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Protezione e gestione dell'ambiente
Meccanica dei fluidi, opere idrauliche e tecnologie ambientali
Ultimo aggiornamento della pagina: 26/05/2008

Attività di ricerca

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L'area di ricerca dell'idraulica, delle costruzioni idrauliche e idrologia e dell'ingegneria sanitaria, unitamente a quella dell'architettura, ha dato origine al Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale. Docenti e ricercatori dell'area, a cui vanno aggiunti gli studenti di dottorato che svolgono la loro attività presso il Dipartimento, costituiscono un gruppo di ricerca ben consolidato e riconosciuto a livello internazionale.

Idraulica

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Sono riconducibili a questo settore le ricerche di natura teorica e applicativa sorte attorno alle problematiche tipiche dell'idraulica del territorio montano e pedemontano: a diciotto anni dalla sua nascita - si può infatti ricondurre all'ormai lontano 1985 l'insediamento del gruppo di idraulica nell'allora unico Dipartimento di Ingegneria - il settore è stato capace di consolidare numerose linee di ricerca che possono dirsi ormai mature. Fra le tematiche maggiormente sviluppate si riconoscono gli studi sui processi di trasporto solido intenso e sui moti gravitazionali di sedimenti (colate di fango e di detriti), sul comportamento idrodinamico degli alvei dotati di vegetazione e, più recentemente, sulla morfodinamica fluviale.
Gli studi sulla caratterizzazione reologica delle colate di fango e detriti hanno trovato diverse opportunità di applicazione a casi reali quali, in particolare, i recenti eventi alluvionali verificatisi nel napoletano (Sarno, Quindici).
La maturità delle ricerche in questo campo ha consentito la messa a punto di modelli fisici in scala e di modelli matematici che permettono la quantificazione degli effetti dinamici delle colate, la definizione delle aree a rischio e la verifica dell'efficacia di dispositivi e opere di difesa e controllo. Gli studi relativi agli alvei vegetati si sono inseriti in analoghe ricerche europee, tese a determinare il confine ottimale tra esigenze naturalistiche, che vorrebbero la vegetazione distribuita in modo paesaggisticamente consistente, e necessità idrauliche, che richiedono in genere la disponibilità di spazio per il deflusso delle piene in condizioni di sicurezza.
Nell'ambito della morfodinamica fluviale, l'attività di ricerca ha portato allo sviluppo di modelli interpretativi dell'evoluzione planimetrica e altimetrica di alvei monocursali: i criteri previsionali ottenuti sono stati validati sulla base di diverse osservazioni sperimentali e di campo. Più recentemente l'attenzione è stata rivolta al caso degli alvei pluricursali, costituiti da reti di canali interconnessi e tra loro interferenti, che spesso caratterizzano le porzioni pedemontane dei corsi d'acqua:
l'interpretazione dinamica di tali sistemi naturali complessi costituisce ad oggi uno dei problemi aperti dell'idraulica fluviale.
Sono inoltre riconducibili al settore dell'idraulica gli studi sviluppati più recentemente nel campo dell'idrodinamica e morfodinamica dei sistemi a marea (lagune, estuari), che hanno condotto alla formulazione di modelli interpretativi teorici in un settore ancora largamente dominato da valutazioni di natura empirica, giungendo all'implementazione di modelli matematici che hanno come orizzonte applicativo i problemi della salvaguardia della laguna di Venezia.

Costruzioni idrauliche e idrologia

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Sono riconducibili al settore delle Costruzioni idrauliche e idrologia gli studi sui meccanismi che controllano l'incessante fluire delle acque nella fase terrestre del ciclo idrologico, con importanti orizzonti applicativi nella gestione e difesa delle risorse idriche, nonché nella difesa del territorio dalle inondazioni.
Nel campo dell'idrologia superficiale, importanti risultati sono stati ottenuti nello studio delle leggi naturali che guidano la crescita dei reticoli idrografici le cui formidabili strutture, apparentemente irregolari, rivelano affascinati proprietà geometriche riconducibili a poche ed al tempo stesso regolari leggi costitutive.
Lo studio degli scambi energetici che avvengono fra il suolo e l'atmosfera, accompagnato dallo studio dei processi di trasformazione della precipitazione in deflusso nei corsi d'acqua, è un secondo campo - di straordinaria difficoltà per essere le proprietà dei suoli estremamente irregolari - nel quale più recentemente il settore si è cimentato. Il settore si occupa anche dello studio della componente del ciclo idrologico che si sviluppa a maggiore profondità, all'interno dei corpi idrici sotterranei, universalmente riconosciuti come la riserva più preziosa d'acqua potabile del pianeta. Gli studi svolti in questo settore cercano di identificare, attraverso opportuni modelli matematici sintetici ma al tempo stesso efficaci, l'azione di controllo che le formidabili eterogeneità delle formazioni geologiche esercitano sul moto dell'acqua e sul trasporto dei contaminanti. Anche in questo caso gli studi condotti, pur concentrandosi sulla comprensione dei processi naturali, presentano importanti ricadute applicative nella pianificazione dello sfruttamento delle risorse idriche nonché nella protezione e, se del caso, nella bonifica degli acquiferi contaminati.
Nel medesimo periodo di tempo sono cresciuti acquisendo sempre maggiore importanza, gli studi di rilevanza applicativa, come quelli integrati (in collaborazione con i ricercatori del settore dell'ingegneria sanitaria e della fisica dell'atmosfera) per il monitoraggio e il risanamento dei piccoli laghi alpini e per la valutazione dell'impatto ambientale prodotto dallo smaltimento e trattamento di reflui e rifiuti, quelli sull'affidabilità delle reti di distribuzione dell'acqua potabile e quelli sulla previsione in tempo reale del rischio idraulico. La ricaduta sulla realtà locale e su grosse strutture a rete è stata rilevante, come testimoniato da diversi studi affidati al Dipartimento (sia attraverso progetti di ricerca, sia attraverso incarichi professionali) da parte di enti territoriali preposti al governo ed alla difesa del territorio.

Entrambi questi settori di ricerca - il cui prestigio scientifico è testimoniato, fra le altre cose, dalle memorie pubblicate sulle riviste internazionali più prestigiose e dagli innumerevoli collaborazioni con altrettanto prestigiose Università europee e statunitensi - hanno avuto il riconoscimento della loro maturità scientifica con il recente finanziamento del MIUR per la costituzione del Centro Universitario per la Difesa Idrogeologica dell'Ambiente Montano (CUDAM), che svolge sia attività di ricerca applicata, sia attività di consulenza a favore di terzi nel settore dell'idraulica e delle costruzioni idrauliche.

Ingegneria sanitaria

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Il terzo settore (Ingegneria sanitaria) svolge ricerche sulla qualità delle acque destinate al consumo umano, sulla qualità delle acque naturali (risanamento dei laghi alpini), sulla depurazione di quelle reflue mediante tecnologie avanzate (biomasse adese e biomembrane) rispetto a quelle tradizionali a funghi attivi e tenendo conto delle varie realtà in cui vanno applicate (dai rifugi alpini agli impianti urbani), sulla raccolta e sul trattamento dei rifiuti solidi urbani.
Pur avendo alle spalle un periodo di attività scientifica che è circa la metà dei due precedenti, questo gruppo ha saputo elaborare soluzioni che sono riuscite ad incidere positivamente sulle scelte tecniche che la comunità locale è sempre più spesso chiamata ad effettuare in questo delicato settore, Prova ne sia la realizzazione del Laboratorio di ricerca sulla diagnostica avanzata dei processi biologici di depurazione presso l'impianto di depurazione di Trento Nord e il supporto scientifico fornito in occasione della recentissima scelta sul sistema di trattamento dei rifiuti solidi urbani della città.

Fisica dell'atmosfera, Matematica applicata e Fisica tecnica

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Il gruppo di Fisica dell'atmosfera studia le dinamiche atmosferiche con una particolare attenzione verso i fenomeni che avvengono nelle aree montane e nello strato limite dell'atmosfera. Esso inoltre studia la serie storica delle variabili meteorologiche per poter individuare le dinamiche del clima.
I gruppi di Matematica applicata e Fisica tecnica svolgono un importante ruolo trasversale in tutti i settori precedentemente menzionati.