LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA PER L'AMBIENTE ED IL
TERRITORIO
LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA CIVILE
"IDRAULICA MARITTIMA " AA 2017-2018
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Docente: Prof. E. Pugliese Carratelli con la collaborazione dell’Ing. Fabio Dentale.
l'ing. Ferdinando Reale collabora alle esercitazioni.
Numero di crediti:
6
Collocazione nel manifesto degli Studi:
Laurea Specialistica Ing. Civile e Ingegneria per l'Ambiente ed il Territorio.
Propedeuticità: Idraulica (I contenuti dei corsi di Idraulica II e Matematica 4 sono essenziali, ma non c’è vincolo formale). Essenziali ai fini del corso gli elementi essenziali della statistica. E’ indispensabile la capacità di utilizzare semplici strumenti informatici, (EXCEL, WORD, Internet) ed è utile la comprensione di almeno un linguaggio di programmazione applicativo (Basic, Fortran, C,Matlab)
Gli studenti, nei limiti del possibile, devono portare a lezione un computer portatile con collegamento internet.
Finalità:
Acquisizione dei principi fondamentali dell'Idraulica Marittima e prime
applicazioni a semplici problemi di protezione dei litorali.
Le indicazioni rimandano agli appunti, che a loro volta possono indicare pagine dei testi da consultare.
Sono state svolte, e dunque fanno parte del programma di esame le parti evidenziate in verde
Le parti marcate o cancellate nel programma o negli appunti NON fanno parte del programma
MATERIALE DIDATTICO
Lo studio deve essere svolto principalmente integrando gli Appunti dal Corso (si trovano sul link www.eugeniopc.it , si trova facilmente su Google EPCDIDATTICA), con le esercitazioni e con i rimandi riportati
Le ore di lezione attribuite agli argomenti riportati sono indicative. Il Programma rimanda ai file in linea e scaricabili da questa pagina
PROGRAMMA
Elementi delle teorie del moto ondoso (20 ore):
Moto
a potenziale;
moto a potenziale a superficie libera;
soluzione di Airy .
Estensione a due dimensioni, rifrazione, riflessione,diffrazione. (File Ondenelpiano)
Tecniche di misura ed Analisi (30 ore): Le onde da vento: gli ondametri, la rete RON e le altre sorgenti di dati. analisi dell'altezza d'acqua istantanea e determinazione delle onde up-crossing e down crossing sulla base dei dati sperimentali; parametri principali dello stato del mare. Distribuzione di probabilità delle onde in un dato stato di mare, distribuzioni di frequenza e cumulate (distr. di Rayleigh). Lo spettro del moto ondoso, (nel discreto) .Spettro Pierson Moskovitz e JONSWAP; . Parametri spettrali;corrispondenza tra analisi empirica ed analisi spettrale. Spettri bidimensionali, short crested ( file Ondereali,)
Tecniche di ricostruzione del moto ondoso a partire dal
campo di vento. Fetch, Metodi SMB-diagramma del fetch, fetch geografico ed efficace. trasposizione
dei dati ondametrici.
Modelli spettrali.
Implementazione dei modelli.
La Pratica Operativa.
Assimilazione-
Il clima del moto ondoso: distribuzioni (eventi ed energia) di frequenza direzionale, distribuzione empirica dei valori estremi, tempo di ritorno, adattamento di distribuzioni dei valori estremi (Weibull) file: Distribuzionistatistiche, Esercitazione5e6Distribuzioni ).
Elementi di Idrodinamica Costiera (7 ore): Rottura delle onde- frangimento Tipi di rottura Il Parametro di Irribarren. Trasformazione dei frangenti, formule di Goda e Kamphuis (solo concetto, non a memoria). Risalita delle onde (run up). I radiation stress. Il caso Sxx e Sxy. Innalzamento del livello medio (set-up).Calcolo numerico elementare del set-up e delle correnti lungoriva Formule trasporto solido tipo CERC (File Frangimentorunupetc; esercitazione 7)
Applicazioni :
Le esercitazioni sono integrate con le lezioni e vengono svolte attraverso l’uso
di strumenti informatici di diversa complessità (Foglio EXCEL, programmi di simulazione, Matlab). Vengono svolti alcuni esempi
applicativi che potranno essere ripresi, per gli studenti che lo sceglieranno,
nelle Attività Progettuali o nella Tesi di laurea:
Competenze e Capacità in uscita dal Corso
Comprensione dei principali aspetti del moto ondoso e dei moderni strumenti di
analisi. Capacità di svolgere elaborazioni dei principali problemi di
progetto e propedeutici al progetto o alla costruzione di semplici opere marittime. Capacità di
analisi di dati ondametrici reali. Svolgimento di semplici analisi meteomarine,
Comprensione dei processi di base del trasporto solido litoraneo e
capacità di eseguire semplici valutazioni
Modalità di svolgimento dell’esame
L'esame consta di una prova orale che prevede la completa comprensione e la
capacità di svolgere le esercitazioni svolte durante il corso, eventualmente con
prova pratica al computer.
Non sono previste prove intercorso.
INTRODUZIONEedAiry Ondenelpiano Ondereali FormazioneOnde
INTRODUZIONEedAirypdf Ondenelpianopdf Onderealipdf FormazioneOndepdf
Distribuzioni statistiche Frangimentorunupsetupetc Processicostieri
Distribuzioni statistichepdf Frangimentorunpetcpdf Processicostieripdf
Esercitazioni
Esercitazione1Airy Esercitazione2Ondametro Esercitazione34SpettrieSMB Esercitazione5e6distribuzioni Esercitazione7Costiera
Seminari: Aspetti tecnici e normativi Avana SeminarioAIOM2014 SeminarioAIOM 2016
Altro materiale utile
Manuale dell' US Army Corps of Engineers: http://www.a-jacks.com/Coastal/GeneralInfo/CEM/CEM.aspx
"Atlante delle Coste" dell’ ARPAC www.isprambiente.it/it/servizi-per-lambiente/stato-delle-coste/atlante-delle-coste
Varie voci di wikipedia, indicate nel testo:
https://en.wikipedia.org/wiki/Airy_wave_theory
Testo del Prof Foti www.dica.unict.it/users/efoti/ing_cost/ing_cost_lez.htm (Attenzione non tutti i capitoli sono attivi)
"Manuale di Ingegneria Portuale e Costiera" Ugo e Roberto Tomasicchio Hoepli
| "Le onde marine. Guida per le applicazioni all'ingegneria costiera " Edoardo Benassai Liguori |
Utili anche gli appunti: http://www.coastalwiki.org/wiki/Shallow-water_wave_theory di John Andrew Chadwick
Competenze e Capacità in uscita dal Corso
Comprensione dei principali aspetti del moto ondoso e dei moderni strumenti di
analisi. Capacità di analisi di dati ondametrici reali. Capacità di svolgere
semplici elaborazioni dei principali problemi di progetto e propedeutici
al progetto di opere marittime. Svolgimento di semplici analisi
meteomarine, Comprensione e capacità di eseguire semplici valutazioni dei processi di base del trasporto solido litoraneo e
dell'impatto del moto ondoso su strutture costiere,
Modalità di svolgimento dell’esame
L'esame consta di una prova orale che prevede la completa comprensione e la
capacità di svolgere le esercitazioni svolte durante il corso, eventualmente con
prova pratica al computer.
PROGRAMMA
Elementi delle teorie del moto ondoso (20 ore):
Moto
a potenziale;
moto a potenziale a superficie libera;
soluzione di Airy .
Estensione a due dimensioni, rifrazione, riflessione,diffrazione. (File Ondenelpiano)
Tecniche di misura ed Analisi (30 ore): Le onde da vento: gli ondametri, la rete RON e le altre sorgenti di dati. analisi dell'altezza d'acqua istantanea e determinazione delle onde up-crossing e down crossing sulla base dei dati sperimentali; parametri principali dello stato del mare. Distribuzione di probabilità delle onde in un dato stato di mare, distribuzioni di frequenza e cumulate (distr. di Rayleigh). Lo spettro del moto ondoso, (nel discreto) .Spettro Pierson Moskovitz e JONSWAP; . Parametri spettrali;corrispondenza tra analisi empirica ed analisi spettrale. Spettri bidimensionali, short crested ( file Ondereali,)
Tecniche di ricostruzione del moto ondoso a partire dal
campo di vento.Fetch, Metodi SMB-diagramma del fetch, fetch geografico ed efficace. trasposizione
dei dati ondametrici. Modelli spettrali.
Implementazione dei modelli.
La Pratica Operativa.
Assimilazione-Misure radar
Analisi di frequenza delle mareggiate : distribuzioni (eventi ed energia) di frequenza e cumulate, distribuzione direzionale, distribuzione dei valori estremi (file: Distribuzionistatistiche, Esercitazione5Distribuzioni ).
Elementi di Idrodinamica Costiera (7 ore): Rottura delle onde- frangimento Tipi di rottura Il Parametro di Irribarren. Risalita delle onde (run up). Innalzamento del livello medio (set-up). Trasformazione dei frangenti, formule di Goda e Kamphuis (solo concetto, non a memoria). I radiation stress. Calcolo elementare del set-up e delle correnti lungoriva Formula tipo CERC (File Frangimentorunupetc)
Applicazioni :
Le esercitazioni sono integrate con le lezioni e vengono svolte attraverso l’uso
di strumenti informatici di diversa complessità (Foglio EXCEL, programmi di simulazione, Matlab). Vengono svolti alcuni esempi
applicativi che potranno essere ripresi, per gli studenti che lo sceglieranno,
nelle Attività Progettuali o nella Tesi di laurea:
Competenze e Capacità in uscita dal Corso
Comprensione dei principali aspetti del moto ondoso e dei moderni strumenti di
analisi. Capacità di svolgere elaborazioni dei principali problemi di
progetto e propedeutici al progetto di semplici opere marittime. Capacità di
analisi di dati ondametrici reali. Svolgimento di semplici analisi meteomarine,
Comprensione dei processi di base del trasporto solido litoraneo e
capacità di eseguire semplici valutazioni
Modalità di svolgimento dell’esame
L'esame consta di una prova orale che prevede la completa comprensione e la
capacità di svolgere le esercitazioni svolte durante il corso, eventualmente con
prova pratica al computer.
Non sono previste prove intercorso.