ID:
509720
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
GEOLOGIA APPLICATA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di:
• identificare e analizzare i problemi ambientali legati all'uso improprio e/o allo sfruttamento eccessivo delle risorse idriche (es. subsidenza);
•risolvere problemi relativi al flusso e al trasporto advettivo di contaminanti in una falda acquifera;
•comprendere il contributo che le osservazioni satellitari possono apportare al miglioramento della gestione delle risorse idriche sotterranee;
• realizzare una rete di monitoraggio del contenuto in acqua e del potenziale idrico del suolo e modellizzare l'infiltrazione dell’acqua e il suo movimento nella zona vadosa superficiale che eventualmente fornirà la ricarica delle acque sotterranee;
• comprensione dei concetti base della modellazione numerica di flusso delle acque sotterranee;
• apprendere il processo per lo sviluppo di un modello numerico di flusso, dal design, alla calibrazione all'analisi di sensitività
• utilizzare i principali strumenti di modellazione numerica per la soluzione di problemi idrogeologici.
• identificare e analizzare i problemi ambientali legati all'uso improprio e/o allo sfruttamento eccessivo delle risorse idriche (es. subsidenza);
•risolvere problemi relativi al flusso e al trasporto advettivo di contaminanti in una falda acquifera;
•comprendere il contributo che le osservazioni satellitari possono apportare al miglioramento della gestione delle risorse idriche sotterranee;
• realizzare una rete di monitoraggio del contenuto in acqua e del potenziale idrico del suolo e modellizzare l'infiltrazione dell’acqua e il suo movimento nella zona vadosa superficiale che eventualmente fornirà la ricarica delle acque sotterranee;
• comprensione dei concetti base della modellazione numerica di flusso delle acque sotterranee;
• apprendere il processo per lo sviluppo di un modello numerico di flusso, dal design, alla calibrazione all'analisi di sensitività
• utilizzare i principali strumenti di modellazione numerica per la soluzione di problemi idrogeologici.
Prerequisiti
Gli studenti devono possedere o acquisire la conoscenza dei seguenti principi di base dell'idrogeologia: proprietà e parametri dell'acquifero; metodi per i rilievi idrogeologici; concetto di modello geologico.
Metodi didattici
Lezioni e attività di laboratorio con l'utilizzo pratico di software di modellazione numerica .
Verifica Apprendimento
L'esame finale per i moduli 1 e 2 consiste in una prova scritta di tre ore con domande aperte sugli argomenti dei due moduli. La verifica del modulo 3 consiste nello svolgimento degli esercizi in laboratorio (60% della valutazione) e in un progetto finale riguardante la costruzione, calibrazione, e applicazione di un modello autonomo (40% della valutazione). Il voto finale risulterà dalla media aritmetica dei voti rispettivamente del modulo 1 e 2 e del modulo 3.
Testi
Appunti del corso e presentazioni power-point forniti dal docente. Articoli scientifici. Per quanto riguarda il modulo 2, il testo di riferimento è: V. Novak, H. Hlavacikova. Applied soil hydrology. Springer. Per quanto rigurada il modulo 3, il testo di riferimento e`: M. Anderson, W. Woessner, e R. Hunt, Applied groundwater modeling, 2nd Edition, 2015, Elsevier. Consigliata la lettura di anche Feinstein, D.T., Fienen, M.N., Kennedy, J.L., Buchwald, C.A., and Greenwood, M.M., 2012, Development and application of a groundwater/surface-water flow model using MODFLOW-NWT for the Upper Fox River Basin, southeastern Wisconsin: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2012–5108, 124 p (https://pubs.usgs.gov/sir/2012/5108/pdf/sir2012-5108_web.pdf)
Contenuti
Il corso si compone di tre moduli, caratterizzati dai seguenti contenuti.
Modulo 1 : Ruolo della geologia applicata nella sostenibilità ambientale.
Problemi ambientali legati all'uso improprio e/o eccessivo sfruttamento delle risorse idriche (es. subsidenza).
Metodologie EO (Earth Observation) per l'identificazione, l'analisi e il monitoraggio dello sfruttamento delle acque sotterranee.
Metodologie EO per la caratterizzazione degli acquiferi.
Modulo 2: Strumenti per la misura del contenuto in acqua e del potenziale idrico nel terreno. Formazione di zone sature o non sature nella zona vadosa e parametri idraulici rappresentativi (curve di ritenzione, funzioni di permeabilità). Come determinare i parametrici idraulici di base per modelizzare l’infiltrazione e il movimento dell’acqua nella zona vadosa. Modellazione del movimento dell’acqua nella zona vadosa: modelli empirici, modelli fisicamente-basati, modelli data-driven. Come mettere a punto una simulazione numerica 1D del movimento dell’acqua nella zona vadosa e applicarla a problemi di sostenibilità ambientale: stress idrico e siccità
Modulo 3 Introduzione alla modellazione delle acque sotterranee: Concetti base ed utilizzo dei modelli numerici di flusso. Costruzione del dominio e della griglia di calcolo, scelta delle condizioni al contorno e attribuzione delle proprietà idrogeologiche.
Esercizi dedicati agli elementi di base, il risolutore numerico, analisi di prove di pompaggio, scambi fiume-falda, pozzi multi-strati, griglie non-strutturate, e techniche di ottimizzazione.
Introduzione alle tecniche di calibrazione. Trasporto advettivo dei contaminanti e particle tracking.
Simulazione di scenari predittivi e comprensione dei risultati della modellazione. Applicazione a problemi di gestione utilizzando software di modellazione numerica. Si utilizzano i codici di calcolo gratuiti MODFLOW+MODPATH, e l’interfaccia commerciale (fornita gratis durante il corso)-Groundwater Vistas.
Modulo 1 : Ruolo della geologia applicata nella sostenibilità ambientale.
Problemi ambientali legati all'uso improprio e/o eccessivo sfruttamento delle risorse idriche (es. subsidenza).
Metodologie EO (Earth Observation) per l'identificazione, l'analisi e il monitoraggio dello sfruttamento delle acque sotterranee.
Metodologie EO per la caratterizzazione degli acquiferi.
Modulo 2: Strumenti per la misura del contenuto in acqua e del potenziale idrico nel terreno. Formazione di zone sature o non sature nella zona vadosa e parametri idraulici rappresentativi (curve di ritenzione, funzioni di permeabilità). Come determinare i parametrici idraulici di base per modelizzare l’infiltrazione e il movimento dell’acqua nella zona vadosa. Modellazione del movimento dell’acqua nella zona vadosa: modelli empirici, modelli fisicamente-basati, modelli data-driven. Come mettere a punto una simulazione numerica 1D del movimento dell’acqua nella zona vadosa e applicarla a problemi di sostenibilità ambientale: stress idrico e siccità
Modulo 3 Introduzione alla modellazione delle acque sotterranee: Concetti base ed utilizzo dei modelli numerici di flusso. Costruzione del dominio e della griglia di calcolo, scelta delle condizioni al contorno e attribuzione delle proprietà idrogeologiche.
Esercizi dedicati agli elementi di base, il risolutore numerico, analisi di prove di pompaggio, scambi fiume-falda, pozzi multi-strati, griglie non-strutturate, e techniche di ottimizzazione.
Introduzione alle tecniche di calibrazione. Trasporto advettivo dei contaminanti e particle tracking.
Simulazione di scenari predittivi e comprensione dei risultati della modellazione. Applicazione a problemi di gestione utilizzando software di modellazione numerica. Si utilizzano i codici di calcolo gratuiti MODFLOW+MODPATH, e l’interfaccia commerciale (fornita gratis durante il corso)-Groundwater Vistas.
Lingua Insegnamento
INGLESE
Corsi
Corsi (2)
GEOSCIENZE PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE
Laurea Magistrale
2 anni
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (2)
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