Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Gianluca ZITTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM14] ENVIRONMENTAL ENGINEERING Master Degree (2 years) - [IM14] INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Dipartimento: [040008] Dipartimento Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed UrbanisticaDepartment: [040008] Dipartimento Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed Urbanistica
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2021-2022
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/02 - COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA
INGLESE
English
Conoscenza degli elementi di Analisi Matematica, Fisica Classica, Idraulica e Idraulica Ambientale.
Knowledge of the basics of Mathematical Analysis, Classical Physics, Hydraulics and Environmental Hydraulics.
Lezioni (60 ore).
Esercitazione (12 ore).
Lectures (60 hours).
Classroom tutorial (12 hours).
Il corso fornisce agli studenti i fondamenti di idrologia e la conoscenza specifica di idraulica fluviale e costiera. Il corso permette anche agli studenti di
acquisire la conoscenza ingegneristica di base relativamente ad azioni di protezione fluviale e costiera. Saranno anche fornite le basi dell’estrazione di energia da flussi fluviali, correnti marine e onde. Inoltre, il corso combina gli elementi precedenti con conoscenza avanzata utile per la progettazione di strutture idrauliche.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente avrà le competenze per comprendere adeguatamente le problematiche idrauliche, scegliere e progettare opere di ingegneria e interventi per la protezione dei bacini fluviali e delle zone costiere. Tali competenze sono fondamentali per affrontare argomenti applicativi avanzati e risolvere problemi ingegneristici complessi. Lo studente sarà in grado di operare scelte adeguate in termini di progettazione e di gestione di opere di ingegneria sia per la
conservazione delle risorse idriche naturali, sia per finalità connesse alle energie rinnovabili. Le esercitazioni aiuteranno gli studenti ad applicare gli argomenti principali del corso.
Competenze trasversali.
L'insegnamento di “Hydraulic Engineering and Renewable Energy” consente allo studente di apprendere come raccogliere e analizzare correttamente i dati idraulici, nonché di comunicare ad altre persone le proprie conoscenze sui principali aspetti idraulici. Tali informazioni saranno fondamentali per futuri studi ed esperienze, quali la realizzazione di opere civili nell'ambiente, la prevenzione e la mitigazione dei rischi naturali, la riduzione dell'inquinamento ambientale attraverso l'applicazione di dispositivi di energia rinnovabile.
Knowledge and Understanding.
The course provides the student with the fundamentals of hydrology and specific knowledge on fluvial and coastal hydraulics. The course also allows the students to acquire the basic engineering knowledge of the fluvial and coastal protection actions. The basis of energy extraction from river flows, sea currents and waves are also provided. Further, the course combines the previous elements with advanced knowledge useful for the design of hydraulic structures.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student will have the skills to properly understand hydraulic problems, choose and design engineering works and interventions for the protection of river basins and coastal areas. Such skills are fundamental to tackle advanced applicative topics and solve complex engineering problems. The student will be able to make suitable choices in terms of design and to manage engineering works for both preservation of natural water resources and renewable energy purposes. Classroom tutorials will help students in applying the main topics of the course.
Transversal Skills.
The teaching of Hydraulic Engineering and Renewable Energy allows the student to learn how to properly collect and analyze hydraulic data, as well as to communicate their knowledge on the main hydraulic aspects to other people. Such information will be fundamental for future studies and experiences, such as implementation of civil works in the environment, prevention and mitigation of natural risks, reduction of environmental pollution through application of renewable energy devices.
Lezioni (60 ore).
Fondamenti di idrologia: raccolta ed analisi dati; rappresentazione geometrica dei bacini idrologici; analisi delle precipitazioni; modelli afflussi-deflussi.
Idraulica fluviale: flussi uniformi; equazioni di Chezy e Manning; flussi in canali a superficie libera; risalto idraulico e profili di rigurgito; incipiente movimento e trasporto solido; protezione degli argini.
Idraulica costiera: teoria delle onde lineari; propagazione dell’energia nelle onde progressive; onde spettrali; trasporto solido vicino costa; protezione delle aree costiere.
Energia idroelettrica: sistemi ad alta pressione e sistemi idrocinetici; componenti e principali parametri di progettazione degli impianti idroelettrici.
Energia da moto ondoso: idrodinamica; condizioni ondose di progetto.
Esercitazione (12 ore).
Il progetto consiste nella risoluzione di alcuni problemi di ingegneria idraulica affrontati durante il corso.
Lectures (60 hours).
Elements of hydrology: collection and analysis of data; geometrical representation of hydrological basins; rainfall data analysis; flood models.
Fluvial hydraulics: uniform flows; Chezy and Manning equations; open channel flows; hydraulic jumps and profiles; incipient motion and sediment transport; riverbank protection.
Coastal hydraulics: linear wave theory; energy propagation in progressive waves; spectral waves; sediment transport in the nearshore; protection of coastal areas.
Hydropower: high pressure systems and zero-head hydropower systems; components and main design parameters of hydropower plants.
Wave energy converters: hydrodynamics; design wave conditions.
Classroom tutorial (12 hours).
The project consists in resolving some hydraulic engineering problems tackled during the course.
L'esame consiste in una prova orale in cui saranno verificati: 1) il grado di preparazione dello studente relativamente ai temi trattati durante il corso e 2) le conoscenze necessarie per lo sviluppo dell’esercitazione.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso la prova orale, di aver ben compreso i concetti esposti nel corso sulla teoria e le applicazioni dell'Ingegneria Idraulica.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Attribuzione del voto finale in trentesimi.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto verrà attribuito sommando la valutazione della prova orale e quella dell’esercitazione sviluppata. Lo studente potrà conseguire fino ad un massimo di 5 punti nel progetto. L’orale sarà articolato su tre quesiti. Ogni quesito sarà valutabile con un punteggio variabile tra 0 e 10 punti. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.
Learning Evaluation Methods.
Oral test during which students must demonstrate to have 1) properly assimilated the course topics and 2) the necessary knowledge to develop the project.
Learning Evaluation Criteria.
To positively pass the exam, the student must demonstrate, through the oral test, to be well acquainted with both theoretical concepts and use of the applicative tools of the Hydraulic Engineering.
Learning Measurement Criteria.
Final mark, in thirtieths.
Final Mark Allocation Criteria.
The final mark will be made by summing the marks of five questions, spanning the main topics of the course and related to the project development. Each question will be marked between 0 and 6 points. Honours will be given to those students who, reaching the highest marks, demonstrate a full mastery of the topics.
Chow V.T. (1959). “Open channel Hydraulics”, McGraw-Hill, New York.
Dean R.G., Dalrymple R.A. (1991). "Water wave mechanism for engineers and scientists", World Scientific Publishing Co. Ote. Ltd., Singapore.
Twidell, J. and Weir, T. (2015). Renewable Energy Resources. Taylor & Francis
Pecher, A., & Kofoed, J. P. (2017). “Handbook of ocean wave energy”, Springer International Publishing.
Materiale fornito dal docente.
Chow V.T. (1959). “Open channel Hydraulics”, McGraw-Hill, New York.
Dean R.G., Dalrymple R.A. (1991). "Water wave mechanism for engineers and scientists", World Scientific Publishing Co. Ote. Ltd., Singapore.
Twidell, J. and Weir, T. (2015). Renewable Energy Resources. Taylor & Francis
Pecher, A., & Kofoed, J. P. (2017). “Handbook of ocean wave energy”, Springer International Publishing.
Notes of the teacher
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2021-2022
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427