Dipartimento di Ingegneria e architettura Tecnologie per il costruito e la sostenibilità ambientale Monitoraggio dei Corpi Idrici Naturali e Artificiali (6 CFU) – (Tecnologie per il Costruito e la Sostenibilità Ambientale) Pds 2023-24 – II anno indirizzo TECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Gli orari di lezione saranno pubblicati sulla pagina web del corso di laurea almeno due mesi prima dell’inizio delle lezioni nella sezione “Calendario lezioni”

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Il corso ha l’obiettivo di sviluppare le capacità pratiche degli studenti nel monitoraggio dei corpi idrici e ne sistemi idraulici artificiali attraverso strumenti di laboratorio, di campo o modellistici per le necessità del professionista. Una parte del laboratorio sarà indirizzata alla progettazione di campagne di misura o di modelli numerici. Il laboratorio fornirà le basi teoriche e pratiche per la realizzazione per la validazione e verifica dei dati.

Parte Prima: Generalità sulle misure nei corpi idrici

1.1.    Introduzione al corso 2h (Bruno – Freni)

Presentazione del corso. Le variabili idraulico-ambientali e le relative misure.

1.2.    Sistemi di misura e analisi dimensionale 4h (Bruno)

• Sistemi di misura
• Analisi dimensionale
• Elementi di teoria degli errori e classificazione

1.3.    Caratteristiche degli strumenti di misura idraulico-ambientali 6h (Freni)

• Elementi funzionali di uno strumento di misura
• Portate degli strumenti
• Valori di soglia e sensibilità
• Ripetibilità e riproducibilità
• Sistemi dinamici lineari

1.4.    Misura delle grandezze idrauliche 4h (Bruno)

• Misura delle variabili idrauliche a pelo libero e in pressione: portate, velocità, pressione

1.5.    Misura delle grandezze idrologico-ambientali 4h (Freni)

• Misura delle variabili di qualità dell’acqua: sensori in linea, fuori linea, diretti e indiretti
• Misura delle variabili idrologiche: temperatura, precipitazioni, pressione atmosferica, umidità

Parte Seconda: applicazioni di monitoraggio dei corpi idrici in pressione e a superficie libera (Bruno) 20h

2.1 Misura in canaletta di portate idriche 10h

• Misura delle portate attraverso la misurazione dei livelli idrici
• Uso di strumenti di precisione per la determinazione del solido di portata in alvei fluviali

2.2 Misure di portata e di pressione nelle condotte idrauliche 10h

• Misura delle pressioni attraverso trasduttori di pressione e celle di pressione
• Uso e programmazione di misuratori di portata elettromagnetici

Parte Terza: Modellazione dei sistemi idrici e progettazione dei sistemi di monitoraggio (Freni)

3.1.    Le piattaforme open source per la modellazione delle reti in pressione e a pelo libero 10h

• Le basi teoriche e gli sviluppi dei modelli per le reti in pressione dai software opensource ai modelli più avanzati
• Gli sviluppi modellistici per le reti di canali a pelo libero

3.2.    Applicazioni pratiche per l’analisi delle reti di distribuzione idrica 5h

3.3.    Applicazioni pratiche per l’analisi delle reti a pelo libero di bonifica e di drenaggio 5h

Specifiche attività di supporto sono previste per gli studenti non frequentanti e lavoratori. Tali attività saranno concordate con i singoli studenti in relazione alle esigenze specifiche che saranno valutate caso per caso.

Alla fine del laboratorio, gli studenti dovranno aver conseguito le seguenti abilità, conoscenze e competenze pratiche:

Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso intende fornire le conoscenze di base per la comprensione, valutazione e validazione delle misure idrauliche in laboratorio e in pieno campo. L’insegnamento prende spunto dalle basi tecnologiche degli strumenti di misura e condurrà gli allievi attraverso esperienze pratiche che trasferiranno conoscenze tecniche spendibili nella progettazione, attuazione e verifica dei piani di monitoraggio e dell’analisi di corpi idrici naturali ed ed artificiali.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Fornire le conoscenze pratico-operative relative agli strumenti di monitoraggio dei corpi idrici; consentire agli allievi di acquisire capacità di comprensione delle grandezze fisiche e chimiche inerenti i corpi idrici naturali ed artificiali

Autonomia di giudizio: L’attività tecnico pratica del corso pone gli studenti di fronte alle scelte tipiche della progettazione di reti di monitoraggio e sensori o della progettazione di strumenti digitali di modellazione (gemelli digitali). Gli studenti dovranno formarsi alla determinazione delle scelte progettuali nel campo della scelta dei sensori, del programma di monitoraggio, della frequenza e qualità dell’acquisizione dei dati.

Abilità comunicative: L’attività di addestramento al monitoraggio prevede anche la preparazione alla divulgazione e rappresentazione dei dati oltre che alla giustificazione delle scelte operate tecnicamente. Per questa ragione, gli studenti dovranno essere capaci di esporre e difendere le proprie scelte

Capacità di apprendere: Il corso prevede che gli studenti, pur avendo alcuni testi principali da cui poter attingere per lo studio, debbano raccogliere informazioni e conoscenze da una molteplicità di fonti che, durante le attività, saranno indicate al fine di comporre la propria formazione. Questo aspetto è particolarmente importante nella logica dell’evoluzione della disciplina che richiederà ai futuri tecnici una continua formazione e specializzazione.

Testi principali utilizzati nell’ambito delle attività laboratoriali:

• Longo, Petti Misure e controlli idraulici, McGraw Hill, 2007
• Manuali di utilizzo dei software opensource messi a disposizione durante il corso

L’insegnamento sarà erogato attraverso attività pratiche di laboratorio che porteranno gli allievi a cimentarsi con una serie di attività di monitoraggio e di progettazione e realizzazione di sensori in un ambiente simulato.

Gli studenti, sulla base delle piattaforme elettroniche di condivisione messe a disposizione dall’Ateneo, avranno a disposizione i supporti didattici utilizzati per le lezioni frontali, i dati dei casi di studio per lo sviluppo dei laboratori di dimensionamento progettuale, un forum attivo per tutto l’anno accademico su cui potersi confrontare con i colleghi, i docenti e gli esercitatori per la discussione delle tematiche dell’insegnamento. Tali strumenti sono complementari alle ordinarie attività di ricevimento indicate all’interno della presente scheda. Le guide alle esercitazioni saranno rese disponibili durante il semestre, di norma con qualche giorno d’anticipo rispetto alla lezione stessa.

Il laboratorio prevede il conseguimento di un’idoneità conclusiva legata alla maturazione di una frequenza minima del 70% del monte ore complessivo ed alla positiva esecuzione delle attività di monitoraggio previste:

• Realizzazione della scala delle portate in alvei a superficie libera
• Realizzazione di una curva caratteristica di un impianto di sollevamento
• Ricostruzione del cielo piezometrico in condotte in pressione
• Realizzazione di un modello numerico di una rete di distribuzione
• Realizzazione di un modello numerico di una rete di drenaggio

Ciascuna attività sarà oggetto di un rapporto individuale descrittivo delle attività svolte e contenente l’analisi e la validazione di dati raccolti durante le attività pratiche

Le date di esami saranno pubblicate sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore/index.php?view=easytest&_lang=it

Gli studenti si ricevono, di norma, il martedì ed il giovedì pomeriggio. Al fine di ridurre i tempi di attesa, si chiede di voler formalizzare la richiesta di ricevimento tramite E-mail.

Nel dettaglio, gli orari di ricevimento saranno pubblicati sulla pagina personale del docente:

(Tecnologie per il costruito e la sostenibilità ambientale) Federica Bruno

(Tecnologie per il costruito e la sostenibilità ambientale) Gabriele Freni