Il corso fornisce ai futuri ingegneri civili e ambientali le conoscenze e le competenze tecniche per affrontare le problematiche relative al drenaggio delle acque rurali, alla bonifica idraulica, e alla sistemazione idraulica dei tratti montani e medio-vallivi dei corsi d’acqua. Particolare attenzione è dedicata alla difesa dalle esondazioni, alla mitigazione dei fenomeni erosivi e all’analisi delle colate rapide di fango e detriti.
📎 Scheda ufficiale: Portale Docenti UNINA — A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Il corso si propone di formare professionisti dotati di conoscenze e capacità tecniche per affrontare e risolvere le problematiche complesse e articolate legate al drenaggio delle acque rurali e delle zone di bonifica, nonché alla sistemazione idraulica dei tratti montani e medio-vallivi dei corsi d’acqua nei riguardi dei fenomeni di esondazione, di inondazione delle aree contigue, di erosione diffusi o localizzati e di interrimento e colata rapida di fango e detriti.
Programma del corso
1. Gestione delle risorse idriche e fabbisogno idrico in agricoltura
Il suolo e le sue caratteristiche idrauliche. Bilancio idrologico al suolo: flussi verticali (precipitazione/irrigazione, evaporazione, evapotraspirazione, infiltrazione) e flussi orizzontali (concentrazione e propagazione dei deflussi, erosione superficiale dei versanti, trasporto solido, acquiferi sotterranei). Dinamiche di gestione dei suoli in agricoltura. Drenaggio dei terreni.
2. Idraulica delle correnti a pelo libero
Modelli di moto vario e non uniforme. Modelli unidimensionali di propagazione delle piene (“completi”, “semplificati” e “linearizzati”). Tracciamento dei profili di corrente in moto permanente e non uniforme in alvei e canali a sezione compatta o composita. Modello cinematico e modello parabolico linearizzato per l’analisi dei fenomeni di moto vario in reticoli complessi. Principi di funzionamento e applicazione dei software HEC-RAS e AD2.
3. Reti di bonifica
Finalità della bonifica e sua evoluzione storica. Bonifica idraulica e per colmata; bonifica a gravità o con mezzi meccanici. Reti di bonifica e loro caratteristiche principali. Tracciamento della rete e dimensionamento mediante approcci semplificati basati su modelli idrologici (Metodo della Corrivazione, Metodo dell’Invaso Lineare) accoppiati a modelli di infiltrazione.
Verifica idraulica della rete mediante modelli di moto vario e procedura variazionale per l’individuazione delle durate critiche di pioggia a partire dalla curva di probabilità pluviometrica. Verifica rispetto al drenaggio delle acque di falda e al franco di buona coltivazione. Verifica rispetto ai fenomeni erosivi indotti da piene a basso tempo di ritorno. Impianti idrovori: schemi di allestimento, pompe idrovore e laminazione delle piene mediante vasche di aspirazione.
4. Sistemazioni idrauliche dei tratti medio-vallivi
Finalità delle sistemazioni idrauliche. Politiche di intervento strutturali e non strutturali per la difesa dalle piene. Interventi di difesa attiva (vasche di laminazione, casse di espansione, aree di espansione controllata delle piene) e di difesa passiva non strutturale (piani urbanistici, di previsione e prevenzione, di monitoraggio, sistemi di previsione e allertamento in tempo reale, piani di Protezione Civile).
Modelli di simulazione del comportamento idraulico degli interventi. Verifica delle capacità di laminazione offerte da accumuli temporanei lungo i sistemi di drenaggio. Interventi di difesa dai fenomeni erosivi: velocità limite e sforzi tangenziali massimi per l’innesco dell’erosione. Approcci per la valutazione dell’erosione in alvei e canali con materiali granulari, coesivi o vegetazione ripariale (metodo del Soil Conservation Service).
5. Sistemazioni idrauliche dei tratti montani
Caratterizzazione idrologica, morfologica, sedimentologica e idraulica dei tratti montani dei corsi d’acqua. Principali problematiche e opere di sistemazione: intensive (trasversali e longitudinali) ed estensive. Cenni alle colate rapide di detriti e alle tecniche di sistemazione idraulica nei riguardi di tali fenomeni.
6. Esercitazioni di gruppo
Progettazione, a livello di studio di fattibilità , di:
- una rete di bonifica a servizio di un comprensorio;
- un intervento di sistemazione idraulica di un tratto di corso d’acqua.
Materiale didattico
Testo consigliato
Manfreda, S., V. Iacobellis, M. Fiorentino, Appunti di Idrologia Superficiale, Aracne Editrice, pp. 176, 2010 (ISBN: 978-88-548-3203-9). [Link]
Una versione aggiornata del testo è disponibile come e-book sul sito HydroLAB.
Software utilizzati durante il corso
- HEC-RAS — modellistica idraulica monodimensionale e bidimensionale, USACE Hydrologic Engineering Center.
- AD2 — modello idrologico-idraulico per l’analisi di reti di drenaggio.
Modalità d’esame
[Da completare dal portale UNINA: prova scritta / orale, valutazione delle esercitazioni di gruppo, criteri di valutazione.]Calendario e logistica
- Orario delle lezioni: [da completare dal portale]
- Aula: [da completare dal portale]
- Inizio lezioni: [da completare dal portale]
- Ricevimento studenti: previo appuntamento via e-mail all’indirizzo salvatore.manfreda@unina.it.
Collegamenti con la ricerca
Gli argomenti del corso sono direttamente collegati alle linee di ricerca del gruppo HydroLAB. Approfondimenti:
- Processi di piena e modellistica delle inondazioni
- Mappatura geomorfologica delle aree inondabili (metodo GFI)
- Modello DREAM — bilancio idrologico e simulazione afflussi-deflussi
- Ecoidrologia
- HydroTools — strumenti di calcolo sviluppati dal gruppo
Docente
Prof. Salvatore Manfreda è Professore Ordinario di Costruzioni Idrauliche e Marittime e Idrologia (SSD ICAR/02) presso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (DICEA) dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. È attualmente chair del gruppo di lavoro IAHS MOXXI. La sua attività di ricerca è centrata sulla modellistica e sul monitoraggio idrologico, con particolare riferimento alle tecniche innovative di osservazione (UAS, image velocimetry, telerilevamento). Vedi il Curriculum Vitae.