancata o insufficiente capacità applicativa.

Strumenti a supporto della didattica

Zanuttigh, B. Idraulica Marittima. http://campus.cib.unibo.it/45104/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Barbara Zanuttigh