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Corso di :
IDRAULICA 2 (10cfu ) &
Complementi di Idraulica* (6cfu)
A.A.2014-2015
Corso di Laurea Specialistica di Ingegneria Civile
offerto per le Aree:
Generale, Idraulica, Geotecnica*, Strutture*, Infrastrutture di
trasporto*, Rilevamento e controllo*.
Inserito nel percorso di doppia laurea Ing. Mat.&Civ. di Ing.
Matematica
docente: Stefano Malavasi
Idraulica 2
Presentazione del corso
Informazioni utili:
Docente: Stefano Malavasi - tel. 02 2399 6261 e-mail: [email protected]
Assistente: Gianandrea Messa - tel. 02 2399 6287 e-mail: [email protected]
Sito di riferimento in BeeP
Orario di ricevimento: Martedì ore 14.30 -15.30 (meglio prendere appuntamento)
Idraulica 2
Argomenti del corso
Il corso tratta le problematiche fondamentali dell'idraulica territoriale ed ambientale :
Ripasso e approfondimenti (concetti base di idraulica)*
Correnti a superficie libera (stazionarie* e non stazionarie )
Teoria della modellazione (Similitudine e Modelli)*
Approccio del corso:
di ogni argomento è innanzitutto sviluppata la base teorico-concettuale, per arrivare a
risultati applicativi di interesse ingegneristico, utilizzati nelle esercitazioni per la risoluzione
quantitativa di problemi reali.
Presentazione del corso
Modalità d’esame: orale (con esercizio scritto)*; per poter sostenere l’esame da 10cfu
bisogna presentare, almeno 2 settimane prima, una relazione sulle esercitazioni progettuali
(formato cartaceo).
IDRAULICA 2 (10 cfu)
[Complementi di Idraulica (6 cfu)*]
Idraulica 2
Presentazione del corso
Ripasso & Approfondimenti:
dW
(forma indefinita)
W (forma integrale)
Estensione
alle correnti
r
(/n=0)
Estensione
ai fluidi REALI
( & )
Navier-Stokes
soluzioni analitiche
soluzioni numeriche +r 0
ru
+r 0
ru
x
u max
r
LPZ
pr
2
J)r(
zyx
aF zyx
= 0 (fluido ideale)
Bilancio quantità di moto - forma indefinita
dWdW
≠ 0 (fluido reale)
Idraulica 2
Correnti a superficie Libera:
Modelli 1D stazionari e non stazionari
t 0
t 1
t 2
t 3
s s
(
E 6
C
F 2
t
s
Curva di inviluppo delle h(t) massime
Curva di inviluppo delle h(s) massime
h2
h1
aC3 t
aC1 t
aC2 t
h2
h1
aC3 t
aC1 t
aC2 t
h2
h1
aC3 t
aC1 t
aC2 t
Richiami sul moto uniforme e sui profili di moto permanente per
alvei cilindrici -Tracciamento pratico dei profili - Correnti permanenti
con portata costante in alvei non cilindrici – Correnti permanenti con
portata variabile - Fenomeni ondosi - Onde di traslazione - Onde di
piena - Cenni di trasporto solido, erosioni, sistemazioni.
Presentazione del corso
Idraulica fluviale
A questo ciclo di lezioni sono abbinati una serie di
laboratori informatici nei quali sarà affrontata la
valutazione di rischio alluvionale su un tratto di fiume
con l’ausilio di software dedicati.
Idraulica 2
MOTO PERMANENTE:
Valutazione del rischio alluvionale
(Fiume Sesia)
MOTO VARIO
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400
t
Q
Onda reale
Onda discr.
Onda a Valle
Cedimento arginale
Qo h
o lago
Onde a fronte ripido
centrale
Q1
Presentazione del corso
Idraulica 2
Teoria della modellazione (Similitudine Fluidodinamica & Modelli idraulici)
Teorema P - Modelli e Similitudine - Modelli Idraulici e Fluidodinamici: legge di similitudine di
Reynolds, di Froude e altre leggi di similitudine - Modelli a scala non distorta e distorta -
Inquadramento teorico e pratico della modellazione concettuale, fisica e matematica
(potenzialità e limiti).
Presentazione del corso
A questo ciclo di lezioni sono abbinati una serie di laboratori
informatici (progettazione e utilizzo di modelli fisici per lo
studio di opere idrauliche; scelta e utilizzo di modelli numerici
appropriati).
i concetti di base di similitudine saranno richiamati
ed applicati durante la maggior parte del corso.
Qinf
PONTE
Sezione longitudinale
Qsup
2 2’ 2’’ C 1 3
K
Idraulica 2
Teoria della modellazione (Similitudine Fluidodinamica & Modelli idraulici)
Presentazione del corso
A questo ciclo di lezioni sono abbinati una serie di laboratori informatici (progettazione e utilizzo di modelli
fisici per lo studio di opere idrauliche; scelta e utilizzo di modelli numerici appropriati).
56” (1.4 m) 2” (0.051 m)
Idraulica 2
10 km 2 km
hi = 1.5 m
altezza luce paratoia
a = 1.5 m
Modelli idraulici: Progetto di un modello fisico di validazione di un’opera di presa.
Presentazione del corso
Teoria della modellazione (Similitudine Fluidodinamica & Modelli idraulici)
Idraulica 2
Presentazione del corso
SEMINARI: Modellazione Numerica
3D Rans / U-Rans / LES
Idraulica 2
Modelli 2D (Shallow-water) Momentum conservation
Mass conservation
0
0
0
0
0
y
vh
x
uh
t
h
SSy
hg
y
vv
x
vu
t
u
SSx
hg
y
uv
x
uu
t
u
yyf
xxf
Q = 510 m3/s
Q = 10000 m3/s
Presentazione del corso
SEMINARI: Modellazione Numerica
Idraulica 2
Ing. Carlo Claudio Marcello - Ing. Paolo Meda - Ing. Maria Cristina Somaschi
RIABILITAZIONE DELLA DIGA DI BEAUREGARD
Tipologia diga: Arco – Gravità
Periodo di costruzione: 1953 -1962
Altezza: 132 m
Lunghezza del coronamento: 400 m
Movimento Gravitativo Profondo sul
Versante sinistro di (DGPV)
200 Milioni di m3
Demolizione di 52 m di diga
Esplosione di 160.000 m3 di cls con
50 ton di esplosivo
DIG
A
DGPV
PRIMA DEI LAVORI
DOPO I LAVORI
52 m
Possibile SEMINARIO
