l corso integrato di Fluvial Hydraulics e Flood Risk ha l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze di base sui principali processi idraulici e morfodinamici dei corsi d’acqua naturali e sulla loro interazione con il territorio, nonché sui meccanismi di generazione e propagazione delle piene per la caratterizzazione del rischio idraulico.
Il corso è finalizzato allo sviluppo della capacità di analizzare, interpretare e progettare soluzioni relative alle problematiche ambientali e territoriali associate alla dinamica fluviale e al rischio di alluvione.
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
- comprendere i principi fondamentali dell’idraulica fluviale e i processi che regolano i deflussi nei corsi d’acqua naturali;
- applicare strumenti analitici e progettuali per affrontare le principali problematiche ambientali e del territorio connesse alla dinamica fluviale;
- analizzare la dinamica delle piene e i meccanismi che determinano il rischio di alluvione, valutandoli in funzione delle variabili idrologiche, idrauliche e delle caratteristiche del territorio;
- analizzare l’interazione tra opere idrauliche, infrastrutture, attività antropiche e ambiente naturale, al fine di supportare la pianificazione e la progettazione di interventi di mitigazione del rischio idraulico e di strategie sostenibili per la valorizzazione e la gestione delle risorse idriche e del suolo.
Fornire le conoscenze di base sui principali processi che si svolgono nei corsi d'acqua naturali. Sviluppare la capacità di analisi e di progettazione in relazione alle principali problematiche ambientali e territoriali connesse alla dinamica dei corsi d'acqua.
Descrittori di Dublino:
CC1: studio delle dinamica di correnti a superficie libera in corsi d’acqua naturali e modelli di simulazione numerica
CC2: metodi e tecniche d'indagine per la caratterizzazione del materiale costituente l’alveo dei corsi d’acqua naturali
CC3: utilizzo di sistemi informativi geografici per la rappresentazione dei corsi d’acqua e del territorio adiacente per la modellazione dei fenomeni idraulici in ambiente HEC-RAS
L'insegnamento si propone di fornire le metodologie per la definizione degli scenari di riferimento finalizzati alla caratterizzazione degli stati di rischio naturale, con particolare riferimento al rischio di alluvione. Inoltre, l'insegnamento si propone di fornire le conoscenze e gli strumenti necessari ad analizzare l'interazione di opere e infrastrutture, e delle attività antropiche in generale, con l'ambiente, al fine di definire gli interventi di protezione e salvaguardia del territorio e delle attività antropiche, di protezione e valorizzazione delle risorse naturali con particolare riferimento ad acqua e suolo.
Obiettivi formativi specifici raggiunti dallo studente al termine del corso (con riferimento ai Descrittori di Dublino-DD):
CONOSCENZA E COMPRENSIONE (DD: cc4, cc5, cc6, cc7)
1. Conoscenza delle componenti del rischio idraulico (pericolosità, esposizione, vulnerabilità, capacità) e loro metodi di stima.
2. Conoscenza dei principali strumenti normativi e di indirizzo Internazionali, Europei e italiani per la gestione del rischio idraulico.
3. Conoscenza delle metodologie di prevenzione, mitigazione e preparazione al rischio.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE (DD: ca2, ca3, ca5)
1. Capacità di stima delle diverse componenti del rischio e dell’individuazione delle migliori strategie di prevenzione-mitigazione.
2. Capacità di progettare opere di mitigazione strutturale e non strutturale.
3. Capacità di analizzare il rischio, la resilienza e fare valutazioni costo beneficio.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO (DD: ag2, ag3)
1. Individuare e definire indicatori e descrittori per valutare dati e risultati in maniera critica.
2. Identificare possibili e potenziali connessioni tra i vari aspetti di un argomento e/o di un problema.
CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE (DD: ac1, ac2, ac3)
1. Articolare e presentare in forma scritta e orale un elaborato.
2. esporre in maniera chiara e con linguaggio appropriato le informazioni apprese nel corso.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO (DD: ap1, ap2)
1. Capacità di apprendere in modo autonomo e auto-diretto, con un approccio responsabile. 2. Capacità di aggiornare e ampliare le proprie conoscenze attraverso attività individuali e pratiche.
Dettaglio DD a cui il corso contribuisce per le aree di apprendimento:
Gestione sostenibile e protezione del territorio e delle risorse naturali e Valutazione e mitigazione del rischio idrogeologico
cc4) metodologie e tecnologie di prevenzione, per la protezione dell'uomo e dell'ambiente dal rischio idrogeologico e dal rischio geotecnico
cc5) metodi teorico-scientifici dell'ingegneria per l'ambiente e il territorio, al fine di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, e con un approccio interdisciplinare, problemi complessi, quali la difesa dalle frane e dalle alluvioni
cc6) metodi e tecniche per il monitoraggio, il ripristino e la conservazione della qualità di sistemi territoriali, in particolare quelli ad elevata antropizzazione, riconoscendo il valore delle risorse naturali e dei servizi ecosistemici
cc7) metodologie e tecnologie per prevenire il degrado ambientale quale conseguenza dei processi ambientali e geologici, anche ai fini della tutela dell'attività antropica
ca2) metodi e tecniche di prevenzione mirati a minimizzare gli elementi di fragilità ai cambiamenti del clima e eventi estremi quali ad esempio i dissesti idrogeologici
ca3) valutazione del rischio e degli impatti ambientali, anche attraverso la formulazione di modelli e l'impiego di strumenti concettuali e metodologici forniti dalla pianificazione ambientale e basati sui servizi ecosistemici
ca5) tecniche e strumenti per la pianificazione, progettazione e gestione di sistemi, processi e servizi complessi e/o innovativi a scala territoriale
ag2) valutare criticamente le implicazioni etiche, normative e sociali delle scelte progettuali e operative, selezionando e interpretando in modo autonomo le informazioni rilevanti
ag3) assumere decisioni motivate in contesti reali e multidisciplinari, dimostrando capacità argomentativa, confronto collegiale e consapevolezza professionale, anche grazie all’esperienza maturata in attività applicative e tirocini
ac1) Comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità le proprie conclusioni, adattando il linguaggio al contesto e agli interlocutori.
ac2) Motivare e supportare le proprie argomentazioni con riferimenti tecnici, normativi e scientifici.
ac3) Comunicare efficacemente con linguaggio tecnico inglese, sia con interlocutori specialisti che non specialisti.
ap1) Capacità di apprendere in modo autonomo o auto-diretto, sia per l’aggiornamento professionale continuo che per eventuali sviluppi scientifici e di ricerca, grazie a un percorso formativo che promuove la responsabilizzazione dello studente.
ap2) Apprendimento realizzato anche mediante attività individuali e pratiche, come i tirocini, anche internazionali, la redazione della tesi e la preparazione dell’esame finale, che contribuiscono allo sviluppo di competenze oltre i metodi della didattica tradizionale.
Il corso mira a sviluppare un approccio ingegneristico specialistico orientato alla tutela dei corsi d'acqua, alla salvaguardia del territorio e alla protezione delle attività antropiche. Obiettivi formativi specifici sono: i) fornire le conoscenze di base e le capacità di analisi della dinamica dei corsi d’acqua naturali con particolare riferimento all’interazione con il territorio; ii) fornire le competenze metodologiche necessarie per la definizione degli scenari di riferimento alla caratterizzazione del rischio idraulico.
I contenuti del corso favoriscono lo sviluppo dell'approccio ingegneristico applicato alla tutela dei corsi d'acqua e alla difesa del territorio
OBIETTIVI: Fornire le metodologie di definizione degli scenari di riferimento per la caratterizzazione del rischio idraulico e degli interventi per la protezione idraulica del territorio e delle attività antropiche.
ARGOMENTI: Metodologie avanzate di caratterizzazione del rischio idraulico. Criteri per la definizione degli interventi non strutturali e strutturali di mitigazione del rischio idraulico. Interazione opere idrauliche, territorio e attività antropiche. Normativa di riferimento.
L’esame del corso si svolge attraverso due verifiche separate, progettate per permettere agli studenti di consolidare progressivamente le proprie conoscenze, con la seconda verifica da sostenere solo dopo aver superato con successo la prima.
La prima verifica corrisponde al modulo di Fluvial Hydraulics (9 CFU) al termine del primo semestre. Gli studenti che scelgono la modalità blended learning sono tenuti a completare un test di verifica sulla piattaforma Moodle al termine dei primi 2 CFU del modulo.
La seconda verifica corrisponde al modulo di Flood Risk (6 CFU) al termine del secondo semestre.
Il voto finale dell’esame del corso è espresso in trentesimi e viene calcolato come media ponderata dei voti ottenuti in ciascun modulo, in base ai rispettivi CFU.
Ciascuna verifica consiste in un esame orale che copre tutti gli argomenti inclusi nel programma ufficiale del modulo. Una parte sostanziale dell’esame è dedicata al Project Work, presentato tramite una relazione scritta e una presentazione orale con diapositive durante la verifica.
Il Project Work è normalmente svolto individualmente e viene definito in accordo con il docente, anche per quanto riguarda il suo peso sulla valutazione. Se svolto in gruppo (massimo tre studenti), l’ambito e i requisiti vengono concordati con il docente.
Obiettivi specifici della verifica e istruzioni per lo sviluppo del Project Work sono forniti sulla piattaforma Moodle di ciascun modulo del corso integrato, nonché nel syllabus del modulo.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.
Gli studenti che si sono avvalsi della forma blended, alla conclusione dei primi 2 CFU dovranno sostenere il test di verifica disponibile su Moodle. Tutti gli studenti dovranno sostenere l’esame orale che si articola nelle seguenti due parti: a) presentazione e discussione di un elaborato progettuale, che si basa sull'utilizzo di modelli numerici di simulazione di correnti a superficie libera e di sistemi informativi geografici (project work), finalizzate a verificare la capacità di applicare le conoscenze acquisite (descrittore, cc2, cc3, ca4) , e la capacità di comunicazione (descrittori ac1, ac2);
b) domande su concetti fisici di base per la verifica dell'apprendimento dei contenuti ingegneristici (descrittore cc1). Solo se la parte a) è sufficiente, l'esame prosegue con la parte b). Sia la parte a) che la parte b) hanno ugual peso nella valutazione finale. Per superare l'esame è necessario che siano suffcienti entrambe le parti a) e b).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.
La valutazione di profitto dello studente è svolta con un ESAME ORALE su tutti gli argomenti del programma ufficiale del corso (DD cc4-cc7). Una parte sostanziale è costituita dal LAVORO DI ESERCITAZIONE, definito in accordo con i docenti, anche in termini di peso sull'esame, svolto individualmente o in gruppo, nel quale gli studenti approfondiscono uno o più argomenti trattati nel corso (DD ca2, ca3, ca5). Lo spirito del LAVORO DI ESERCITAZIONE, è quello di testimoniare la padronanza completa dei metodi e/o degli argomenti trattati nelle lezioni del corso e di realizzare una presentazione tecnico-professionale, scritta e orale, del lavoro svolto (DD ag2, ag3, ac1, ac2, ac3, ap1, ap2). Per il report del lavoro di esercitazione viene proposta la forma sintetica di articolo scientifico. Il report dovrà approfondire in modo esaustivo l’argomento trattato. La struttura del documento è proposta dallo studente e concordata con i docenti. Indicazioni sui contenuti e riferimenti utili per la redazione sono date durante il corso e in forma scritta tra il materiale del corso. La valutazione prenderà in considerazione i seguenti aspetti: - Qualità espositiva: proprietà di linguaggio, chiarezza espositiva (incluse figure, tabelle e tavole e relative didascalie), organizzazione dell’elaborato; - Qualità tecnica: struttura della relazione, validità dei metodi, correttezza dell’analisi dei dati, delle valutazioni e dei calcoli.. La PROVA ORALE verte su tutto il programma del corso ed è suddivisa in due parti. La prima parte dell’esame si svolge con una presentazione dell'elaborato scritto mediante utilizzo di slides (in numero limitato per una durata di circa 10-15 minuti) e sua successiva discussione. La seconda parte dell’esame consiste in una serie di domande sul programma del corso. In caso di non superamento della seconda parte dell’esame orale, sarà possibile conservare il voto della prima parte del lavoro di esercitazione (se sufficiente) per un qualsiasi altro appello successivo. L'esame mira a verificare attraverso la discussione dell'elaborato e le domande, quanto segue: i) Conoscenze e capacità di comprensione degli argomenti trattati nel programma del corso; ii) Capacità di applicare conoscenze e comprensione nel lavoro di esercitazione; iii) Autonomia di giudizio nel valutare criticamente le scelte fatte nel lavoro di esercitazione; iv) Abilità comunicative nel presentare attraverso slides i contenuti salienti del proprio lavoro (contesto/stato dell’arte, obiettivo generale e obiettivi specifici del lavoro, descrizione dei dati e dei metodi, limiti e sviluppi possibili). Della verifica di apprendimento fa parte anche l’eventuale attività dello studente nel periodo di lezione: a) in occasione di revisioni collettive e condivise sugli stati di avanzamento dell'elaborato; b) presentazione e discussione di argomenti di approfondimento, individuati su suggerimento dei docenti o interesse dello studente, sulla base di informazioni disponibili in letteratura.
TABELLA DOCIMOLOGICA DI VALUTAZIONE
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.
Vale quanto riportato nel syllabus dell’Insegnamento di Fluvial Hydraulics e nel syllabus dell’insegnamento di Flood Risk
Sergio Montes, Hydraulics of Open Channels, ASCE Press, 1998. Mechanics of Sediment Transport, Garde - Ranga Raju, McGraw Hill
-Pender G. and Faulkner H., Flood Risk Science and Management, Wiley-Blackwell, 2011.
-Sayers, P.B., Flood Risk : planning, design and management of flood defence infrastructure,IWA Publishing, 2011
di Approfondimento:
-Kottegoda N.T. e Rosso R., Applied Statistics for Civil and Environmental Engineers, Wiley, 2008.
-UNDRR, Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015-2030, 2015