Insegnamento IDRAULICA AGRARIA
| Nome del corso di laurea | Scienze agrarie e ambientali |
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| Codice insegnamento | 80001806 |
| Curriculum | Agricoltura sostenibile |
| Docente responsabile | Francesca Todisco |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2021 |
| Erogato | Erogato nel 2022/23 |
| Erogato altro regolamento | Informazioni sull'attività didattica |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | AGR/08 |
| Anno | 2 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | I fluidi Idrostatica Cinematica I fluidi ideali I fluidi reali Lunghe condotte, problema di progetto e di verifica Idraulica delle correnti a superficie libera Progetto e verifica di un canale Idrologia del terreno insaturo Le falde acquifere I pozzi ed il loro funzionamento idraulico, equazione dei pozzi. Cenni sulle pompe e sulle turbine Il drenaggio del terreno, progettazione di impianti di drenaggio. |
| Testi di riferimento | 1. Schede didattiche a cura del docente 2.FERRO V. Elementi di Idraulica ed Idrologia per le scienze agrarie, ambientali e forestali, 3.DE MARCHI G., NOSEDA G., CITRINI D., Nozioni di idraulica con particolare riguardo ai problemi delle bonifiche e delle irrigazioni, EDAGRICOLE, Bologna 4.FALCIAI M., Appunti di Idraulica Agraria, CUSL, Firenze. |
| Obiettivi formativi | Obiettivo del corso: introdurre gli studenti allo studio dei principali processi di meccanica dei fluidi finalizzato alla lettura ed al dimensionamento di progetti ed opere di sistemazione dei bacini e di miglioramento fondiario. I più importanti fenomeni di idrostatica ed idrodinamica verranno inquadrati, sia per le acque superficiali sia per le acque sotterranee, nel contesto della valutazione delle risorse idriche (con particolare riferimento alle condizioni di umidità del terreno agrario), dell'approvvigionamento idrico e della bonifica. Lo studente sarà introdotto all'analisi delle problematiche ed alla risoluzione dei calcoli per la progettazione e la verifica delle condotte in pressione (lunghe e corte), dei canali a pelo libero, dei pozzi e dei sistemi di drenaggio. Conoscenze (sapere) 1. Conoscenze di base dei fluidi 2. Conoscenze di base sul ciclo dell'acqua 3. Conoscenze di base delle problematiche di deficit ed eccesso idrico nel terreno agrario. 4. Conoscenze di base di idrostatica 5. Conoscenze di base di idrodinamica 6. Conoscenze di base sulle problematiche di progettazione e verifica di condotte 7. Conoscenze di base sulle problematiche di progettazione e verifica dei canali 8. Conoscenze di base sui rapporti acqua-terreno 9. Conoscenze di base sulla ritenzione idrica e sul moto nei mezzi insaturi 10. Conoscenze di base sul moto nei mezzi saturi ed insaturi 11. Conoscenze di base sull'attingimento da falde Abilità (saper fare) 1. Comprendere e leggere progetti di miglioramento e sistemazione idraulico-agraria 2. Affrontare i problemi idraulici inerenti alla gestione di un'azienda agraria 3. Valutare lo stato idrico del terreno agrario in relazione alle diverse fasi del ciclo idrologico. 4. Inquadrare i fenomeni idraulici in un contesto di gestione delle risorse idriche 5. Inquadrare i fenomeni idraulici in un contesto di protezione ambientale. 6. Progettazione e verifica di condotte 7. Progettazione e verifica di canali 8. Progettare impianti di drenaggio Comportamenti (saper essere) 1. Essere sensibile alla gestione delle risorse idriche 2. Essere sensibile alla problematiche di protezione ambientale (rischio idraulico) 3. Saper comunicare e gestire informazioni e dati. 4. Saper lavorare in ambito interdisciplinare. |
| Prerequisiti | Propedeuticità degli insegnamenti Matematica e Fisica |
| Metodi didattici | - Lezioni - Esercitazioni in aula Supporti per l'insegnamento e l'apprendimento - Video proiezioni delle lezioni - Materiale didattico distribuito dal docente mediante piattaforma UNISTUDIUM - Testi consigliati per lo studio - Dispense consegnate dal docente Modalità di apprendimento (oltre alla frequenza delle attività didattiche) - Lettura e studio personale su testi di riferimento - Lettura e studio personale su materiale consegnato dal docente - Lettura e studio personale su materiale on-line messo a disposizione dal docente - Fare pratica di abilità tecniche |
| Altre informazioni | Il docente è reperibile presso il suo studio sito nell'edificio storico della già Facoltà di Agraria, Borgo XX Giugno 74, Perugia. Telefono: 075 5856052, e_mail: francesca.todisco@unipg.it Orario di ricevimento consultabile sul sito web dell'Ateneo (http://www.unipg.it/personale/francesca.todisco) e del Dipartimento (http://www.dsa3.unipg.it/) e periodicamente definito sulla base dell'orario delle lezioni del semestre;lo studente verrà ricevuto anche su appuntamento concordato dietro richiesta da inoltrare via e_mail (francesca.todisco@unipg.it) . |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esame orale finale finalizzato ad accertare il livello di conoscenza e di comprensione raggiunto dallo studente dopo aver studiato la disciplina nonché la sua capacità di comunicare con appropriato linguaggio, di applicare le conoscenze acquisite e di individuare autonomamente soluzioni a problemi idraulici.L'esame si esplica mediante una discussione di circa 30-45 minuti incentrata su almeno tre domande relative a diversi argomenti indicati nel programma della disciplina ed illustrati nel corso delle lezioni. Più specificatamente le domande saranno differenziate per grandi argomenti: idrostatica, idrodinamica, ritenzione idrica nel terreno. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | I fluidi. Proprietà dei liquidi e dei gas, comprimibilità, viscosità, forza di trascinamento, sforzi tangenziali e normali. Statica dei fluidi, concetto di pressione idrostatica, diagramma delle pressioni, equazione globale e locale dell'idrostatica, il galleggiamento. Idrostatica. Pressione assoluta e relativa, piano dei carichi idrostatici assoluto e relativo, piano dei carichi idrostatici nei fluidi in pressione, misura delle pressioni, Misura della pressione, piezometro, manometro differenziale e manometro metallico. Spinte sulle superfici piane orizzontali e oblique, modulo della spinta e centro di spinta, componente orizzontale e verticale della spinta. Spinte su superfici curve. Cinematica, la corrente, correnti in pressione, grandezze fondamentali, la portata, velocità media, sezione trasversale, moto permanente, uniforme e vario, equazione di continuità. I fluidi ideali, teorema di Bernoulli per i fluidi ideali, applicazioni del teorema di Bernoulli per i fluidi ideali, casi particolari, relazione tra pressione-velocità-area sezione trasversale, venturimetro. Luci a battente e a stramazzo, sbocco da luci a battente in parete sottile (sul fondo, paratoia, sulla parete verticale di un serbatoio) I fluidi reali, viscosità, teorema di Bernoulli per i fluidi reali, cadente piezometrica, perdite di carico distribuite, azione di trascinamento di una corrente, sforzi tangenziali e loro determinazione con l'equazione globale in condizioni di moto uniforme, regimi di moto. Legge di resistenza, calcolo della cadente piezometrica J, regime di moto laminare, turbolento, azione di trascinamento di una corrente, sforzo di trascinamento e sua determinazione a partire dall'equazione globale, numero di Reynolds, abaco di Moody, leggi di resistenza per il moto laminare, turbolento e di transizione. Formule empiriche per il moto turbolento. Perdite di carico localizzate di tipo Borda, sbocco imbocco, cambio di sezione e curve. Lunghe condotte, problema di progetto e di verifica con due diametri. Correnti in depressione. Possibili tracciati altimetrici di una condotta. Idraulica delle correnti a superficie libera, correnti a pelo libero in moto uniforme, legge di resistenza, processi di efflusso, misura delle portate gli stramazzi. Misura della velocità metodo con il mulinello idraulico. Problemi di progetto e verifica, sezioni con scabrezza diversa, leggi di distribuzioni di velocità, caratteristiche energetiche di una corrente, alvei a debole e forte pendenza, moto permanente e profili di rigurgito, risalto idraulico, processi di efflusso, idraulica delle correnti overland, misura delle portata nelle correnti a superficie libera, legge di resistenza nei canali vegetati. Idrologia del terreno insaturo, principali variabili idrologiche, terreno saturo ed insaturo. Idrostatica del terreno insaturo, tensione interfacciale, angolo di contatto, pressione capillare ed energia capillare, il fenomeno della capillarità, pressione dell’acqua nel suolo insaturo, acqua sostenuta e sospesa, ritenzione dell’acqua nel suolo, curva di ritenzione e punti caratteristici, grandezze fondamentali e metodi di misura, conducibilità idraulica del suolo. Bilancio idrico. Le falde acquifere, falde freatiche e artesiane, idrodinamica del terreno saturo e modellazione, legge ed esperienza di Darcy. I pozzi ed il loro funzionamento idraulico, equazione dei pozzi. Cenni sulle pompe e sulle turbine. Il drenaggio del terreno. I sistemi di drenaggio, impatto ambientale, criteri di base per la progettazione, elementi di un sistema di drenaggio. Progettazione del sistema di drenaggio di campo, pioggia di progetto, portata specifica di eccesso in regime permanente e vario, scelta del franco di coltivazione, scelta della profondità dei dreni, determinazione dell’interasse nei due regimi e per le trincee, i fossi paralleli, drenaggio sotterraneo tubolare e non. Teoria di Hooghoudt e determinazione del modello per il calcolo dell’interasse tra i dreni. Analisi costi benefici e scelta del tempo di ritorno per l’impianto. Dimensionamento dell’impianto di drenaggio e del sistema di drenaggio di campo, determinazione del diametro dei dreni e della sezione trasversale per il drenaggio superficiale, pendenza, massima lunghezza, computo metrico, distinta dei materiali. Lezioni pratiche Esperimenti sui fenomeni di idrostatica, distribuzione delle pressioni, vasi comunicanti. Esperimento per la misura della portata. Progetto e verifica di una lunga condotta a portata variabile. Progetto e verifica di un canale. Progetto e verifica di un sistema di drenaggio del terreno agrario. |