Bonifiche e Sistemazioni Idrauliche
Obiettivi formativi: Formare professionisti muniti di conoscenze e capacità tecniche per affrontare e risolvere le complesse e articolate problematiche relative al drenaggio delle acque rurali e delle zone di bonifica, nonché della sistemazione idraulica dei tratti montani e medio-vallivi dei corsi d’acqua nei riguardi dei fenomeni di esondazione dai corsi d’acqua e di inondazione delle aree contigue, nonché alla difesa dai fenomeni di erosione diffusi o localizzati e ai fenomeni di interrimento e di colata rapida di fango e di detriti.
Contenuti: Lezioni frontali –
1. Gestione delle risorse idriche ed il fabbisogno idrico in agricoltura: Il suolo e le sue caratteristiche idrauliche; Il bilancio idrologico al suolo; I flussi verticali: la precipitazione/irrigazione, l’evaporazione e l’evapotraspirazione, l’infiltrazione. I flussi orizzontali: la concentrazione e la propagazione dei deflussi, l’erosione superficiale dei versanti e il trasporto solido, gli acquiferi sotterranei. Le dinamiche di gestione dei suoli in agricoltura. Il drenaggio dei terreni.
2. Elementi di Idraulica delle correnti a pelo libero – Modelli di moto vario e non uniforme – Modelli unidimensionali di propagazione delle piene, “completi” e “semplificati”, eventualmente “linearizzati”; Tracciamento dei profili di corrente che si sviluppano, in condizioni di moto permanente e non uniforme, in alvei/canali “a sezione compatta” o “composita”. Utilizzazione del Modello Cinematico e del Modello Parabolico Linearizzato per l’analisi dei fenomeni d moto vario che possono svilupparsi in reticoli complessi. Principi di funzionamento e modalità di applicazione del software HEC-RAS. Principi di funzionamento e modalità di applicazione del software AD2.
3. Le Reti di bonifica – Finalità della bonifica e sua evoluzione nel tempo – Bonifica “idraulica” e “per colmata” – Bonifica a gravità o con mezzi meccanici – Reti di bonifica e loro principali caratteristiche. Tracciamento della rete. Dimensionamento della rete alla luce di approcci semplificati basati sull’applicazione di Modelli Idrologici (del tipo “Metodo della Corrivazione” o “Metodo dell’Invaso Lineare”) accoppiati a modelli di infiltrazione. Verifica idraulica della rete di bonifica in base all’utilizzazione di modelli di moto vario accoppiati a semplici modelli di trasformazione afflussi-deflussi e a una procedura “variazionale” massimizzante, in grado di permettere, a partire dall’espressione della curva di probabilità pluviometrica, l’individuazione delle cosiddette “durate critiche” di pioggia. Verifica della Rete di Bonifica rispetto alla capacità di drenare le acque di falda e di mantenere un adeguato “franco di buona coltivazione” dei terreni attigui ai vari canali. Verifica della rete di bonifica rispetto a possibili fenomeni erosivi indotti dalle portate transitanti in alveo in corrispondente di piene caratterizzate da bassi valori del Periodo di ritorno – Impianti Idrovori: Schemi di allestimento – Pompe Idrovore e loro principali caratteristiche. Laminazione delle piene in arrivo dalle reti di bonifica mediante l’utilizzazione di idonee vasche di aspirazione a servizio di centrali idrovore.
4. Sistemazioni Idrauliche dei tratti medio-vallivi dei corsi d’acqua – Possibili finalità di una sistemazione idraulica. Interventi di difesa dalle piene: Politiche di Intervento “Strutturali” e “Non Strutturali”. Interventi strutturali di “Difesa Attiva” (quali “vasche di laminazione”, “casse di espansione”, “aree di espansione controllata delle piene) e di “Difesa Passiva Non Strutturali” (Piani Urbanistici – Piani di Previsione e di prevenzione – Piani di Monitoraggio – Sistemi di previsione e di allertamento “real time” – Piani di Protezione Civile). Interventi adottabili per la difesa delle piene – Modelli di simulazione del loro comportamento idraulico – verifica delle possibilità di laminazione offerte da capacità di accumulo temporanee realizzate lungo un sistema di drenaggio; Interventi di difesa da fenomeni erosivi: valutazione delle velocità limite e degli sforzi tangenziali massimi per l’innesco dei fenomeni erosivi; Analisi dei differenti approcci adottabili per la valutazione del potenziale innesco di fenomeni erosivi in alvei/canali caratterizzati dalla presenza, sul fondo o sulle sponde, di materiali granulari (privi di coesione), o di materiali dotati di coesione, oppure di alvei caratterizzati dalla presenza di vegetazione ripariale: metodo proposto dal Soil Conservation Service.
5. Sistemazioni Idrauliche dei tratti montani – Caratterizzazione dei tratti montani dei corsi d’acqua sotto l’aspetto idrologico, morfologico, sedimentologico e idraulico. Principali problematiche che sussistono nei tratti montani; Opere di sistemazione: intensive (trasversali e longitudinali) – estensive. Cenni sulle colate rapide di detriti e sulle tecniche di sistemazione idraulica nei riguardi di tali fenomeni.
6. Esercitazioni di gruppo con riferimento a: – progettazione (a livello di Studio di fattibilità) di una rete di bonifica a servizio di un comprensorio, progettazione (a livello di Studio di fattibilità) di un intervento di sistemazione idraulica di un tratto di un corso d’acqua.
Dispense del Corso
Testo consigliato: Manfreda, S., V. Iacobellis, M. Fiorentino, Appunti di Idrologia Superficiale, Aracne Editrice, pp. 176, 2010 (ISBN: 978-88-548-3203-9). [Link]