Introduzione alle Lezioni 2017

Riccardo Rigon

Una Introduzione al corso di Costruzioni Idrauliche

Gre

en I

nfr

astr

uct

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s

Se ascolto dimentico

se vedo ricordo

se faccio capisco

Bruno Munari

R. Rigon

2

R. Rigon

3

Who am I ?

Riccardo Rigon

http://abouthydrology.blogspot.it/search/label/Me-Myself-I

Civil engineers design, build, and maintain the

foundation for our modern society – our roads and

bridges, drinking water and energy systems, sea

ports and airports, and the infrastructure for a

cleaner environment, to name just a few.

Civil engineering touches us throughout our day.

Think of a civil engineer when you:

Turn on your tap to take a shower or drink clean

water

Flick on your lights and open your refrigerator

Drive to work on roads and bridges through

synchronized traffic lights

Take mass transit or take a flight for a vacation

Toss your empty coffee cup in the recycling bin

R. Rigon

4http://www.asce.org/about_civil_engineering/

Lezioni di Costruzioni Idrauliche

Riccardo Rigon

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Obiettivi Formativi

Apprendere le nozioni che servono:

• a dimensionare e verificare correttamente la rete di

fognatura pluviale di un quartiere o di una città.

•Apprendere le nozioni che servono a dimensionare e verificare

una rete di acquedotto.

•Acquisire una conoscenza elementare degli strumenti di

calcolo e di rappresentazione adeguati agli scopi sopra detti.

•Saper difendere ed argomentare i progetti presentati.

Lezioni di Costruzioni Idrauliche

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Questo serve*, per esempio, per:

Progettare e ristrutturare reti di:

fognatura

bonifica

acquedotto

irrigazione

*Approfondendo un po’, oltre il corso

R. Rigon

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Per quali corsi è propedeutico ?

Assumendo che proseguiate con la magistrale a Trento

Progetto di Acquedotti e fognature

Sono corsi che prevedono la conoscenza delle nozioni che imparerete

ad Idrologia

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SI’

• Fognature Pluviali • Acquedotti

Lezioni di Costruzioni Idrauliche

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SI’

• Fognature Pluviali • Acquedotti

NO

• Opere di sistemazione idraulica del territorio

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Prova in itinere

Elementi per la progettazione di una

fognatura pluviale

Esame Finale

Relazione Pluviometrica

Corso di Costruzioni Idrauliche

Elementi per la progettazione di una

rete di acquedotto

Relazione acquedotto

Laboratorio

Laboratorio

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27/2  T - Introduzione al corso - Il moderno approccio alla gestione delle acque pluviali

6/3    T - Le proprietà statistiche delle precipitazioni

9/3    L - Introduzione ad Python e all’analisi esplorativa dei dati

13/3  T - Il calcolo delle precipitazioni estreme (teoria degli estremi)

16/3  L - Il calcolo delle precipitazioni estreme con Python

Programma Fognature Pluviali - I

T -> Teoria L -> Laboratorio

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20/3  T - Due casi di intervento urbano - Elementi di progettazione delle infrastrutture pluviali

23/3  L - Introduzione all’uso di un GIS per la rappresentazione delle infrastrutture urbane

27/3  T  - Modelli dell’onda di piena

30/3  L - Introduzione al modello EPA SWMM

Programma Fognature Pluviali - II

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3/4    T - Il dimensionamento di una rete di fognatura - Una sintesi elementare dell'idraulica delle condotte a pelo libero

6/4   L - Dimensionamento di alcuni tratti di fognatura pluviale (e cenni sui materiali) con SWMM ed Python

10/4 T - Impianti di sollevamento per fognature. Dimensionamento e problematiche legate alle pompe (cenni) 

Programma Fognature Pluviali - III

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13/4 -  Prova in itinere24/4 T - EGU Wien 27/4 L - EGU Wien

4/5   L - Discussione ed analisi dei problemi di dimensionamento delle fognature 

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8/5   T - Acquedotti nel 2020

11/5 L - Introduzione al modello EPANET e suo uso in GIS

15/5 T - Opere di Presa (cenni) 

18/5 L - Calcolo di uno sfioratore laterale per opera di presa. 

22/5 T - Reti di adduzione (ad albero)

25/5 TL - Serbatoi. Ancora su EPANET

29/5 T - Reti di distribuzione (a maglie) - Teoria e metodi numerici

1/6   L - Calcolo di reti di adduzione e distribuzione con EPANET

5/6   T - Impianti domestici 

8/6   L - Calcolo delle reti di adduzione e distribuzione con EPANET

Acquedotti

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SI’

Calcoli idrologici Calcoli idraulici Indicazioni costruttive schematiche Materiali

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SI’

• Calcoli idrologici • Calcoli idraulici • Indicazioni costruttive schematiche • Materiali

NO

• Dimensionamento statico delle opere • Costi • Durata e gestione delle opere

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Da Deppo e Datei, Fognature, Libreria Internazionale Cortina, PD, 2004

Testi di consultazione

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AA. VV., Sistemi di Fognatura. Manuale di Progettazione, Hoepli, 1997

Testi di consultazione

Lezioni di Costruzioni Idrauliche

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Da Deppo, Datei, Fiorotto e Salandin, Acquedotti, Libreria

internazionale Cortina, PD, 2003

Testi di consultazione

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Leopardi, M. - Dispense On-line, Università dell’Aquila, 2006

http://abouthydrology.blogspot.it/2015/02/acquedotti.html

Testi di consultazione

R. Rigon

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Python

Strumenti

Jupyter notebookhttp://jupyter.org/

https://www.python.org/

https://www.continuum.io/

Anaconda

R. Rigon

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Why Python ?

Ci sono varie motivazioni per la scelta di Python:

•E’ un linguaggio che permette un apprendimento veloce

•E’ ben disegnato, object-oriented, includente strumenti di programmazione funzionale

•Ha molte routine di calcolo scientifico gia’ pronte. E queste soddisfano l’80% dei bisogni di un giovane ingegnere

•Ha un’interfaccia di interazione, Jupyter, che è molto, molto accattivante, permettendo di mescolare calcoli, testi e disegni in unico ambiente.

•Si interfaccia facilmente a FORTRAN e C/C++

Altre motivazioni, per esempio qui: http://blog.trinket.io/why-python/; o qui https://www.codeschool.com/blog/2016/01/27/why-python/

Per ragionamenti più argomentati, qui: http://abouthydrology.blogspot.it/2016/06/java-python-cc-or-fortran-in-scientific.html

R. Rigon

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Ad ogni modo, io NON VI INSEGNERO’ a

programmare in Python, ma lo userò in

unione ai notebook Jupyter nel modo più

semplice possibile.

Strumenti

R. Rigon

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Strumenti

SWMMStorm Water Management Model

https://www.epa.gov/water-research/storm-water-management-model-swmm

“EPA's Storm Water Management Model (SWMM) is used throughout the world for planning, analysis and design related to stormwater runoff, combined and sanitary sewers, and other drainage systems in urban areas. There are many applications for drainage systems in non-urban areas as well. SWMM is a dynamic hydrology-hydraulic water quality simulation model. It is used for single event or long-term (continuous) simulation of runoff quantity and quality from primarily urban areas. The runoff component operates on a collection of sub catchment areas that receive precipitation and generate runoff and pollutant loads. The routing portion transports this runoff through a system of pipes, channels, storage/treatment devices, pumps, and regulators.”

E.P.A := Environmental Protection Agency of the U.S.

R. Rigon

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EPANET

Strumenti

From Wikipedia: “EPANET is a public domain (open source), water distribution system modeling software package developed by the United

States Environmental Protection Agency's (EPA), Water Supply and Water Resources Division. It performs extended-period simulation of hydraulic and water-quality behavior within pressurized pipe networks and is designed to be "a research tool that improves our understanding of the movement and

fate of drinking-water constituents within distribution systems".

https://www.epa.gov/water-research/epanet

R. Rigon

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Strumenti

http://www.giswater.org/?lang=en

Giswater is an open software project with the goal of moving from acquired

knowledge to shared knowledge in the areas of water supply management, sewerage management, urban drainage management and river hydraulics. Thanks to Giswater today it's possible to manage spatial data in order to communicate with EPANET or EPA SWMM. In addition it's also possible to create a SDF file (a standard DEM file) which it's possible to use in order to import

terrain data from GIS to other GIS tools or analysis tools such as HEC-RAS. In some cases the communication could be bi-directional and by this way, the result data modeled from this programs could be stored, indexed and consulted into the spatial database.

R. Rigon

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QGIShttp://www.qgis.org/it/site/

QGIS è un Sistema di Informazione Geografica Open Source facile da usare, rilasciato sotto la GNU General Public License. QGIS è un progetto ufficiale della Open Source Geospatial Foundation (OSGeo).

Strumenti

R. Rigon

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Free Software

Free as in “free speech”

not as in “free beer”

Richard Stallman

but also free as in free beer

Che cos’è il software libero ?

R. Rigon

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Risorse Web

htttp://www.abouthydrology.blogspot.it

Introduzione

http://abouthydrology.blogspot.it/2017/02/water-supply-systems-and-stormwater.html

R. Rigon

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Risorse Web

Introduzione

R. Rigon

32

Risorse Web

Introduzione

R. Rigon

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Verifiche

R. Rigon

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Una prova scritta

Bisogna rispondere a due domande (risposta libera) sulla prima parte del

corso (strumenti e fognature)

In caso di copiatura il compito viene ritirato

Introduzione

13 Aprile 2017

R. Rigon

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Tre relazioni

•Un’analisi pluviometrica di un sito (con Python, R, Excel o altro)

•La verifica di un acquedotto

La relazione pluviometrica consente di accedere alla prova in

itinere.

Introduzione

•La progettazione di una fognatura pluviale in un’area di espansione

urbanistica. Un’analisi della fognatura in un’area già urbanizzata.

R. Rigon

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Tre relazioni

Le relazioni sull’acquedotto e la fognatura verranno presentate

pubblicamente in date da stabilirsi

In caso di plagio, …

Introduzione

R. Rigon

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Esame orale finale

•Sulla seconda parte del corso (non coperta dalla prova scritta). Consiste in una o due

domande sugli acquedotti.

Introduzione

21/06 - 13/07 - 13/09

R. Rigon

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Il voto è una media pesata delle prove sostenute

(circa 30% per ciascun gruppo* -acquedotti-fognature-esercitazioni - e un 10% di valutazione generale)

Introduzione

* Errori o carne gravi in una qualsiasi delle parti dell’esame comportano comunque il non superamento dell’esame

R. Rigon

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Contatti

Riccardo Rigon: riccardo.rigon <at> unitn.it

Ing. Elisa Stella : elisa.stella <at> unitn.it

Introduzione

R. Rigon

40

MA SOPRATUTTO

[email protected]

per iscriversi

https://groups.google.com/forum/#!forum/costruzionidraulichetn

e quindi seguire le istruzioni

Le email personali dovrebbero essere le eccezioni e le telefonate una rarità

Introduzione

R. Rigon

41

Grazie per l’attenzione

G.U

lric

i -

20

00

?

Per me il corso è l’occasione per ripensare costantemente ai fondamenti teorici e pratici

della mia disciplina.