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Dipartimento di 
Ingegneria Civile
e Architettura

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Curricula

Idraulica e Infrastrutture

Curriculum  N. 3

IDRAULICA E INFRASTRUTTURE

Obiettivo del curriculum "Idraulica e Infrastrutture" è quello di approfondire gli aspetti legati all’idraulica e alle infrastrutture di trasporto al fine di formare figure professionali e di ricerca dotate di competenze tecnico-scientifiche di alto livello. In particolare, il curriculum si prefigge lo scopo di fornire strumenti avanzati che permettano di affrontare tematiche relative alla pianificazione, progettazione e gestione di azioni, interventi ed opere volti a garantire lo sviluppo sostenibile nell'interazione uomo-natura.

Nell’ambito del tema di ricerca Idraulica possono essere affrontati sia temi di idraulica di base, sia temi di filtrazione, idraulica fluviale e idraulica marittima e costiera (e.g. Hinze, 1975, Chow et al., 1988, Liggett, 1994, Toro, 1999), avvalendosi del supporto di competenze scientifiche particolarmente specializzate nella modellazione idraulica avanzata adatta ad affrontare studi come la formazione e propagazione delle onde di piena, dei processi di filtrazione, delle colate detritiche e delle dinamiche marittime sotto costa. Viene posta particolare attenzione alla modellazione dei fenomeni di shock (Bosa e Petti, 2013), alla propagazione di fronti d'onda su fondo asciutto e bagnato (Bosa e Petti, 2011) e agli effetti combinati di diffrazione, rifrazione e frangimento d'onda in campo marittimo (Tonelli e Petti, 2009, Tonelli et al., 2010, Tonelli e Petti, 2011, Tonelli e Petti, 2012).

Nell'ambito del tema di ricerca Infrastrutture,l’obiettivo delle attività è lo sviluppo di metodologie teorico-sperimentali innovative per la formulazione e caratterizzazione fisico-meccanica avanzata di miscele bituminose e cementizie ad alte prestazioni, per sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali, anche con riferimento alle tecnologie del riciclaggio ed all’impiego dei materiali marginali (Xue et al, 2006, Wu et al., 2007, Xue et al., 2009,Pasetto e Baldo, 2010a, 2010b, 2011, 2012a, 2012b). Viene dato spazio inoltre alla elaborazione di modelli costitutivi visco-elasto-plastici, per l’analisi tenso-deformativa ed il dimensionamento razionale delle pavimentazioni flessibili e semirigide (Artamendi and Khalid, 2005.,Pasetto e Baldo, 2012c).

E' possibile, inoltre,affrontare tematiche interdisciplinari relative alla protezione idraulica delle infrastrutture viarie ed allo sviluppo di protocolli sperimentali e modelli numerici idonei alla caratterizzazione delle proprietà idrauliche di pavimentazioni, finalizzate al miglioramento della sicurezza stradale ed aeroportuale.

Obiettivi formativi

La tematica "Idraulica e Infrastrutture" riguarda sia gli aspetti ambientali che quelli tecnico-infrastrutturali e si inquadra nell’ambito della ricerca scientifica e tecnologica dell’ambiente ed il territorio.

L'innovazione tecnico-scientifica in questo settore procede attualmente a un ritmo molto elevato e differenziato. Sono richieste, quindi, conoscenze e competenze multidisciplinari avanzate.

Questo curriculum è finalizzato allo sviluppo di competenze scientifiche e tecniche di alto livello, specializzate nel settore di difesa del territorio e, attraverso un’avanzata ricerca, in uno dei suoi obiettivi vuole trasferire le conoscenze di base al settore tecnologico e produttivo.

In particolare, il curriculum "Idraulica e Infrastrutture" si prefigge lo scopo di fornire strumenti avanzati che permettano di affrontare tematiche relative alla pianificazione, progettazione e gestione di azioni, interventi ed opere volti a garantire lo sviluppo sostenibile nell'interazione uomo-natura.

Nel settore idraulico l’attività di formazione e ricerca sarà incentrata sullo studio di fenomeni Idraulico-ambientali quali: mud e debris flow, valanghe, bruschi transitori nelle correnti a superficie libera, dinamica fluviale, dispersione di inquinanti nei corpi idrici superficiali, dinamica lagunare e marittima e difesa delle coste. A tal fine lo studente dovrà acquisire una solida preparazione di base nei settori della meccanica dei fluidi e dell’idraulica classica (e.g. Hinze, 1975, Chow et al., 1988, Liggett, 1994, Toro, 1999) per poi ampliare le proprie conoscenze sulle metodologie analitiche, numeriche e sperimentali richieste per lo studio della dinamica delle problematiche ambientali di interesse che possono spaziare dall’analisi dei fenomeni di mud e debris flow o dei fenomeni valanghivi, alla formazione e propagazione di onde di piena in campo fluviale (Bosa e Petti, 2013) e di onde impulsive nei bacini artificiali (Bosa e Petti, 2011), fino allo studio dell’idraulica marittima e della dinamica costiera (Tonelli e Petti, 2009, 2011, 2012, Tonelli et al., 2010).

Nell’ambito del settore delle Infrastrutture di trasporto, le attività di formazione e ricerca saranno finalizzate allo sviluppo di metodologie innovative relative al mix design volumetrico ed alla caratterizzazione prestazionale avanzata di miscele speciali, confezionate anche con materiali marginali (Xue et al, 2006, Wu et al., 2007, Xue et al., 2009, Pasetto e Baldo, 2010a, 2010b, 2011, 2012a, 2012b), per sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali, con particolare riguardo sia ai fenomeni di invecchiamento ed autoriparazione, sia al degrado dovuto all’accumulo di deformazioni permanenti ed alla fessurazione da fatica (Artamendi and Khalid, 2005., Pasetto e Baldo, 2012c). A questo scopo lo studente dovrà acquisire una solida preparazione di base nei settori della meccanica dei materiali, del danno e della frattura, da completare con approfondimenti specifici sulla reologia avanzata dei leganti bituminosi e sulla modellazione costitutiva delle miscele a comportamento visco-elasto-plastico, anche per il razionale dimensionamento delle pavimentazionie flessibili e semirigide delle infrastrutture di trasporto.

Nonostante la figura del dottore di ricerca prevista nella tematica in "Idraulica e Infrastrutture" debba possedere un elevato tasso di specializzazione ed un patrimonio di conoscenze di base decisamente superiore ad un dottore in ingegneria, si auspica comunque che l’impronta ‘ingegneristica’ del candidato resti caratterizzante, ipotizzando in ogni caso una figura intellettuale profondamente consapevole e padrona degli strumenti tecnici propri del curriculum dell’ingegnere. A tale proposito, verranno accettati programmi di ricerca concordati o parzialmente concertati con aziende e strutture pubbliche o private che garantiscano un interesse reale alle problematiche scientifiche o almeno fortemente innovative dal punto di vista tecnologico.

SBOCCHI OCCUPAZIONALI

Il dottorato è finalizzato alla formazione di personale di alto livello i cui sbocchi occupazionali di elezione sono i seguenti:

- attività di ricerca tecnico-scientifica sia in ambito universitario, che presso centri-studi pubblici o privati (es. ISPRA, ISMAR-CNR, Centro Ricerche Stradali);

- laboratori pubblici e privati sui materiali per infrastrutture di trasporto;

- studi professionali, società o imprese che si occupino di progettazione e/o realizzazioni in campo idraulico o di infrastrutture di trasporto (Autorità di Bacino Alto Adriatico, Consorzi di bonifica, Gruppo Ferrovie dello Stato, Friuli Venezia Giulia Strade, Veneto Strade);

- società di gestione aeroportuale ed autostradale (es. Autovie Venete, Autostrade per l’Italia, SAVE).

 

BIBLIOGRAFIA

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BOSA S, PETTI M (2013). A Numerical Model of the Wave that Overtopped the Vajont Dam in 1963, WATER RESOURCES MANAGEMENT, vol. 27 (6), p. 1763–1779, ISSN 0920-4741. doi: 10.1007/s11269-012-0162-6

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