Costruzioni Idrauliche - ICAR/02 | Dipartimento di Ingegneria Civile Edile e Ambientale

Costruzioni Idrauliche - ICAR/02

CONTENUTI SCIENTIFICI

In idrologia, i principali argomenti sono:

l'analisi quali/quantitativa del ciclo dell'acqua;
gli interventi per soddisfare i fabbisogni idrici, salvaguardare gli ecosistemi e prevenire/mitigare i disastri naturali;
i processi atmosferici, di circolazione delle acque in superficie e nel sottosuolo, di scambio idrico tra suolo, atmosfera e vegetazione;
i cambiamenti climatici;
il bilancio idrico nel versante e bacino idrografico;
monitoraggio/preannuncio per la difesa dalle catastrofi idrogeologiche.

Nelle costruzioni idrauliche e marittime, l'attività riguarda lo sviluppo di conoscenze teoriche/sperimentali e di tecniche per la pianificazione, la progettazione, la costruzione e l'esercizio di opere, sistemi e impianti, con particolare riferimento a opere/sistemi:

per la protezione del territorio da piogge intense, piene fluviali, frane, mareggiate, erosione generalizzata e localizzata dei corsi d'acqua naturali ed erosione costiera;
per l'approvvigionamento della risorsa idrica; sistemi di gestione, controllo e tutela delle risorse idriche inclusi i sistemi di preannuncio delle piene, delle inondazioni del territorio e delle aree costiere e delle onde di maremoto;
per la produzione dell'energia idroelettrica;
per la raccolta, lo smaltimento e la restituzione delle acque reflue e in ambiente costiero.

Nonché studi teorici, sperimentali e numerici relativi alla definizione delle condizioni meteomarine di un paraggio, alla generazione, propagazione e interazione con le coste e le opere delle onde di vento, delle maree e delle onde di maremoto, alla previsione della variazione del livello del mare, l'idrodinamica e la morfodinamica costiera.

LINEE DI RICERCA

L'area approfondisce le seguenti linee di ricerca:

lo studio delle proprietà statistiche dei campi di precipitazione; in particolare la linea di ricerca riguarda l’andamento del coefficiente di ragguaglio all’area della precipitazione con l’utilizzo dei dati radar e lo sviluppo di un modello di storm tracking finalizzato al nowcasting dei campi di pioggia;
la stima dei campi di precipitazione a partire da misure multisensore, mediante campagne di misura sperimentali condotte con il radar meteorologico Polar 55 C del CNR-ISAC di Roma e con disdrometro; in particolare la ricerca riguarda il confronto delle misure multisensore, con la definizione di metodologie per la rimozione degli errori nella stima della pioggia da radar dovuti sia al clutter di terra che alla distanza;
la regionalizzazione delle portate nei corsi d’acqua; in particolare la linea di ricerca riguarda lo sviluppo di un modello per il calcolo delle curve di durata in bacini con regime intermittente a partire dal modello dello Stochastic Index. Inoltre, viene affrontato lo studio della FDC anche in quei corsi d’acqua in cui il sistema di raccolta e gestione delle informazioni idrologiche è carente o assente;
l’implementazione di modelli di definizione delle soglie pluviali di piena, anche mediante stime di pioggia da radar meteorologico ed applicazione dell’entropia informativa;
l’applicazione dell’entropia informativa per l’ottimizzazione di misure idrologiche; la ricerca riguarda la valutazione dell’informazione fornita da reti di misura di variabili idrologiche utilizzando la teoria dell’entropia informativa per determinare l’informazione massima, non ridondante, fornita dalla rete;
lo studio di modelli di trasformazione afflussi-deflussi, con particolare riferimento al ruolo dell’input di precipitazione;
sviluppo di modelli stocastici descrittivi della domanda idrica istantanea, in grado di fornire dati di input ai codici di simulazione delle reti di distribuzione e degli impianti interni. Attenzione particolare è stata rivolta ai modelli agli usi finali basati su informazioni statistiche relative al possesso di apparecchiature idroesigenti, informazioni tecniche sul tipo di apparecchiature e su informazioni socio-economiche relative al comportamento delle utenze;
caratterizzazione statistica dei consumi idropotabili in relazione all’aggregazione spaziale, numero di utenze, e temporale, frequenza di campionamento. Determinazione di scenari di domanda con assegnato tempo di ritorno per la modellazione probabilistica delle reti;
modellazione idrodinamica di dispositivi finalizzati al controllo dell’erosione generalizzata e localizzata negli alvei fluviali (vanes idrodinamici);
monitoraggio di strutture idrauliche mediante analisi modale operazionale finalizzato all’individuazione di perdite idriche e alla formulazione del bilancio probabilistico della rete;
interazione moto ondoso e strutture marittime;
sistemi di previsione del moto ondoso e dei livelli marini per la gestione di lavori marittimi, della sicurezza portuale e dei sistemi di difesa dalle inondazioni costiere;
onde di maremoto generate da frane;
sistemi di preannuncio di onde di maremoto.
nell’ambito dei sistemi di fognatura e di drenaggio ottimizzazione della gestione dei manufatti sulla base di monitoraggio meteo-idrologico;
modelli idrologici per il dimensionamento e la verifica degli invasi artificiali e relative opere di sbarramento e di scarico;
caratterizzazione statistica delle portate reflue residenziali in relazione all’aggregazione spaziale, numero di utenze, e temporale, frequenza di campionamento;
sviluppo di un modello stocastico descrittivo delle portate reflue istantanee prodotte da utenze residenziali; − studio sperimentale di laboratorio finalizzato all’ottimizzazione dei consumi energetici negli impianti di sollevamento delle reti di drenaggio urbano;
modellazione numerica di fenomeni idraulici nella fascia costiera e alla foce fluviale mediante tecniche SPH su architettura GPU parallela;
analisi degli effetti scala sui fenomeni di tracimazione ondosa delle dighe marittime;
analisi idrodinamica e morfodinamica dei delta fluviali.