IDROLOGIA

ICAR/02 - 9 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ANTONINO CANCELLIERE
Email: acance@dica.unict.it
Edificio / Indirizzo: Blocco 10 Cittadella Universitaria
Telefono: 095 7382718
Orario ricevimento: Lun-Ven 9-12


Obiettivi formativi

Il corso illustra le nozioni di base sui processi alla base delle diverse componenti del ciclo idrologico e fornisce le procedure di elaborazione delle informazioni idrologiche utili per i problemi di progetto e di esercizio nell'ingegneria delle acque.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e a distanza (modalità mista) co l'ausilio di strumenti informatici. L'accesso in aula sarà consentito solo agli studenti regolarmente prenotati attraverso il sistema informatico che sarà messo a disposizione.


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base di Idraulica. Familiarità con l'uso di fogli elettronici (ad es. Excel) e linguaggi di programmazione (preferibilmente Matlab).



Frequenza lezioni

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docenti e studenti.



Contenuti del corso

1. Introduzione

Presentazione del corso. Sviluppo dell’idrologia. Principali metodologie di analisi.

2. Introduzione al ciclo idrologico

Componenti del ciclo idrologico. Precipitazione. Evaporazione ed evapotraspirazione. Deflussi superficiali. Circolazione dell'acqua nel sottosuolo. Effetti antropici sul ciclo idrologico. Distribuzione delle risorse idriche sulla terra.

3. Informazioni idrologiche

Strumenti e metodi di misura delle grandezze idrometeorologiche. Fonti delle informazioni. Attività e pubblicazioni dei Servizi meteorologici e idrografici. Reti idrometeorologiche in telemisura. Radar e satelliti meteorologici. Dati di rianalisi.

4. Cenni di teoria delle probabilità e di statistica

Statistica descrittiva. Cenni di teoria della probabilità. Definizioni di probabilità, probabilità totale, probabilità condizionata. Le variabili idrologiche come variabili casuali. Distribuzioni di probabilità di variabili casuali discrete (binomiale, di Poisson). Distribuzioni di probabilità di variabili casuali continue (normale, log-normale, di Pearson). Stima dei parametri. Test statistici. Test della bontà di adattamento di distribuzioni di probabilità. Analisi di correlazione e regressione.

5. Precipitazioni

Tipi di precipitazioni. Meccanismi di formazione delle precipitazioni. Regimi pluviometrici. Valutazione degli afflussi ragguagliati (topoieti, isoiete, metodi di interpolazione). Piogge intense. Serie delle eccedenze e dei massimi annuali. Distribuzioni di probabilità dei valori estremi. Curve di probabilità pluviometrica. Analisi regionale delle piogge intense.

6. Caratterizzazione dei bacini idrografici tramite GIS

Caratteristiche descrittive e geomorfologiche (curva ipsometrica, pendenza media, densità di drenaggio, ecc.). Ordinamento gerarchico del reticolo idrografico. Leggi di Horton e Strahler. Analisi del reticolo idrografico tramite GIS.

7. Deflussi superficiali

Regimi fluviali. Misure idrometrografiche. Scala delle portate. Curva di durata di un corso d'acqua. Caratteristica di utilizzazione. Modelli per la valutazione delle risorse idriche superficiali. Modelli stocastici per la generazione di serie idrologiche sintetiche.Formazione delle piene. Valutazione delle portate al colmo (formule regionali, curve inviluppo, ecc.). Analisi regionale delle piene.

8. Modelli di trasformazione afflussi-deflussi

Metodo della corrivazione. Stima del tempo di corrivazione e della pioggia netta. Ietogrammi di progetto. Metodo del volume d'invaso. Metodo dell'idrogramma unitario, IUH. Modelli concettuali. Modello di Nash. Metodo del Curve Number (Soil Conservation Service). Modelli di evento. Modello HEC-HMS. Modelli continui.

9. La regolazione dei deflussi superficiali

Serbatoi di regolazione. Criteri di dimensionamento. Simulazione dei serbatoi. Laminazione delle piene.

10. Analisi di siccità

Siccità, aridità, desertificazione. Caratteristiche delle siccità locali. Caratteristiche delle siccità regionali. Problematiche di monitoraggio delle siccità.



Testi di riferimento

TESTI CONSIGLIATI

MOISELLO U., Idrologia tecnica, La Goliardica Pavese, Pavia, 1997.

MAIONE U., MOISELLO U., Elementi di statistica per l'idrologia, La Goliardica Pavese, Pavia, 1993.

TESTI PER CONSULTAZIONE:

MAIDMENT, D. (ed.), Handbook of hydrology, McGraw-Hill, New York, 1993.

BRAS R., Hydrology: an introduction to hydrologic science, Addison-Wesley Publ. Company, Reading Ma, 1990.

LINSLEY R., KOHLER M., PAULHUS I., Hydrology for engineers, McGraw-Hill, London, 1988.


Altro materiale didattico

ll materiale didattico sarà reso disponibile su Teams per gli studenti iscritti al corso.



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
11. IntroduzioneSlides Introduzione.pdf 
22. Introduzione al ciclo idrologicociclo_idrologico.pdf 
33. Informazioni idrologichemisure_precipitazione.pdf, annali_idrologici.pdf 
44. Cenni di teoria delle probabilità e di statisticateoria_probabilità.pdf, statistica.pdf 
55. Precipitazioniprecipitazioni.pdf, pioggie_intense.pdf 
66. Caratterizzazione dei bacini idrografici tramite GISgis.pdf 
77. Deflussi superficialimisure_idrometrografiche.pdf, analisi_piene_fluviali.pdf 
88. Modelli di trasformazione afflussi-deflussianalisi_piene_fluviali.pdf 
99. La regolazione dei deflussi superficialiserbatoi_idrologia.pdf 
1010. Analisi di siccitàsiccita.pdf 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Gli esami sono costituiti da un colloquio orale. Per essere ammessi all'esame occorre aver consegnato la raccolta delle esercitazioni. Sono previsti test scritti di verifica durante il corso.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Stima delle portate al colmo

Curve di probabilità pluviometrica

Caratterizzazione di un bacino tramite GIS

Misure di precipitazione

Misure di portata

Adattamento e verifica di distribuzioni di probabilità




Apri in formato Pdf English version