1. Conoscenza e capacità di comprensione 

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e applicative sulle tecniche di ingegneria naturalistica e sul loro impiego negli interventi di difesa del suolo, sistemazione idraulica dei corsi d’acqua, consolidamento dei versanti, recupero e rinaturalizzazione di aree degradate o contaminate, mitigazione degli impatti ambientali delle infrastrutture e riqualificazione degli ecosistemi terrestri e acquatici.

Particolare attenzione sarà dedicata ai principi e ai criteri progettuali delle Nature-Based Solutions (NbS), delle Natural Water Retention Measures (NWRM) e dei Sustainable Drainage Systems (SuDS), quali strumenti per l’adattamento ai cambiamenti climatici, la mitigazione del rischio idraulico e idrogeologico, il miglioramento della qualità delle acque e l’incremento della biodiversità in ambito urbano, periurbano e rurale.

Saranno inoltre approfonditi gli aspetti tecnici, ecologici e normativi connessi all’attuazione della Nature Restoration Law e delle più recenti strategie europee per il ripristino degli ecosistemi degradati.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying Knowledge and Understanding)

Al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare le caratteristiche fisiche, idrologiche, geomorfologiche ed ecologiche di un sito e di individuare le più appropriate soluzioni di ingegneria naturalistica per la prevenzione e la mitigazione del rischio idraulico e idrogeologico, il recupero ambientale e la riqualificazione paesaggistica.

Lo studente acquisirà inoltre competenze operative per il dimensionamento preliminare e la progettazione di interventi basati sull’utilizzo di materiale vegetale vivo e di materiali naturali o tradizionali, nonché di sistemi NbS, NWRM e SuDS applicabili in contesti urbani, periurbani e agro-forestali, con particolare riferimento agli ambienti mediterranei.

3. Autonomia di giudizio (Making Judgements)

Lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente differenti alternative progettuali, considerando aspetti tecnici, ambientali, paesaggistici, economici e gestionali.

Sarà inoltre in grado di selezionare le soluzioni più idonee in relazione alle caratteristiche del territorio, agli obiettivi di mitigazione del rischio, ai servizi ecosistemici attesi e ai criteri di sostenibilità e resilienza promossi dalle più recenti politiche ambientali europee.

4. Abilità comunicative (Communication Skills)

Lo studente acquisirà la terminologia tecnico-scientifica propria dell’ingegneria naturalistica, della progettazione ecologica e della gestione sostenibile del territorio.

Attraverso esercitazioni progettuali, attività seminariali e discussione di casi studio, sarà in grado di descrivere, motivare e presentare soluzioni progettuali utilizzando un linguaggio appropriato sia nei confronti di specialisti del settore sia di interlocutori non specialistici coinvolti nei processi di pianificazione e gestione territoriale.

5. Capacità di apprendimento (Learning Skills)

Lo studente svilupperà capacità di apprendimento autonomo e di aggiornamento continuo, acquisendo gli strumenti necessari per consultare criticamente manuali tecnici, linee guida, normative, documenti tecnici e letteratura scientifica nazionale e internazionale.

Tale capacità consentirà di affrontare l’evoluzione delle conoscenze nel settore delle Nature-Based Solutions, delle Natural Water Retention Measures, dei Sustainable Drainage Systems e delle strategie di restauro ecologico previste dalla normativa europea, favorendo il proseguimento degli studi e l’aggiornamento professionale permanente.

6) contributo dell'insegnamento agli obiettivi dell'Agenda 20230 per lo sviluppo sostenibile

Goal N. 6: ACQUA PULITA E SERVIZI IGIENICO-SANITARI

 6.5 Entro il 2030, attuare la gestione integrata delle risorse idriche a tutti i livelli, anche attraverso la cooperazione transfrontaliera a seconda dei casi

6.6 Entro il 2020, proteggere e ripristinare gli ecosistemi legati all'acqua, tra cui montagne, foreste, zone umide, fiumi, falde acquifere e laghi

6.a Entro il 2030, ampliare la cooperazione internazionale e la creazione di capacità di supporto a sostegno dei paesi in via di sviluppo in materia di acqua e servizi igienico-sanitari legati, tra cui i sistemi di raccolta dell'acqua, la desalinizzazione, l'efficienza idrica, il trattamento delle acque reflue, le tecnologie per il riciclo e il riutilizzo

GOAL 11: CITTÀ E COMUNITÀ SOSTENIBILI

11.b Entro il 2020, aumentare notevolmente il numero di città e di insediamenti umani che adottino e attuino politiche e piani integrati verso l'inclusione, l'efficienza delle risorse, la mitigazione e l'adattamento ai cambiamenti climatici, la resilienza ai disastri, lo sviluppo e l’implementazione, in linea con il “Quadro di Sendai per la Riduzione del Rischio di Disastri 2015-2030”, la gestione complessiva del rischio di catastrofe a tutti i livelli

GOAL 13: LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO

13.1 Rafforzare la resilienza e la capacità di adattamento ai rischi legati al clima e ai disastri naturali in tutti i paesi

13.1 Rafforzare la resilienza e la capacità di adattamento ai rischi legati al clima e ai disastri naturali in tutti i paesi

13.2 Integrare nelle politiche, nelle strategie e nei piani nazionali le misure di contrasto ai cambiamenti climatici

13.3 Migliorare l'istruzione, la sensibilizzazione e la capacità umana e istituzionale riguardo ai cambiamenti climatici in materia di mitigazione, adattamento, riduzione dell’impatto e di allerta precoce

13.b Promuovere meccanismi per aumentare la capacità di una efficace pianificazione e gestione connesse al cambiamento climatico nei paesi meno sviluppati e nei piccoli Stati insulari in via di sviluppo concentrandosi, tra l’altro, sulle donne, i giovani e le comunità locali ed emarginate  

     

GOAL 14: VITA SOTT'ACQUA

 

14.1 Entro il 2025, prevenire e ridurre in modo significativo l'inquinamento marino di tutti i tipi, in particolare quello proveniente dalle attività terrestri, compresi i rifiuti marini e l'inquinamento delle acque da parte dei nutrienti

14.2 Entro il 2020 gestire e proteggere in modo sostenibile gli ecosistemi marini e costieri per evitare impatti negativi significativi, anche rafforzando la loro capacità di recupero e agendo per il loro ripristino, al fine di ottenere oceani sani e produttivi

GOAL 15: VITA SULLA TERRA

15.1 Entro il 2020, garantire la conservazione, il ripristino e l'uso sostenibile degli ecosistemi di acqua dolce terrestri e nell’entroterra e dei loro servizi, in particolare le foreste, le zone umide, le montagne e le zone aride, in linea con gli obblighi derivanti dagli accordi internazionali

15.3 Entro il 2030, combattere la desertificazione, ripristinare i terreni degradati ed il suolo, compresi i terreni colpiti da desertificazione, siccità e inondazioni, e sforzarsi di realizzare un mondo senza degrado del terreno

15.5 Adottare misure urgenti e significative per ridurre il degrado degli habitat naturali, arrestare la perdita di biodiversità e, entro il 2020, proteggere e prevenire l'estinzione delle specie minacciate

 

L’insegnamento, corrispondente a 6 CFU, prevede un impegno complessivo di 63 ore di attività didattica, articolate in 21 ore di lezioni frontali e 42 ore di esercitazioni.

Le attività didattiche saranno svolte mediante lezioni frontali con l’ausilio di supporti multimediali e strumenti di proiezione. Le esercitazioni saranno finalizzate all’applicazione pratica degli argomenti trattati e prevedranno l’utilizzo di fogli di calcolo elettronici e di software open source specifici per l’analisi territoriale, idrologica e progettuale.

Nel corso dell’insegnamento saranno inoltre organizzati seminari di approfondimento tenuti da professionisti ed esperti del settore, finalizzati alla presentazione di casi studio, esperienze applicative e innovazioni tecniche nel campo dell’ingegneria naturalistica, delle Nature-Based Solutions e della gestione sostenibile del territorio. Compatibilmente con le esigenze organizzative e logistiche, saranno effettuate visite tecniche presso interventi realizzati o in corso di realizzazione, al fine di consentire agli studenti una diretta osservazione delle tecniche e delle soluzioni progettuali illustrate durante il corso.

Si consiglia il possesso di conoscenze di base di fisica, idraulica e idrologia, con particolare riferimento ai principi della meccanica dei fluidi, ai processi di formazione del deflusso e alla valutazione delle portate.

È richiesta una buona familiarità con gli strumenti informatici di uso comune, in particolare con i fogli di calcolo elettronici per l’elaborazione e l’analisi dei dati. Sono inoltre richieste conoscenze di base dei Sistemi Informativi Territoriali (SIT/GIS), preferibilmente attraverso l’utilizzo di software open source, per le attività di analisi territoriale e progettazione previste dal corso.

La frequenza delle attività didattiche non è obbligatoria. Tuttavia, essa è fortemente raccomandata, in quanto le lezioni, le esercitazioni, i seminari e le eventuali visite tecniche costituiscono un'importante opportunità di approfondimento e di applicazione pratica degli argomenti trattati, contribuendo in modo significativo al raggiungimento degli obiettivi formativi del corso.

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e applicative necessarie per la progettazione, la realizzazione e la gestione di interventi di ingegneria naturalistica finalizzati alla difesa del suolo, alla sistemazione idraulica dei corsi d’acqua, alla mitigazione del rischio idraulico e idrogeologico, alla rinaturalizzazione e riqualificazione di aree degradate o contaminate (discariche, cave, siti industriali dismessi, ecc.), nonché alla mitigazione degli impatti ambientali derivanti dalla realizzazione di infrastrutture e opere civili.

Particolare attenzione sarà dedicata alle tecniche tradizionali di ingegneria naturalistica basate sull’impiego di materiale vegetale vivo e di materiali naturali o tradizionali (legno, pietrame, acciaio, geosintetici biodegradabili, ecc.), approfondendone i criteri di progettazione, dimensionamento, realizzazione e gestione nel contesto degli ambienti mediterranei.

L’insegnamento fornirà inoltre conoscenze avanzate sulle Nature-Based Solutions (NbS) e sul loro ruolo nella transizione verso modelli di gestione sostenibile e resiliente del territorio. In tale ambito saranno approfonditi i principi e le applicazioni delle Natural Water Retention Measures (NWRM) e dei Sustainable Drainage Systems (SuDS), quali strumenti per la gestione sostenibile delle acque meteoriche, la riduzione del deflusso superficiale, l’incremento della ritenzione idrica, la mitigazione del rischio idraulico, il miglioramento della qualità delle acque e il potenziamento dei servizi ecosistemici in contesti urbani, periurbani e rurali.

Saranno inoltre trattati gli interventi di riqualificazione ecologica e funzionale degli ecosistemi acquatici e terrestri, il trattamento e il recupero delle acque reflue mediante sistemi naturali quali fitodepurazione e lagunaggio, nonché le più recenti strategie europee per il ripristino degli ecosistemi degradati previste dalla Nature Restoration Law (Regolamento UE 2024/1991).

Al termine del corso, lo studente avrà acquisito le conoscenze necessarie per individuare, valutare e progettare interventi integrati di ingegneria naturalistica e soluzioni basate sulla natura, in grado di coniugare sicurezza idraulica e idrogeologica, tutela ambientale, adattamento ai cambiamenti climatici, conservazione della biodiversità e valorizzazione del paesaggio.

1. Dispense distribuite durante il corso
2. Ferro V. La sistemazione dei bacini idrografici. McGraw-Hill, 2nd Edition, 2006.
3. Ferro V. Elementi di idraulica e idrologia per le scienze agrarie, ambientali e forestali. McGraw-Hill, 2013.
4. Schiechtl H.M., Stern R. Ingegneria naturalistica. Manuale delle costruzioni idrauliche. Edizioni ARCA, 1997.
5. APAT Manuals. Atlante delle opere di sistemazione dei versanti. Rome, No. 10/2002.
6. Available at: https://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00003400/3486-atlante-versanti-2edizione.pdf
7. APAT Manuals. Atlante delle opere di sistemazione fluviale. Rome, No. 27/2003.
8. Available at: https://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00003400/3494-atlante-delle-opere-di-sistemazione-fluviale.pdf
9. AA.VV. Infrastrutture verdi per la gestione delle acque. Quaderni CSEI Catania, Volume No. 17.
10. AA.VV. Il verde pensile in ambito mediterraneo: dalla progettazione alla gestione. Quaderni CSEI, Volume No. 36.
11. AA.VV. La rinaturalizzazione dei corsi d’acqua in ambito mediterraneo: metodologie e casi di studio. Quaderni CSEI Catania, Volume No. 52.

Una prova unica in cui dovrà anche essere presentato l'elaborato progettuale assegnato durante lo svolgimento del corso.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CinAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o DSA) del Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).

 La votazione segue il seguente schema:

Voto	Italiano
Non idoneo	Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni Capacità di analisi e sintesi: irrilevanti, frequenti generalizzazioni Utilizzo di referenze: completamente inappropriato
18-20	Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti Utilizzo di referenze: appena appropriato
21-23	Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e coerente Utilizzo di referenze: utilizza le referenze standard
24-26	Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buona Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi buone, gli argomenti sono esposti coerentemente Utilizzo di referenze: utilizza le referenze standard
27-29	Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi Utilizzo di referenze: ha approfondito gli argomenti
30-30 e lode	Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi Utilizzo di referenze: significativi approfondimenti

Determinazione della superficie di un bacino idrografico e delle principali caratteristiche morfometriche.

Calcolo del tempo di corrivazione di un piccolo bacino idrografico.

Stima delle portate al colmo di piena di un piccolo bacino mediante il metodo razionale e il metodo SCS-CN.

Determinazione della pendenza di equilibrio di un corso d'acqua a regime torrentizio.

Dimensionamento idraulico di opere trasversali di sistemazione idraulico-forestale, con particolare riferimento a briglie e rampe in massi.

Descrizione, criteri di scelta e modalità di impiego delle principali tecniche di ingegneria naturalistica appartenenti alle categorie del rivestimento, della stabilizzazione e del consolidamento.

Analisi e progettazione di interventi di mitigazione del rischio idraulico in ambito urbano e periurbano mediante Nature-Based Solutions (NbS).

Principi dell'invarianza idraulica e dell'invarianza idrologica e loro applicazione nella progettazione degli interventi di drenaggio sostenibile.

Progettazione preliminare e criteri di dimensionamento di rain gardens e tetti verdi per la gestione sostenibile delle acque meteoriche.

Valutazione del contributo delle Natural Water Retention Measures (NWRM) alla riduzione del deflusso superficiale e alla mitigazione del rischio idraulico.

Analisi del ruolo delle Nature-Based Solutions nella riqualificazione ambientale, nella resilienza climatica e nell'attuazione della Nature Restoration Law.