Topic outline

  • INP6075201 - RISCHIO IDRAULICO 2021-2022 - PROF. NADIA URSINO

  • Presentazione del corso

    Il corso tratta dei principali metodi e modelli per l'analisi di rischio idraulico con i seguenti obiettivi:

    1)  Apprendimento di metodi e modelli per l'analisi di rischio
    2)  Acquisizione della capacità di valutazione del rischio iulico in contesti diversi

    Il programma del corso si articola in

    1.Metodi e modelli nell'analisi di rischio

    2.Elementi di costruzioni idrauliche e modelli idro- e ecoidrologici

    3.Esempi di applicazione dell'analisi di rischio a sistemi complessi

    Per ciascun argomento trattato viene reso disponibile su piattaforma MOODLE materiale didattico che comprende: le slide mostrate a lezione, le fonti bibliografiche dalle quali sono tratti i contenuti delle slide (capitolo di libro, articolo, manuale tecnico), e talvolta alcune letture di approfondimento, una serie di esercizi inerenti la parte del programma svolta (non si applica al punto 3).

    Tutti gli esercizi resi disponibili su MOODLE  verranno svolti e discussi in classe.

    All'esame (orale) viene verificata la conoscenza degli argomenti trattati e la capacità di valutare il riscio idraulico in una serie di situazioni simili a quelle analizzate a lezione.


    • Metodi e modelli nell'analisi di rischio

      Definizione di Rischio idraulico.

      NOZIONI FONDAMENTALI DI STATISTICA E CALCOLO DELLE PROBABILITA'

      Assiomi della probabilità; probabilità di eventi complementari; probabilità di eventi mutuamente esclusivi.

      Variabili aleatorie: continue e discrete.

      Distribuzioni di probabilità: binomiale, Poisson, Geometrica, Esponenziale, Distribuzione dei valori estremi GEV (Gumbel e Weibull).

      Momenti statistici di un campione di dati e momenti della popolazione.

      Adattamento di una distribuzione ad un campione di dati: metodo dei momenti metodo della massima verosimiglianza; test di adattamento (Chi quadro).

      Modelli quasi probabilistici (definizione di coefficienti di sicurezza); modelli probabilistici (analisi e confronto delle distribuzioni di probabilità di carico e resistenza);modelli probabilistici complessi (simulazione numerica basata su metodo Monte Carlo e analisi statistica dei risultati).

      APPLICAZIONI DELL'ANALISI STATISTICA FINALIZZATE ALLA VALUTAZIONE DEL RISCHIO IDRAULICO

      INCERTEZZA SUL FUNZIONAMENTO DELL'OPERA (RESISTENZA)

      Tasso di fallanza/riparazione, tempo medio di fallanza/riparazione, affidabilità degli elementi di un sistema, affidabilità del sistema composto da elementi riparabili.

      INCERTEZZA SULLA FORZANTE IDROLOGICA (CARICO)

      Distribuzione dei massimi (Gumbel) e minimi (Weibull) annuali di portata/precipitazione.

      Tempo di ritorno (definizione, rilevanza, applicazione).

      IDF:curve Intensità Durata Frequenza (curve di possibilità climatica).

      Vita utile di un opera idraulica; rischio idraulico di fallanza nell'arco della vita utile dell'opera;.analisi costi benefici basata sulla definizione del tempo di ritorno di progetto (costo fisso, costo di costruzione dipendente da Tr, costo del danno conseguente alla fallanza, in funzione di Tr); tempo di ritorno ottimo, calcolato sulla base dell'analisi costi benefici.

      INCERTEZZA SUI PARAMETRI DEL MODELLO IDROLOGICO

      Analisi lineare.

      Analisi di rischio combinata (carico e resistenza aleatori).

    • Elementi di costruzioni idrauliche e modelli idro- e ecoidrologici

      GLI ELEMENTI DI UN SISTEMA IDROLOGICO:

      Bacini,

      nodi,

      connessioni.

      I PROCESSI IDROLOGICI CHE SI REALIZZANO NEGLI ELEMENTI:

      Produzione/consumo di risorse idriche e altre sostanze.

      Trasporto di risorse e soluti.

      Accumulo, compenso, laminazione.

      Trattamento.

      DEFINIZIONE DI RISCHIO IDRAULICO IN RELAZIONE ALLA FUNZIONALITA' DI UN ELEMENTO O DI UN SISTEMA COMPLESSO.

    • Esempi di applicazione dell'analisi di rischio a sistemi complessi