Richiami sui vettori e tensori
Richiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.

Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.

Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.

Effetti della rotazione dell’ambiente
Flusi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.

Atmosfera ed oceano.
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Le nubi; Circolazione generale dell’oceano.

- A. Cenedese, 2006, Meccanica dei fluidi ambientale, Mc Graw-Hill.
- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.

Richiami sui vettori e tensori
Richiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.

Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.

Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.

Effetti della rotazione dell’ambiente
Flusi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.

Atmosfera ed oceano.
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Le nubi; Circolazione generale dell’oceano.

- A. Cenedese, 2006, Meccanica dei fluidi ambientale, Mc Graw-Hill.
- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.

L'equazione del trasporto - diffusione. Soluzione fondamentale in domini illimitati e limitati mono-, bi-, e tridimensionali. Metodi computazionali per la soluzione dell'equazione del trasporto - diffusione. La diffusione turbolenta. Teoria di Taylor, teoria di Richardson. L'equazione del trasporto - diffusione turbolenta. Applicazioni dell'equazione del trasporto - diffusione turbolenta con il metodo della soluzione autosimile: getto assialsimmetrico, getto bidimensionale, mixing layer. Applicazioni ai rfenomeni di trasporto - diffusione turbolenta con il metodo dell'analisi dimensionale: pennacchi e gettigalleggianti assialsimmetrici e bidimensionali.
Miscelamento di contaminanti non reattivi negli alvei fluviali: campo vicino, intermedio e lontano. Modelli di riferimento. Il coefficiente di dispersione trasversale e longitudinale. La teoria di Elder-Taylor e la sua estensione agli alvei reali. Miscelamento di contaminanti reattivi negli alvei fluviali. Contaminazione da sostanze naturali e tossiche. Modelli non convenzionali di miscelamento di contaminanti negli alvei fluviali: il Transient Storage Model, lo Advective Pumping Model, il Solute Transport In Rivers.
Miscelamento di contaminanti reattivi nei laghi. Modelli di riferimento. Miscelamento di contaminanti reattivi nelle acque costiere. Modelli di riferimento.

Dispense redatte dal docente.

Mixing in inland and coastal waters - H. B. Fischer et al., 1979 Academic Press

Mixing and Transport Processes in the Environment - S. A. Socolofsky G. H. Jirka Coastal and Ocean Engineering Division, Texas AM University M.S. 3136
College Station, TX 77843-3136

Schematizzazioni: aspetti fondamentali del moto bifase (fase solida dispersa nella fase liquida), caratterizzazione della dinamica della fase liquida, caratterizzazione della fase solida, velocità di caduta in acqua ferma, portata solida. Trasporto solido: condizioni di inizio del trasporto solido, trasporto solido di fondo, trasporto solido in sospensione, calcolo delle portate solide totali. Modellazione del fondo mobile, classificazione delle forme di fondo, equazione dello strato mobile di fondo, regimi di stabilità. Resistenza al moto negli alvei a fondo mobile. Fenomeni localizzati: erosioni localizzate negli alvei a fondo mobile, ostruzioni, costrizioni, getti. Colate detritiche: aspetti fenomenologici delle colate detritiche, descrizione reologica delle colate, modelli rappresentativi del moto di colate detritiche.

Link http://host.uniroma3.it/docenti/sciortino/

L'equazione del trasporto - diffusione. Soluzione fondamentale in domini illimitati e limitati mono-, bi-, e tridimensionali. Metodi computazionali per la soluzione dell'equazione del trasporto - diffusione. La diffusione turbolenta. Teoria di Taylor, teoria di Richardson. L'equazione del trasporto - diffusione turbolenta. Applicazioni dell'equazione del trasporto - diffusione turbolenta con il metodo della soluzione autosimile: getto assialsimmetrico, getto bidimensionale, mixing layer. Applicazioni ai rfenomeni di trasporto - diffusione turbolenta con il metodo dell'analisi dimensionale: pennacchi e gettigalleggianti assialsimmetrici e bidimensionali.
Miscelamento di contaminanti non reattivi negli alvei fluviali: campo vicino, intermedio e lontano. Modelli di riferimento. Il coefficiente di dispersione trasversale e longitudinale. La teoria di Elder-Taylor e la sua estensione agli alvei reali. Miscelamento di contaminanti reattivi negli alvei fluviali. Contaminazione da sostanze naturali e tossiche. Modelli non convenzionali di miscelamento di contaminanti negli alvei fluviali: il Transient Storage Model, lo Advective Pumping Model, il Solute Transport In Rivers.
Miscelamento di contaminanti reattivi nei laghi. Modelli di riferimento. Miscelamento di contaminanti reattivi nelle acque costiere. Modelli di riferimento.

Dispense redatte dal docente.

Mixing in inland and coastal waters - H. B. Fischer et al., 1979 Academic Press

Mixing and Transport Processes in the Environment - S. A. Socolofsky G. H. Jirka Coastal and Ocean Engineering Division, Texas AM University M.S. 3136
College Station, TX 77843-3136

Schematizzazioni: aspetti fondamentali del moto bifase (fase solida dispersa nella fase liquida), caratterizzazione della dinamica della fase liquida, caratterizzazione della fase solida, velocità di caduta in acqua ferma, portata solida. Trasporto solido: condizioni di inizio del trasporto solido, trasporto solido di fondo, trasporto solido in sospensione, calcolo delle portate solide totali. Modellazione del fondo mobile, classificazione delle forme di fondo, equazione dello strato mobile di fondo, regimi di stabilità. Resistenza al moto negli alvei a fondo mobile. Fenomeni localizzati: erosioni localizzate negli alvei a fondo mobile, ostruzioni, costrizioni, getti. Colate detritiche: aspetti fenomenologici delle colate detritiche, descrizione reologica delle colate, modelli rappresentativi del moto di colate detritiche.

Link http://host.uniroma3.it/docenti/sciortino/

Programma
1. Principi fondamentali
 Definizione di rischio: formula di Varnes e introduzione ai principi fondamentali di percezione, previsione, prevenzione e preannuncio
 Legislazione in materia di alluvioni: cenni alla normativa previgente (L. 183/1989), direttiva europea 2007/60/CE e dl. 49/2010
 Esempi tratti dall’Autorità di Bacino del Fiume Tevere – Distretto Idrografico dell’Appennino Centrale
 Interventi non strutturali (prevenzione) e strutturali (mitigazione)
 Metodi di valutazione del danno di piena e del beneficio complessivo indotto dalla realizzazione degli interventi (Calenda: Difesa dalle inondazioni)
2. Pericolosità idrologica
 Metodi per la determinazione delle portate di progetto: (a) diretti, (b) indiretti e (c) regionali
a) Analisi statistica degli eventi estremi: distribuzione delle portate al colmo e stima dei volumi di piena (Dispense Calenda)
b) Richiami di idrologia sui modelli afflussi-deflussi: problemi di calibrazione e principio di parsimonia (Dispense Calenda)
c) Regionalizzazione delle precipitazioni e definizione degli ietogrammi di progetto, progetto VAPI (Dispense Calenda); regionalizzazione delle portate, metodo della portata indice (Dispense Calenda)
 Esercitazione #1: stima delle portate di progetto (onde di piena sintetiche) per tramite l’applicazione di metodi diretti (in Mathematica)
 Esercitazione #2: stima delle portate di progetto tramite l’applicazione di un modello concentrato lineare basato su IUH geomorfologico (WFIUH) forzato da precipitazioni di progetto ricavate dal VAPI (in UDig/Matlab)
3. Pericolosità idraulica
 Richiami ai modelli idrologici e idraulici di propagazione delle piene (Dispense Calenda)
 Esempi illustrativi delle condizioni di applicazione dei modelli idraulici mono- e bi-dimensionali
 Problemi idraulici dei ponti (Da Deppo et al., 2002 cap. 9)
 Esercitazione #3: implementazione in HEC-Ras di un modello di propagazione monodimensionale in condizioni di moto permanente e vario; calibrazione del modello e taratura della scala di deflusso; simulazione delle portate di progetto per la perimetrazione delle aree inondabili (User Manual and Reference Manual, HEC-Ras; Murachelli e Riboni, 2010 Cap. 5, p 287-291, e cap. 6, p. 307-409)

4. Interventi di mitigazione
 Interventi sull’alveo torrentizio: cenni al trasporto solido, sistemazione con briglie/soglie (Da Deppo et al., 2002 cap. 7)
 Interventi passivi: arginature, diversivi e scolmatori (Calenda: Difesa passiva)
 Interventi attivi: casse d’espansione in linea e in derivazione (Calenda: Difesa attiva)
 Esercitazione #4: simulazione del comportamento idraulico di una cassa in derivazione

1. Dispense di Protezione Idraulica del territorio del Prof. G. Calenda
2. Da Deppo L., C. Datei , P. Salandin , “Sistemazione dei corsi d’acqua”, Ed.Libreria Cortina, Padova, 2002
Per approfondimenti:
1. Maione, U. e Moisello, U. Elementi di statistica per l’idrologia, Pavia, La Goliardica Pavese, marzo 1993, pp. 299
2. Kottegoda, N. and Rosso R. Applied statistics for civil and envoronmental engineers, Blackwell Publishing, 2008 (2nd edition), pp. 707
3. Rosso R., "Manuale di protezione Idraulica del Territorio". Milano - CUSL, 2002
4. Murachelli A. e Riboni V., “Rischio idraulico e difesa del territorio”. Palermo - Flaccovio, 2010

SVILUPPO DELLO STUDIO METEOMARINO PER IL PROGETTO DELLE OPERE MARITTIME.
IMPOSTAZIONE DI UNO STUDIO SPECIALISTICO DI IDRODINAMICA COSTIERA PER IL PROGETTO DELLE OPERE MARITTIME: IDRODINAMICA COSTIERA, PROPAGAZIONE DEL MOTO ONDOSO IN ACQUE BASSE, SIMULAZIONE DELLE CORRENTI LITORANEE.
PROGETTAZIONE DELLE OPERE MARITTIME: OPERE ESTERNE PORTUALI, OPERE INTERNE. CARATTERISTICHE DEI PORTI COMMERCIALI/INDUSTRIALI. CENNI SULLE OPERE OFFSHORE.

-DISPENSE DISTRIBUITE DAL DOCENTE IN FORMATO ELETTONICO ("FONDAMENTI DI COSTRUZIONI MARITTIME", A CURA DEL PROF. A. NOLI)
-CARL A. THORESEN, 2003. PORT DESIGNERS HANDBOOK. THOMAS TELFORD PUBLISHING (JANUARY 1, 2003), 576 PAGES.

Programma
1. Principi fondamentali
 Definizione di rischio: formula di Varnes e introduzione ai principi fondamentali di percezione, previsione, prevenzione e preannuncio
 Legislazione in materia di alluvioni: cenni alla normativa previgente (L. 183/1989), direttiva europea 2007/60/CE e dl. 49/2010
 Esempi tratti dall’Autorità di Bacino del Fiume Tevere – Distretto Idrografico dell’Appennino Centrale
 Interventi non strutturali (prevenzione) e strutturali (mitigazione)
 Metodi di valutazione del danno di piena e del beneficio complessivo indotto dalla realizzazione degli interventi (Calenda: Difesa dalle inondazioni)
2. Pericolosità idrologica
 Metodi per la determinazione delle portate di progetto: (a) diretti, (b) indiretti e (c) regionali
a) Analisi statistica degli eventi estremi: distribuzione delle portate al colmo e stima dei volumi di piena (Dispense Calenda)
b) Richiami di idrologia sui modelli afflussi-deflussi: problemi di calibrazione e principio di parsimonia (Dispense Calenda)
c) Regionalizzazione delle precipitazioni e definizione degli ietogrammi di progetto, progetto VAPI (Dispense Calenda); regionalizzazione delle portate, metodo della portata indice (Dispense Calenda)
 Esercitazione #1: stima delle portate di progetto (onde di piena sintetiche) per tramite l’applicazione di metodi diretti (in Mathematica)
 Esercitazione #2: stima delle portate di progetto tramite l’applicazione di un modello concentrato lineare basato su IUH geomorfologico (WFIUH) forzato da precipitazioni di progetto ricavate dal VAPI (in UDig/Matlab)
3. Pericolosità idraulica
 Richiami ai modelli idrologici e idraulici di propagazione delle piene (Dispense Calenda)
 Esempi illustrativi delle condizioni di applicazione dei modelli idraulici mono- e bi-dimensionali
 Problemi idraulici dei ponti (Da Deppo et al., 2002 cap. 9)
 Esercitazione #3: implementazione in HEC-Ras di un modello di propagazione monodimensionale in condizioni di moto permanente e vario; calibrazione del modello e taratura della scala di deflusso; simulazione delle portate di progetto per la perimetrazione delle aree inondabili (User Manual and Reference Manual, HEC-Ras; Murachelli e Riboni, 2010 Cap. 5, p 287-291, e cap. 6, p. 307-409)

4. Interventi di mitigazione
 Interventi sull’alveo torrentizio: cenni al trasporto solido, sistemazione con briglie/soglie (Da Deppo et al., 2002 cap. 7)
 Interventi passivi: arginature, diversivi e scolmatori (Calenda: Difesa passiva)
 Interventi attivi: casse d’espansione in linea e in derivazione (Calenda: Difesa attiva)
 Esercitazione #4: simulazione del comportamento idraulico di una cassa in derivazione

1. Dispense di Protezione Idraulica del territorio del Prof. G. Calenda
2. Da Deppo L., C. Datei , P. Salandin , “Sistemazione dei corsi d’acqua”, Ed.Libreria Cortina, Padova, 2002
Per approfondimenti:
1. Maione, U. e Moisello, U. Elementi di statistica per l’idrologia, Pavia, La Goliardica Pavese, marzo 1993, pp. 299
2. Kottegoda, N. and Rosso R. Applied statistics for civil and envoronmental engineers, Blackwell Publishing, 2008 (2nd edition), pp. 707
3. Rosso R., "Manuale di protezione Idraulica del Territorio". Milano - CUSL, 2002
4. Murachelli A. e Riboni V., “Rischio idraulico e difesa del territorio”. Palermo - Flaccovio, 2010

SVILUPPO DELLO STUDIO METEOMARINO PER IL PROGETTO DELLE OPERE MARITTIME.
IMPOSTAZIONE DI UNO STUDIO SPECIALISTICO DI IDRODINAMICA COSTIERA PER IL PROGETTO DELLE OPERE MARITTIME: IDRODINAMICA COSTIERA, PROPAGAZIONE DEL MOTO ONDOSO IN ACQUE BASSE, SIMULAZIONE DELLE CORRENTI LITORANEE.
PROGETTAZIONE DELLE OPERE MARITTIME: OPERE ESTERNE PORTUALI, OPERE INTERNE. CARATTERISTICHE DEI PORTI COMMERCIALI/INDUSTRIALI. CENNI SULLE OPERE OFFSHORE.

-DISPENSE DISTRIBUITE DAL DOCENTE IN FORMATO ELETTONICO ("FONDAMENTI DI COSTRUZIONI MARITTIME", A CURA DEL PROF. A. NOLI)
-CARL A. THORESEN, 2003. PORT DESIGNERS HANDBOOK. THOMAS TELFORD PUBLISHING (JANUARY 1, 2003), 576 PAGES.