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Infrastrutture idrauliche ( 9 CFU )
Prof. Maria Giovanna Tanda
     Tel. 0521905946 - Fax. 0521905953           E-mail. mariagiovanna.tanda@unipr.it           Home page. http://www.unipr.it/~mtanda7

Finalità
Il corso intende fornire le conoscenze necessarie alla progettazione delle opere idrauliche che pił frequentemente l'Ingegnere Civile ha occasione di incontrare nella pratica professionale (acquedotti e sistemi di drenaggio urbano). Ciascun argomento viene sviluppato sia a livello teorico, completando, laddove č necessario, la preparazione di base dei corsi di Idraulica e di Idrologia, sia fornendo le soluzioni progettuali pił idonee dal punto di vista tecnico - economico. L'applicazione della teoria e della tecnica progettuale viene effettuata nell'ambito delle esercitazioni, ove lo studente č chiamato ad eseguire le elaborazioni necessarie per la stesura di un progetto di massima di un acquedotto e di una fognatura.

Programma
Generalitą. Dotazioni idriche. Fabbisogni e loro variazioni nel tempo. Previsioni demografiche. Orizzonti temporali di progetto. Schemi generali. Suddivisione in pił reti nel caso di accentuati dislivelli. Pressioni di esercizio nelle varie condizioni di funzionamento.
Opere di presa. Da sorgenti, da acque superficiali e dai laghi. Prelievo da falde acquifere sotterranee. Pozzi artesiani e pozzi freatici. Tipologie costruttive dei pozzi, finestrature, filtri. Trincee drenanti.
Adduttrici. Richiami di moto uniforme nelle condotte in pressione. Regimi di moto e formule per il calcolo delle resistenze; abaco di Moody. Verifica di adduttrici a gravitą: calcolo della portata per schemi a due e tre serbatoi, anche in presenza di colmi e moto a canaletta; funzionamento di un'adduttrice con portata in ingresso assegnata. Progetto delle adduttrici a gravitą: studio del tracciato, dimensionamento delle tubazioni per schemi a due serbatoi, dimensionamento economico per schemi a pił di due serbatoi, dimensionamento nel caso di forti dislivelli od in presenza di colmi; piezometriche di esercizio; pozzetti di interruzione, valvole di dissipazione, sfiati, scarichi, pezzi di prova e pezzi speciali. Dimensionamento economico delle condotte adduttrici con sollevamento; curve caratteristiche degli impianti di pompaggio, pompe in serie ed in parallelo.
Tubazioni. Materiali delle condotte adduttrici e loro caratteristiche; criteri di scelta delle tubazioni; tipi di giunti, posa e collaudo delle condotte. Apparecchiature accessorie e valvolame.
Serbatoi. Funzioni principali dei serbatoi; serbatoi di testata e di estremitą; torrini piezometrici; dimensionamento della capacitą di compenso di serbatoi; capacitą antincendio e di riserva. Gestione di serbatoi di capacitą insufficiente; modulazione della portata in ingresso, regola del filo teso. Caratteri costruttivi dei serbatoi: forma pił conveniente, tipologia; schema della camera di manovra per serbatoi di testata e di estremitą.
Reti di distribuzione. Tipi di rete; proporzionamento della distribuzione; schematizzazione delle erogazioni. Perdite di carico per condotte con erogazione uniformemente distribuita. Verifica delle reti di distribuzione: metodo del bilanciamento delle portate (Cross) anche in presenza di pił vincoli piezometrici, metodo del bilanciamento dei carichi; linearizzazione mediante il metodo di Newton-Raphson generalizzato; casi con reti complesse per la presenza di pompe, valvole, ecc.

Sistemi di drenaggio urbano (Fognature)
Generalitą. Scopi, tipi di rete (unitaria o separata); fognature comprensoriali e locali. Analisi tecnico-economiche per la scelta della soluzione ottimale. Indagini demografiche e previsioni a lungo termine. Esame delle utenze civili ed industriali. Tracciamento plano-altimetrico della rete di drenaggio.
Calcolo delle acque nere. Portate medie giornaliere, del giorno di massimo consumo, di magra, di punta. Acque di prima pioggia, portate meteoriche da inviare al trattamento.
Calcolo delle portate pluviali. Tempi di ritorno di progetto. Richiami di idrologia: indagini probabilistiche sulle precipitazioni intense; curve di possibilitą pluviometrica; ietogrammi di progetto, capacitą di infiltrazione e detenzione superficiale. Modelli idrologici di trasformazione afflussi-deflussi; metodo razionale, di corrivazione e dell'invaso; taratura dei parametri. Cenni ai metodi fisicamente basati.
Dimensionamento delle canalizzazioni. Richiami sul moto uniforme e permanente. Calcoli idraulici dei collettori: sezioni tipiche; pendenze e velocitą adottabili; pozzetti di ispezione; manufatti di raccordo: salti, curve, confluenze, diramazioni, ecc. Lavaggio delle fognature. Caditoie stradali, immissioni private, opere di ventilazione.
Scaricatori di piena. Funzione degli scaricatori di piena. Caratteristiche costruttive. Portate scaricate ed inquinamento trasferito ai corpi idrici riceventi. Normative. Scaricatori laterali: teoria e dimensionamento. Scaricatori a salto e frontali (cenni).
Sifoni. Schemi costruttivi; dimensionamento e verifica idraulica. Pulizia.
Vasche volano. Scopi e campi di applicazione. Dimensionamento delle vasche sulla base del metodo cinematico e del metodo dell'invaso. Schemi e tipologie costruttive.
Tubazioni. Materiali utilizzati e loro caratteristiche, criteri di scelta.

Attività d'esercitazione
Durante le esercitazioni vengono svolte le elaborazioni numeriche necessarie nella progettazione di massima di un acquedotto e di una fognatura.

Modalità d'esame
L'esame consiste nel superamento di due prove scritte sulle due parti del programma (Acquedotti e Fognature) e da un colloquio orale facoltativo.

Propedeuticità
Idraulica fortemente consigliata.

Testi consigliati
G. BECCIU, A. PAOLETTI: Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, Utet, Milano, 2010
M.G. TANDA: Appunti sul dimensionamento delle canalizzazioni di fognatura con cenni di Idrologia, dispense delle lezioni di Infrastrutture Idrauliche, http://lea.unipr.it/
D.CITRINI,G.NOSEDA: "Idraulica", Ambrosiana Ed. Milano, 1990.

Testi d'approfondimento
G. IPPOLITO: "Costruzioni Idrauliche",Liguori Ed.,Na 1993.
L. DA DEPPO e C. DATEI: "Fognature", Cortina Ed., PD 1997.
V. MILANO: "Acquedotti", Hoepli Ed., Milano, 1996.
AA.VV. "Sistemi di fognatura", Hoepli Ed., Milano, 1997.
A. PAOLETTI: Sistemi di Fognatura e di Drenaggio Urbano, CUSL, Milano, 1996.

 
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