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IDRAULICA MARITTIMA (142MI)

A.A. 2019 / 2020

Periodo 
Primo semestre
Crediti 
6
Durata 
48
Tipo attività formativa 
Caratterizzante
Percorso 
[IN11+1+ - Ord. 2016] ambientale
Syllabus 
Lingua insegnamento 

italiano

Obiettivi formativi 

Obiettivi
Conoscenza e capacità di comprensione.
L'insegnamento si propone di fornire conoscenze di base sull’idraulica marittima, preparare l’allievo ad un cosciente utilizzo di questa materia nell’ambito delle applicazioni proprie dell’ingegneria civile-navale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Lo studente verrà messo nella condizione di applicare le conoscenze acquisite durante il corso, attraverso esercitazioni in classe svolte mediante lezione frontale e partecipata sulla teoria sviluppata a lezione.

Autonomia di giudizio.
Lo studente sarà in grado di analizzare autonomamente le equazioni dell’idraulica marittima. Lo studente sarà in grado di interpretare in modo critico l’applicazione delle leggi di bilancio a classici problemi di idraulica marittima.

Abilità comunicative.
Lo studente sarà messo in condizione di utilizzare terminologia propria dell’idraulica marittima e utilizzare la terminologia dei fondamenti teorici del corso.

Capacità di apprendere
L'approccio metodologico adottato in questo corso consentirà allo studente di affrontare le tematiche del corso in modo critico ed autonomo, anche tramite consultazione della letteratura esistente, di tipo tecnico e scientifico.

Prerequisiti 

Idraulica, Scienza delle costruzioni.

Contenuti 

Onde periodiche:
a) teoria delle onde di piccola ampiezza
b) onda d’ampiezza non piccola
c) mutazioni delle caratteristiche d'onda (rifrazione,diffrazione, shoaling, run-up, overtopping)
Caratteristiche del vento.
Effetti di marea.
Sollecitazioni su opere marittime.
Opere marittime.
Cenni trasporto solido.

Metodi didattici 

lezione frontale, seminari

Programma esteso 

Moto ondoso:
Onde periodiche: teoria delle onde di piccola ampiezza:
– Equazione della conservazione della massa;– Equazione della continuita` per fluido incomprimibile;
– Teorema della quantita` di moto ed equazioni di Eulero;
– Potenziale di velocita' (moto irrotazionale);
Trattazione bidimensionale:
– Equazione di Laplace;
– Trattazione sull’equazione di Eulero lungo x e lungo y per giungere all’equazione del moto:
– Definizione di potenziale;
– Integrazione dell’equazione di Laplace con le condizioni al contorno;
– Relazioni c^2 = T/kTh(kd) e L = gT^2/(2)Th(kd). L’onda tende a mantenere il periodo.
– Gruppo d’onde (T = costante), superficie libera, traiettoria, ellisse; Campi di moto
– andamento in acque basse, di transizione e profonde
– pressioni sotto un’onda di piccola ampiezza; condizioni di acque profonde; – Sovrapposizioni di onde;
– Riflessione;
– Celerita` di gruppo;
– Energia di un’onda periodica progressiva;
– Forme d’onda complessiva; Onda d’ampiezza non piccola
– Trocoide, condizione di frangimento, cicloide;
ordine superiore (metodi perturbativi) – Onda solitaria;
onde cnoidali (equazione di Kelengan-Patterson) – Campi di validita` delle diverse teorie
• Rifrazione delle onde
– Ipotesi, coefficiente di approdo o di , coefficiente , legge di Snell – Procedimento grafico (metodo delle ortogonali);– Metodo R/J
• Diffrazione delle onde– Ipotesi, soluzione, sovrapposizione rifrazione diffrazione
– Metodi di approssimazione per il calcolo dell’onda diffratta • Riflessione delle onde
– Coefficiente di riflessione, coefficiente di trasmissione, esempio diga foranea, modi
– antinodi, periodo di risonanza (bacini aperti e chiusi)
– Riflessione da spiagge • Frangimenti:
– Limite di frangimento, abachi per determinare profonditá, altezza di frangimento
– Strumenti di misura. • Cenni sul meccanismo di genesi delle onde
– Modello di
instabilitá, etá dell’onda– Onde capillari;– Metodo energetico di S-M;
– Altezza d’onda significativa secondo M;
– Distribuzione di Rayleigh
• Caratteristiche del vento
– Misure dirette;– Carte sinottiche;– Fetch;– Metodo SMB (per mari profondi);– Metodo (fetch corti e venti forti) (SMB semplificato) – Metodo B semplificato
• Effetti di marea
– due maree di progetto (alta e bassa) – Frangimenti;
– Run up;– Overtopping;
– Trasmissione del moto ondoso.
Sollecitazioni su opere marittime
• Sforzi sui pali
– Onde non frangenti – Onde frangenti– Gruppi di pali
• Spinte su pareti verticali
– Onde non frangenti– Frangimento: metodo di – Onde infrante.
• Scogliere artificiali di massi – Dimensionamento
– Tipi di sezioni trasversali
• Berme (Scanno o Imbasamento) di fondazione:
– Dimensionamento
• Resistenza all’esposizione di correnti (di marea)

Modalità di verifica dell'apprendimento 

Esame orale.
Un esercio sul calcolo della sollecitazione di un'onda su superficie verticale.
Tre domande su argomenti analizzati e trattati durante il corso.

Altre informazioni 

Appello ogni mese da Settembre a Giugno

Testi di riferimento 

Shore protection manual I & II, Manuale di ingegneria portuale e costiera, Atlante delle opere di sistemazione costiera


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