2021/2022

2021/2022

DM270

GEO/05 (GEOLOGIA APPLICATA)

DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA E DELL'AMBIENTE

GEOSCIENZE PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE

GEOSCIENZE APPLICATE ALLA GESTIONE DELL'AMBIENTE

1°

Secondo Semestre (01/03/2022 - 10/06/2022)

6

56 ore di attività frontale

INGLESE

SCRITTO

MEISINA CLAUDIA (titolare) - 2 CFU
BORDONI MASSIMILIANO - 1 CFU
CANOVA FABIO - 3 CFU

The students have to own or to obtain an initial knowledge about the following basic principles of hydrogeology: properties and parameters of aquifer; methods for hydrogeological investigation surveys; concept of geological model.

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.

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: 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.
Introduzione alle tecniche di calibrazione e validazione.
Trasporto advettivo dei contaminanti e particle tracking.
Simulazione di scenari predittivi e comprensione dei risultati della modellazione. Applicazione a casi di studio utilizzando un software di modellazione numerica.
I contenuti del corso rientrano in alcuni degli Obiettivi dell'Agenda 2030: Obiettivo 2: porre fine alla fame, raggiungere la sicurezza alimentare, migliorare la nutrizione e promuovere un’agricoltura sostenibile; Obiettivo 6: garantire a tutti la disponibilità e la gestione sostenibile dell'acqua e delle strutture igienico-sanitarie; Obiettivo 11: Rendere le città e gli insediamenti umani inclusivi, sicuri, duraturi e sostenibili; Obiettivo 13: promuovere azioni, a tutti i livelli, per combattere il cambiamento climatico.

Lessons and laboratory activity with the practical use of numerical modelling software for some case histories

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

Development of a practical modelling project with report.
A final examination will be also scheduled, consisting in a three hours-written test with open questions regarding the topics of the course. The final grading will be obtained from the following proportion: 40% evaluation of the assignments, 60% written exam