Programma dettagliato

(*) Argomenti trattati solo nel corso da 10 CFU.

Impianti idroelettrici.  Il problema energetico - il consumo di energia elettrica - risorse idriche per la produzione di energia elettrica: indagini idrologiche, curve delle durate - piano di utilizzazione di un bacino: curve idrodinamica e del valore idrodinamico, caratteristica idrologica di un'utilizzazione - tipologia degli impianti idroelettrici - parti costituenti gli impianti - aspetti tecnologici particolari degli impianti idroelettrici: condotte forzate, centrali - turbine: elementi costruttivi di una turbina, cenni di problemi di progettazione, triangolo delle velocità, rendimento, velocità specifica e numero di giri caratteristici, classificazione e tipi di turbine, scelta della turbina, regolazione delle turbine, velocità di fuga dei gruppi(*).

Impianti di sollevamento. Pompe centrifughe: grandezze fondamentali e relazioni tra prevalenza, numero di giri, potenza e portata, diagrammi caratteristici delle pompe centrifughe, leggi di affinità, numero di giri caratteristici, rendimenti e fattori che lo influenzano, NPSH(*) - pompe a velocità variabile, pompe reversibili - curva caratteristica dell'impianto e punto di funzionamento, pompe in serie, pompe in parallelo, stabilità e avviamento dell'impianto - centrali di pompaggio, dimensionamento della camera di aspirazione - parti costituenti un impianto (condotte, pezzi speciali, accessori), perdite continue e localizzate, tipi di impianti di sollevamento - classificazione e altri tipi di pompe.

Problemi di moto vario negli impianti idroelettrici. Richiami di teoria del moto vario, sovrappressione massima, formula di Michaud - moto vario nel sistema galleria-pozzo piezometrico - manovre da considerare e risoluzione di alcuni casi particolari - integrazione alle differenze finite - tipi di pozzi piezometrici - cenni al dimensionamento diretto dei pozzi piezometrici - stabilità del sistema galleria in pressione-pozzo piezometrico-condotta forzata, formula di Thoma(*).

Problemi di moto vario degli impianti di sollevamento. Moto vario anelastico negli impianti di sollevamento: arresto della colonna liquida, casse d'aria. Colpo d'ariete: risoluzione col metodo delle linee caratteristiche - dispositivi di protezione dal colpo di ariete - riempimento di una condotta, degasificazione di una condotta(*).

Bonifica integrale. Aspetti giuridico-amministrativi e di assetto territoriale connessi con l'utilizzazione delle acque, bonifica integrale (i nuovi compiti della bonifica e la programmazione territoriale) - cenni di bonifica idraulica: indagini pluviometriche, coefficiente udometrico, calcolo idraulico delle reti di bonifica - drenaggio del terreno - bonifica idraulica per prosciugamento e per colmata, franco di bonifica, bonifiche idrauliche a scolo naturale perenne, a scolo meccanico, di tipo misto, problemi costruttivi e di esercizio delle reti, principali manufatti, impianti idrovori. Irrigazione: bilancio idrologico del terreno agrario, fabbisogni, dotazioni, volumi di adacquamento - consegna a turno e a domanda, ottimazione delle reti irrigue di distribuzione - irrigazione per espansione - irrigazione a pioggia - irrigazione a goccia.

Idrometria, telemisurazione, telecontrollo ed automazione. Unità di misura del Sistema Internazionale - cenni di idrometria: misure di livello, (idrometri, sonde), misure di pressione (manometri, celle di pressione), misure di velocità (mulinelli, tubo di Pitot, tachimetro a filo caldo), misure di portata di correnti in pressione (venturimetri, boccagli, diaframmi, misuratori magnetici, contatori), misure di portata di corrente a pelo libero (mulinelli, stramazzi, venturimetro a canale, metodo delle soluzioni saline) - cenni di telemisurazione, telecontrollo ed automazione nelle reti in pressione e a pelo libero.

Hydraulic plants

Hydropower plants: energy problems; electricity requirements, water resources and electricity production; type and parts of hydropower plants. Pumping plants: pumps, conduits, special equipment. Unsteady flow problems in hydropower and pumping plants, unsteady flow in pressure tanks and pressure surges. Drainage and irrigation plants: laws and rules regulating the use of water resources in drainage and irrigation, design of drainage network; crop water requirements, design of irrigation system. Hydrometry and remote control.

Modalità di verifica dell’apprendimento

Nel corso delle esercitazioni, gli studenti elaborano uno studio di fattibilità o un progetto preliminare di un impianto idroelettrico o irriguo o di bonifica.

La verifica consiste in una prova orale con discussione dello studio di fattibilità o del progetto preliminare e domande sui restanti argomenti in programma.

A cura del Directorate General for Energy, European Commision, settembre 1998

Per il corso 061332 da 10.0 CFU

A. Bianchi, Impianti Idroelettrici, Sezione H, Cap. 3.11 pagine 285-301 A. Bianchi, Impianti di accumulazione mediante pompaggio, Sezione H, Cap. 3.12 pagine 301-303 A. Bianchi, Impianti mareomotori, Sezione H, Cap. 3.13 pagine 303-314

Autori: R. G. Allen, L. S. Pereira, D. Raes, M. Smith; a cura di: FAO Irrigation and drainage, paper 56, Roma, 1998  

Autori: N. Lamaddalena, N. Sagardoy; a cura di: FAO Irrigation and drainage paper 59, Roma, 2000