Coastal Hydrology - Coastal flows è un insegnamento caratterizzante che ha lo scopo di sviluppare ed approfondire le conoscenze relative all’idrologia, superficiale e sotterranea, e le competenze necessarie per la modellazione dei principali fenomeni idrologici di interesse pratico che coinvolgono gli scambi idrici lungo l’interfaccia costiera.
Esso fa parte del Corso di laurea magistrale in “Sustainable Coastal and Ocean Engineering”, il quale ha l’obiettivo di formare un ingegnere civile ad alta qualificazione in grado di operare nell’ambito delle infrastrutture costiere e marine, rivolgendo particolare attenzione alla protezione dell’ambiente e allo sviluppo sostenibile in un contesto di cambiamento climatico e ambientale.
L’insegnamento si propone di fornire una conoscenza approfondita 1) dei principali fenomeni fisici coinvolti nel ciclo idrologico, 2) delle principali problematiche relative allo sfruttamento delle risorse idriche, 3) dei dati idrologici, della loro acquisizione e analisi, 4) della modellazione idrologica dei processi di flusso negli acquiferi e nella zona vadosa, 5) della modellazione idrologica dei principali fenomeni che avvengono a scala di bacino e che concorrono alla formazione dei deflussi superficiali, verso la costa e il mare, 6) e dell’approccio da utilizzare nella formalizzazione di un modello idrologico complesso e nella sua interfaccia con l’ambiente costiero e marino.
Esso fa parte del Corso di laurea magistrale in “Sustainable Coastal and Ocean Engineering”, il quale ha l’obiettivo di formare un ingegnere civile ad alta qualificazione in grado di operare nell’ambito delle infrastrutture costiere e marine, rivolgendo particolare attenzione alla protezione dell’ambiente e allo sviluppo sostenibile in un contesto di cambiamento climatico e ambientale.
L’insegnamento si propone di fornire una conoscenza approfondita 1) dei principali fenomeni fisici coinvolti nel ciclo idrologico, 2) delle principali problematiche relative allo sfruttamento delle risorse idriche, 3) dei dati idrologici, della loro acquisizione e analisi, 4) della modellazione idrologica dei processi di flusso negli acquiferi e nella zona vadosa, 5) della modellazione idrologica dei principali fenomeni che avvengono a scala di bacino e che concorrono alla formazione dei deflussi superficiali, verso la costa e il mare, 6) e dell’approccio da utilizzare nella formalizzazione di un modello idrologico complesso e nella sua interfaccia con l’ambiente costiero e marino.
scheda docente
materiale didattico
- Il problema della contaminazione delle matrici ambientali e le ripercussioni sulla qualità della risorsa idrica
- Le sorgenti di contaminazione
- Classificazione dei contaminanti: aspetti chimici, fisici e tossicologici
2. Trasporto di Sostanze Non Reattive nel Mezzo Saturo
- Trasporto di soluti: meccanismi e modellazione matematica
- Cenni sui modelli stocastici
3. Trasporto di Sostanze Reattive nel Mezzo Saturo
- Classificazione delle reazioni
- Adsorbimento di composti idrosolubili
- Biodegradazione
4. Flusso Multifase
- Permeabilità relativa e legge di Darcy per flussi multifase
- DNAPL e LNAPL: comportamento e implicazioni ambientali
5. Acquiferi Costieri
- Introduzione al problema della salinizzazione degli acquiferi costieri
6. Equazioni per lo studio dei flussi a densità variabile nei mezzi porosi saturi
7. Intrusioni saline
- Valutazione del cuneo salino con approcci semplificati (es. SWI)
- Analisi delle proprietà dei mezzi, dei fenomeni naturali e delle procedure che concorrono al problema della salinizzazione degli acquiferi
8. Soluzioni per il controllo delle intrusioni saline
9. Risanamento e Bonifica
- Tecniche di controllo e bonifica della sorgente di contaminazione
- Tecniche di contenimento e bonifica del plume contaminato
10. Valutazione del Rischio per la Salute Umana
- Modelli di rischio (EPA) per contaminanti cancerogeni e non cancerogeni
Esercitazione Pratica
Sviluppo di un modello numerico per la simulazione di un evento di contaminazione e la progettazione di un intervento di bonifica su un sito contaminato.
C.W. Fetter, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., 1999.
ISBN 10: 0137512155 / ISBN 13: 9780137512157
Coastal Hydrogeology
J. Jiao, V. Post, Cambridge University Press, New York, NY, 2019
ISBN: 978-1-107-03059-6
Programma
1. Introduzione- Il problema della contaminazione delle matrici ambientali e le ripercussioni sulla qualità della risorsa idrica
- Le sorgenti di contaminazione
- Classificazione dei contaminanti: aspetti chimici, fisici e tossicologici
2. Trasporto di Sostanze Non Reattive nel Mezzo Saturo
- Trasporto di soluti: meccanismi e modellazione matematica
- Cenni sui modelli stocastici
3. Trasporto di Sostanze Reattive nel Mezzo Saturo
- Classificazione delle reazioni
- Adsorbimento di composti idrosolubili
- Biodegradazione
4. Flusso Multifase
- Permeabilità relativa e legge di Darcy per flussi multifase
- DNAPL e LNAPL: comportamento e implicazioni ambientali
5. Acquiferi Costieri
- Introduzione al problema della salinizzazione degli acquiferi costieri
6. Equazioni per lo studio dei flussi a densità variabile nei mezzi porosi saturi
7. Intrusioni saline
- Valutazione del cuneo salino con approcci semplificati (es. SWI)
- Analisi delle proprietà dei mezzi, dei fenomeni naturali e delle procedure che concorrono al problema della salinizzazione degli acquiferi
8. Soluzioni per il controllo delle intrusioni saline
9. Risanamento e Bonifica
- Tecniche di controllo e bonifica della sorgente di contaminazione
- Tecniche di contenimento e bonifica del plume contaminato
10. Valutazione del Rischio per la Salute Umana
- Modelli di rischio (EPA) per contaminanti cancerogeni e non cancerogeni
Esercitazione Pratica
Sviluppo di un modello numerico per la simulazione di un evento di contaminazione e la progettazione di un intervento di bonifica su un sito contaminato.
Testi Adottati
Contaminant HydrogeologyC.W. Fetter, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., 1999.
ISBN 10: 0137512155 / ISBN 13: 9780137512157
Coastal Hydrogeology
J. Jiao, V. Post, Cambridge University Press, New York, NY, 2019
ISBN: 978-1-107-03059-6
Modalità Erogazione
lezioni frontali esercitazioni da svolgere in classeModalità Frequenza
Il corso si svolge in presenza; la frequenza non è obbligatoria. Tuttavia, considerata la struttura del corso, che prevede una significativa componente applicativa e lo sviluppo di un’esercitazione principalmente in aula, con discussioni collettive su problematiche tecniche e concettuali, la frequenza è raccomandata. Eventuali richieste di partecipazione a distanza, tramite la proiezione delle lezioni, saranno valutate caso per caso, in conformità con il regolamento didattico vigente.Modalità Valutazione
L'esame prevede la consegna di una relazione che sintetizza lo sviluppo e l'applicazione di un modello numerico di trasporto di soluti nel saturo. La valutazione della qualità dell'elaborato verrà effettuata assegnando un punteggio secondo i seguenti criteri: - modello concettuale - modello matematico - elaborazione dei risultati - presentazione dei risultati - discussione dell'elaborato in seduta d'esame La valutazione dell'elaborato conta per 1/3 sul valore finale dell'esame. La prova orale, che conta per i 2/3 sul voto finale prevede la discussione di un argomento di base riguardante la modellazione dei fenomeni di trasporto (sia contaminanti che soluti naturali) e la discussione di una domanda con implicazioni più tecnico/pratiche. Discussione degli esercizi e degli argomenti trattati durante le lezioni