Insegnamento APPLIED HYDROGEOLOGY

English version

Nome del corso di laurea	Geology for energy resources
Codice insegnamento	A002113
Sede	PERUGIA
Curriculum	Comune a tutti i curricula
Docente responsabile	Costanza Cambi
Docenti	Costanza Cambi
Ore	42 Ore - Costanza Cambi
CFU	6
Regolamento	Coorte 2021
Erogato	Erogato nel 2022/23
Erogato altro regolamento
Attività	Affine/integrativa
Ambito	Attività formative affini o integrative
Settore	GEO/05
Anno	2
Periodo	Primo Semestre
Tipo insegnamento	Opzionale (Optional)
Tipo attività	Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento	INGLESE
Contenuti	PROGRAMMA SINTETICO Ciclo dell'acqua, sistemi idrologici, equazione di continuità, bilancio idrogeologico. Temperatura, pioggia, evaporazione, evapotraspirazione, infiltrazione (misura e stima). Concetto di sistema e modello. Acque sotterranee, termini di base. Carico piezometrico e potenziale idraulico. Equazione di Darcy (anche in termini di Equazione di Bernoulli). Numero di Reynolds, validità dell'equazione di Darcy. Conducibilità idraulica, permeabilità e loro misura. Ipotesi di Dupuit-Forchheimer; soluzione di alcuni problemi elementari delle acque sotterranee nel caso di mezzi omogenei ed isotropi. Isotropia e anisotropia. Flusso parallelo e ortogonale alla stratificazione. Reti di flusso. Forza di filtrazione e conseguenze. Mappe piezometriche, relazioni tra acque superficiali e sotterranee. Idraulica dei pozzi. Pozzi per acqua in stato stazionario e non stazionario. Problema inverso. Prove di pompaggio (metodi di Theis, Cooper -Jacob, Jacob & Rorabough). Principio di sovrapposizione nello spazio e nel tempo e applicazioni ai problemi delle acque sotterranee. Prove di portata, prove a gradini efficienza di un pozzo, portata ottimale di esercizio. Campi pozzi. Sistemi fratturati e carsici. Idrogeologia delle sorgenti; curve di esaurimento. Intrusione di acqua di mare negli acquiferi costieri: equazione di Gyben-Herzberg. Informazioni di base sulla modellazione idrogeologica.
Testi di riferimento	C. W. Fetter APPLIED HYDROGEOLOGY. Fourth edition. Pearson New International Edition 2013
Obiettivi formativi	Gli obiettivi del corso sono: - Fornire agli studenti le conoscenze di base dell'idrogeologia, integrate nel più ampio campo dell'idrologia. - Insegnare agli studenti a ragionare autonomamente sui problemi idrogeologici affrontati a partire dalle necessarie conoscenze di base fornite ad inizio corso - Fornire agli studenti una chiara comprensione delle basi sperimentali, geologiche, fisiche e matematiche su cui poggia l'idrogeologia.
Prerequisiti	Conoscenze di Matematica, Fisica, Chimica, Statistica e Geologia coerenti con una laurea triennale in Geologia, Scienze Naturali, Scienze Ambientali, Ingegneria Civile o altra laurea affine.
Metodi didattici	Lezioni tradizionali in aula. Soluzione di esercizi numerici in aula. Escursioni sul campo se possibile
Altre informazioni	Note: - Per superare l'esame lo studente deve mostrare una chiara comprensione dei concetti e delle equazioni di base. - La frequenza alle lezioni non è obbligatoria ma è fortemente consigliata; anche lo studio continuativo è essenziale, dato che gli argomenti di ogni lezione presuppongono la conoscenza degli argomenti già presentati. - Il corso si concentra sulle acque sotterranee, ma sottolinea che i fenomeni idrologici, idrogeologici e idroclimatici appartengono allo stesso processo generale.
Modalità di verifica dell'apprendimento	Prova scritta e prova orale (subordinata al superamento della prova scritta): La prova scritta è costituita da problemi numerici da risolvere in 3 ore. La prova orale ha lo scopo di verificare il grado di comprensione degli argomenti fondamentali svolti durante il corso. Agli studenti verranno poste domande relative agli argomenti svolti durante il corso. La dimostrazione delle equazioni più comuni può far parte delle domande. Il voto finale dipenderà da entrambe le prove. L'aver superato la prova scritta non garantisce il superamento dell’esame.
Programma esteso	PROGRAMMA ESTESO Ciclo dell’acqua. Sistemi idrologici. Bilancio idrogeologico. Temperatura, pioggia, evaporazione, evapotraspirazione, infiltrazione (misura e stima). Concetto di sistema e modello. Sistemi idrogeologici. Acque sotterranee, termini di base. Carico piezometrico e potenziale idraulico. Equazione di Darcy. Numero di Reynolds, validità dell'equazione di Darcy. Flusso non darciano. Conducibilità idraulica, permeabilità, trasmissività, porosità effettiva, coefficiente di immagazzinamento. Velocità di Darcy e velocità reale. Misura e stima dei parametri idrogeologici, in campo ed in laboratorio. Approssimazioni di Dupuit-Forchheimer ; condizioni al contorno. Isotropia e anisotropia. Flusso parallelo e ortogonale alla stratificazione. Reti di flusso. Forza di filtrazione e conseguenze. Mappe piezometriche, relazioni tra acque superficiali e sotterranee. Idraulica dei pozzi. Pozzi per acqua in stato stazionario e non stazionario. Raggio d’influenza. Prove di pompaggio in acquiferi confinati e liberi (equazioni di Thiem-Dupuit, Theis, Cooper -Jacob). Prove di pompaggio e soluzione del problema inverso. Prove di pompaggio, prove a gradini, efficienza dei pozzi, portata ottimale (equazioni di Jacob e Rorabough). Principio di sovrapposizione e applicazioni ai problemi delle acque sotterranee nello spazio e nel tempo. Campi pozzi. Sistemi fratturati e carsici. Idrogeologia delle sorgenti; curve di esaurimento e loro applicazione. Intrusione di acqua di mare negli acquiferi costieri: equazioni di Gyben-Herzberg.