La Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Idraulici e di Trasporto ha come obiettivo formativo la preparazione di laureati magistrali esperti nella progettazione, nella realizzazione e nella gestione di opere e sistemi di interesse dell'ingegneria civile ed in particolare nella progettazione delle infrastrutture idrauliche, di interventi ed opere per la protezione idraulica del territorio nonche nella progettazione ed esercizio dei sistemi di trasporto e nella pianificazione e gestione della mobilita.

Coordinatore: Prof. Referente: prof.

Obiettivi Formativi Specifici

In ogni caso, gli obiettivi formativi specifici sono rivolti alla formazione di una figura culturale e professionale compiuta, rivolta al mondo del lavoro e caratterizzata da una solida cultura di base, da una buona cultura nelle materie applicative fondamentali e da una piu approfondita cultura in specifici settori applicativi e professionale dell'Ingegneria Civile. Il laureato magistrale sarà una figura professionale cosciente e critica, dotata del necessario bagaglio teorico-scientifico, qualificata per impostare, svolgere e gestire attività di progettazione anche complesse, con spiccate capacità di proposizione progettuale ed operativo/gestionale. La Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Idraulici e di Trasporto ha come obiettivo la formazione di figure professionali esperte nella progettazione, nella realizzazione, nella gestione e nella manutenzione di infrastrutture e sistemi di interesse dell'ingegnere civile, in grado di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. I Laureati Magistrali avranno un bagaglio culturale ampio con competenze avanzate negli ambiti dell'ingegneria idraulica e dell'ingegneria dei trasporti con la possibilita di integrarle con abilita avanzate anche nelle aree dell'ingegneria gestionale e dell'ingegneria geotecnica e strutturale.

Le problematiche legate all’acqua e ai trasporti hanno rappresentato e rappresentano tuttora due grandi emergenze. Il dissesto idrogeologico, il degrado dell’ambiente costiero, la difesa dalle inondazioni, l’approvvigionamento idropotabile, la gestione delle reti acquedottistiche e degli invasi, l’adeguamento delle infrastrutture portuali alle esigenze del diporto, del traffico turistico e merci, sono solo alcuni esempi dei complessi e sempre più impellenti problemi che l’ingegnere civile è chiamato ad affrontare nel campo idraulico. Analogamente, il miglioramento della circolazione stradale, l’ampliamento dell’offerta di trasporto collettivo su gomma, ferro, acqua o aria, sia come servizio offerto sia come infrastrutture disponibili, la gestione e la progettazione delle infrastrutture per il trasporto delle merci, la gestione del trasporto collettivo, la gestione della domanda di trasporto, la progettazione stradale orientata alla sicurezza, alla funzionalita, alla sostenibilita, all’estetica e alla riduzione dell’impatto ambientale, la gestione della sicurezza delle strade esistenti, il progetto e la manutenzione delle sovrastrutture stradali, sono alcune delle complesse questioni cui un ingegnere civile è chiamato a rispondere nel campo dei trasporti.

Attraverso una calibrata progressione del percorso didattico, pertanto, verranno fornite agli studenti le basi scientifiche e tecniche per la progettazione, la esecuzione e la gestione - sia su scala urbana che su area vasta - delle principali infrastrutture idrauliche e di trasporto (ad es. acquedotti, fognature, opere di regimentazione e di difesa dalle acque, infrastrutture portuali, interventi di difesa della costa, strade, ferrovie, aeroporti) e dei servizi che con essi (ad es: modi e servizi di trasporto passeggeri e merci, urbani, regionali e nazionali). Il percorso formativo prevede un primo anno comune in cui sono completate, ampliate e approfondite le conoscenze gia maturate nella laurea di primo livello nei settori caratterizzanti dell'Idraulica, delle Costruzioni Idrauliche, delle Strade e dei Trasporti.

Articolazione del Percorso Formativo

Nel secondo anno l'allievo, mediante l'utilizzo dei Cfu destinati alle attivita formative curriculari a scelta dello studente e a quelle a scelta autonoma, avrà invece la possibilita di scegliere se specializzarsi in una figura settoriale ad alto livello di conoscenza, oppure acquisire un piu ampio spettro di competenze utile per affrontare con sufficiente flessibilita le richieste del mondo del lavoro. Con riguardo a questo ultimo aspetto, il regolamento didattico del corso di studio e l'offerta formativa saranno tali da consentire, agli studenti che lo vogliono, di seguire percorsi formativi nei quali sia presente un'adeguata quantita di crediti in settori affini e integrativi che non siano gia caratterizzanti.

La grande varieta delle tematiche proprie dei settori dell'ingegneria idraulica e dell'ingegneria dei trasporti richiede figure professionali caratterizzate da un ampio e solido bagaglio culturale e da flessibilita e capacita di aggiornamento.

L’orientamento Water Engineering si occupa dello studio del comportamento dell’acqua e della progettazione delle opere connesse al suo sfruttamento ed alla sua gestione. L’ingegneria Idraulica è dunque chiamata ad affrontare numerose sfide strategiche per lo sviluppo economico e sociale, e confrontarsi con sistemi complessi e dinamici. L’orientamento Idraulica del corso di studi di ingegneria civile idraulica parte dalla descrizione dei processi fisici di base della meccanica dei fluidi e dalla loro caratterizzazione attraverso modelli concettuali e matematici.

L'indirizzo prevede la possibilita di scegliere qualsiasi insegnamento dei SSD ICAR/07 (Geotecnica), ICAR/08 (Scienza delle Costruzioni) e ICAR/09 (Tecnica delle Costruzioni) offerto nel CdS STReGA (Ingegneria Strutturale e Geotecnica), la possibilita di inserire il’insegnamento del SSD GEO/05 (Geologia Applicata) denominato “Rischi Geologici nella Progettazione di Opere d’Ingegneria Civile” e prevede, inoltre, due insegnamenti offerti solo per il CdS ISIT: “Geotecnica delle infrastrutture” e “Strutture per opere idrauliche e viarie”. L’indirizzo prevede gli insegnamenti “Project management per le opere civili”, “Economia ed estimo civile”, “Economia ed Organizzazione Aziendale I” e “Fondamenti di diritto per l’ingegnere”.

Modalità di Accesso e Orientamento

Per l'iscrizione al corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Idraulici e di Trasporto sono previsti, in ottemperanza all'art. 6 comma 2 del DM 270/04 e con modalita che verranno definite nel Regolamento didattico del Corso di Laurea Magistrale, specifici criteri di accesso riguardanti il possesso di requisiti curriculari e la verifica obbligatoria dell'adeguatezza della personale preparazione dello studente.

L'attivita di orientamento del Corso di Studio e articolata secondo le tre seguenti azioni principali: a) orientamento in ingresso; b) orientamento in itinere; c) accompagnamento al lavoro (placement). Essa e condotta sia in forma coordinata con gli altri Corsi di Studio e Dipartimenti della Scuola Politecnica e delle Scienze di Base, che attraverso iniziative autonomamente organizzate e portate avanti nell'ambito del DICEA.

L'attivita di orientamento in ingresso si rivolge agli allievi iscritti nei Corsi di Studio della Classe L-7 dell'Ateneo, ma anche a quelli di altri Atenei, regionali e delle Regioni piu vicine. Essa punta a fornire informazioni sul quadro dell'offerta formativa dei diversi percorsi, attraverso la presentazione dei relativi profili culturali e degli sbocchi professionali, l'organizzazione didattica, i requisiti culturali e attitudinali (eventuali obblighi formativi aggiuntivi e modalita per la relativa estinzione).

Prova Finale

La prova finale consiste nella discussione di una tesi di laurea magistrale elaborata dallo studente in modo originale sotto la guida di uno o piu relatori di cui almeno uno docente della Facolta. La tesi di laurea magistrale consiste nella redazione di un progetto ovvero nell'esecuzione di uno studio di carattere monografico, teorico e/o sperimentale, coerente con gli argomenti sviluppati nel corso di laurea magistrale in Ingegneria dei Sistemi Idraulici e di Trasporto che potra anche essere coordinato con attivita di tirocinio. L'elaborato di tesi puo essere anche redatto in lingua inglese, soprattutto nel caso in cui il lavoro sia stato svolto nell'ambito di progetti di ricerca o di programmi di internazionalizzazione.

Nell’ambito della prova finale, lo studente può scegliere di svolgere attività pratiche e di ricerca presso enti ed aziende esterne oppure presso laboratori interni all’Ateneo.

Insegnamenti Coerenti con il Percorso Formativo

Scegli almeno 18 crediti tra tutte le attività formative dell'Ateneo. Il corso di studio considera coerenti con il percorso formativo i rimanenti insegnamenti del secondo anno del curriculum e le seguenti attività formative. Si ritiene inoltre coerente con il percorso formativo la scelta di un solo insegnamento (6 oppure 9 cfu) degli altri curricula del cds magistrale in ing.

Idraulica

Durante il corso lo studente apprenderà le nozioni fondamentali della Meccanica dei fluidi e svilupperà la capacità di comprendere e analizzare criticamente la ragione fisica di fenomeni riguardanti fluidi in quiete o in moto in sistemi naturali o artificiali. Il metodo di indagine è quello della modellistica matematica. Lo studente maturerà la capacità di applicare le nozioni di base dell'Idraulica a problematiche elementari tipiche dell'ingegneria civile e ambientale. Lo studente acquisirà gli strumenti di base e svilupperà una capacità critica utili per analizzare ed affrontare in maniera autonoma problemi elementari di Idraulica. Al termine del corso lo studente sarà in grado di esporre le conoscenze acquisite con adeguata padronanza e proprietà di linguaggio.

  • Proprietà dei fluidi. Definizione di fluido. Il fluido come mezzo continuo. Densità, comprimibilità, tensione di vapore, viscosità e tensione superficiale.
  • Stato di sforzo e tetraedro di Cauchy. Statica dei fluidi. Distribuzione della pressione in un fluido in quiete e sue proprietà. Statica dei fluidi incomprimibili e comprimibili. Strumenti di misura della pressione. Calcolo della spinta idrostatica su superfici piane e curve. Galleggiamento e stabilità dell'equilibrio. Statica relativa.
  • Cinematica dei fluidi. Descrizione lagrangiana ed euleriana di un campo di moto. Derivata totale. Analisi cinematica del campo di moto. Descrizione del campo di moto mediante traiettorie, linee di corrente e linee di fumo. Teorema del trasporto di Reynolds.
  • Fondamenti della dinamica dei fluidi. Approccio globale o differenziale. Leggi fondamentali: equazione di conservazione della massa, equazioni di bilancio della quantità di moto e del momento della quantità di moto, equazione di bilancio dell’energia. Esempi applicativi: svuotamento di un serbatoio, calcolo di spinte dinamiche.
  • Dinamica dei fluidi ideali. Modello di fluido ideale. Equazione di Euler. Teorema di Bernoulli e sua interpretazione energetica. Esempi applicativi: tubo di Pitot. Foronomia: efflusso da luci a battente e a stramazzo. Potenza di una corrente. Correnti lineari. Estensione del teorema di Bernoulli alle correnti. Venturimetro.
  • Dinamica dei fluidi viscosi. Modello di fluido viscoso. Equazioni di Navier-Stokes. Soluzioni analitiche delle equazioni di Navier-Stokes: flusso tra lastre piane e parallele, moto di Couette, moto di Hagen-Poiseuille. Correnti in pressione. Regime laminare e regime turbolento. Equazioni del moto. Perdite di carico continue e localizzate. Leggi di resistenza. Scambi di energia tra correnti fluide e macchine idrauliche: pompe e turbine. Sistemi di condotte. Progetto e verifica di impianti.
  • Correnti a superficie libera. Moto uniforme: equazione di Chèzy. Energia specifica. Stato critico. Correnti lente e correnti veloci. Equazioni del moto permanente. Profili della superficie libera in alveo prismatico. Risalto idraulico. Esempi applicativi di tracciamento di profili del pelo libero.

Testi Consigliati

  • Mossa M., Petrillo A.F. (2013) Idraulica, CEA, Milano.
  • Citrini D., Noseda G. (1987). Idraulica, CEA, Milano.
  • Cengel Y.A., Cimbala J.M. (2007). Meccanica dei fluidi, McGraw-Hill, Milano.
  • Marchi E., Rubatta A. (1981). Meccanica dei fluidi, UTET, Torino.
  • White F.M. (1999). Fluid mechanics, McGraw-Hill, Singapore.
  • Ghetti A. (1980), Idraulica, Libreria internazionale Cortina, Padova.
  • Longo S., Tanda M.G. (2009). Esercizi di Idraulica e di Meccanica dei fluidi, Springer, Milano. (Disponibile presso la Biblioteca di Ingegneria e Architettura - 2 copie di cui 1 ammessa al prestito)
  • Alfonsi G., Orsi E. (1984). Problemi di Idraulica e Meccanica dei fluidi, CEA, Milano.

Crediti 9, 63 ore in classe (43 ore di lezione e 20 ore di esercitazione). Il carico totale per l'insegnamento è di 250 ore (28 ore per credito), inclusivo di studio, partecipazione alle lezioni, visita ai laboratori.

- Lezioni frontali erogate con l'ausilio di un tablet con videoproiezione dello scritto a mano del docente, con inserimento di immagini tratte dal libro di riferimento. - Esercitazioni numeriche con esercizi tipo che verranno proposti in sede d'esame scritto.

Modalità d'Esame

L'esame consiste di una verifica scritta seguita da una prova orale. Il superamento della prova scritta è condizione necessaria per l'accesso alla prova orale. Le due prove devono essere sostenute nella stessa sessione d'esame.

- Risoluzione di n.3 esercizi in 2 ore (conoscenza/competenza). Ogni esercizio si articolerà in 2-3 punti. Ogni punto avrà un peso riportato sul testo dell’esercizio. La somma di tutti i pesi vale 30. In alternativa alla prova scritta sono previste 3 prove scritte in corso d'anno, ognuna di durata 1,5 ore e con due esercizi numerici. Ogni esercizio si articolerà in 2-3 punti. Ogni punto avrà un peso riportato sul testo dell’esercizio. La somma di tutti i pesi vale 30. Il voto finale delle tre prove scritte è la media delle tre valutazioni. L'ammissione alla prova orale richiede un voto medio alle prove scritte in corso d’anno >18 e non più di una delle tre prove scritte con voto minore di 18. In quest’ultimo caso, l'argomento sarà recuperato durante la prova orale.

Le prove scritte in corso d'anno si considerano valide, ai fini dell'accesso alla prova orale, entro l'ultima sessione dell’anno accademico. Le prove scritte in corso d’anno richiedono l’iscrizione su ESSE3. Sulla web page del docente apparirà la statistica di superamento, con distribuzione dei voti e percentuale degli esiti positivi. Le prove scritte prima dell’orale richiedono l’iscrizione dell’Allievo sulla piattaforma ESSE3. Gli allievi potranno prendere visione dei compiti corretti durante l’orario di ricevimento o previo appuntamento con il docente. Durante le prove scritte non è ammesso abbandonare l’aula. E’ ammesso l’uso di calcolatrici, anche programmabili ma non in grado di contenere testi in pdf o in qualsiasi altro formato. Non sono ammessi manuali, appunti, fogli scritti di qualsiasi natura.

- Durata >= 0.5 ore con almeno 3 domande su argomenti di programma. La verifica orale sarà alla lavagna in un’Aula prenotata. In occasione dell’appello, si stilerà la scaletta delle interrogazioni, rispettando la sequenza sulla base della data (e orario) d’iscrizione.

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