Protezione Idraulica del Territorio

Corso di Laurea in Ingegneria per l’Ambiente ed il Territorio

Docente: F. Macchione (Dipartimento di Difesa del Suolo)

Il Corso intende fornire i supporti teorici e le soluzioni ingegneristiche per l’espletamento di quelle attività di difesa del suolo previste dalle norme vigenti più direttamente ascrivibili alla protezione idraulica del territorio. Oltre ai classici problemi dell’ingegneria idraulica, attualmente altri importanti problemi di protezione dell’ambiente richiedono l’apporto della competenza idraulica. Tali sono quelli che attengono agli studi di impatto ambientale per gli aspetti che riguardano l’ambiente idrico. In questo contesto il corso intende fornire le basi per la messa a punto di metodi per una valutazione quantitativa degli impatti.

Introduzione al Corso. Problemi di protezione idraulica del territorio calabrese. La legge 183/89 sulla difesa del suolo. La legge n. 225/92 sulla protezione civile.

Protezione dalle Piene. Generalità (Genesi delle piene fluviali. Definizione e caratteri fondamentali delle piene fluviali) - Propagazione delle onde di piena (Formulazione delle equazioni di De Saint Venant (DSV). Studio delle linee caratteristiche delle equazioni di DSV. Condizioni iniziali e condizioni al contorno. Semplificazione delle equazioni di DSV. Modello parabolico. Modello cinematico. Equazioni del moto stazionario. Tecniche di integrazione numerica delle equazioni di DSV. Modelli idrologici: metodo dell’invaso; metodo Muskingum. Piene in corsi d’acqua naturali; aree inondabili) - Propagazione delle onde di piena in alvei a fondo mobile (Formulazione delle equazioni. Equazione di continuità dei sedimenti. Studio dell’andamento delle linee caratteristiche. Celerità di propagazione delle perturbazioni del fondo. Tecniche di integrazione numerica) - Calcolo delle onde di piena conseguenti a rotture di sbarramenti (Circ. LL.PP. n. 352 del 4.12.1987. Rottura di dighe rigide: eventi storici di rottura; modalità di rottura; soluzioni analitiche di Ritter e di Stoker. Rottura di dighe in materiali sciolti: eventi storicamente registrati; modalità di rottura; modelli di calcolo dell’idrogramma di piena) - Controllo delle piene (Controllo delle piene mediante argini. Attenuazione delle piene mediante aree inondabili. Laminazione delle piene mediante serbatoi. Diversivi. Scolmatori. Incremento della capacità di deflusso. Benefici ottenibili col controllo delle piene. Interventi non strutturali. Preannuncio delle piene).

Protezione del Suolo dall’Erosione Idrica. Erosione idrica dei suoli (Erosione lineare; trasporto solido. Erosione superficiale: descrizione idrodinamica dei processi erosivi superficiali; metodi di stima della perdita di suolo. Frane) - Controllo dell’erosione (sistemazione dei torrenti di erosione e dei torrenti di trasporto; drenaggi; sistemazione delle pendici; consolidamento dei terreni in frana; difesa vegetale).

Protezione dei Corsi d’Acqua dall’Inquinamento. Inquinamento fluviale (Qualità dell’acqua dei fiumi. Aspetti biologici. Sorgenti di inquinamento. Bilancio dell’ossigeno. Trasporto di inquinanti. Aspetti idrodinamici delle variazioni del BOD e dell’ossigeno disciolto lungo un corso d’acqua) - Controllo dell’inquinamento fluviale (Capacità di autodepurazione di un corso d’acqua; determinazione dei livelli di trattamento delle acque reflue immesse in un corso d’acqua compatibili con i vincoli sulla qualità dell’acqua).

Aspetti di Pertinenza Idraulica degli Studi di Impatto Ambientale (DPCM 27 Dicembre 1988). Generalità (Richiami della normativa sull’impatto ambientale. Lo studio di impatto ambientale) - Aspetti idraulici nello studio di impatto ambientale delle dighe e delle opere di derivazione (Effetti di alterazione del regime idraulico. Effetti sui processi di modellamento con particolare riguardo per i processi di erosione e di sedimentazione. Effetti sulla qualità delle acque. Effetti sul clima. Dispositivi per il passaggio dell’ittiofauna).

1. M.B. Abbott, Computational Hydraulics: Elements of the Theory of Free Surface Flows, Ashgate Publishing Company, 1992

2. Benini, Sistemazioni Idraulico-Forestali, Padova, 1985

3. V. T. Chow, Open-Channel Hydraulics, McGraw-Hill Kogakusha, Ltd

4. CNR-GNDCI, Valutazione delle Onde di Piena da Rottura di Dighe, 1995

5. J.A. Cunge, F.M. Holly, A. Verwey, Practical Aspects of Computational River Hydraulics, Pitman Advanced Publishing Program, Boston, 1980

6. C. Fallico, G. Frega, F. Macchione, Impatto Ambientale di Grandi Opere di Ingegneria Civile, Edipuglia, Bari, 1991

7. G. Frega (a cura di), Fenomeni Alluvionali Artificiali a Valle delle Dighe, Editoriale Bios, 1994

8. P. Jansen, L. Van Bendegom, J. Van den Berg, M. de Vries, A. Zanen (Editors), Principles of River Engineering, Pitman, London, 1979

9. K. Mahmood, V. Yevjevich (Editors), Unsteady Flow in Open Channels, Water Resources Publications, Fort Collins, 1975

10. U. Maione, Appunti di Idrologia, Vol. III (Le Piene Fluviali), La Goliardica Pavese, Pavia, 1977

11. U. Maione, A. Brath (a cura di), Moderni Criteri di Sistemazione degli Alvei Fluviali, Editoriale Bios, Cosenza, 1995

12. S. Rinaldi (a cura di), Ingegneria Sistemistica Ambientale, Clup, Milano, 1974

13. G. Rossi, N. Harmancioglu, V. Yevjevich, Coping with Floods, Catania, 1992