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    MicÒl MASTROCICCO

    Insegnamento di IDROGEOLOGIA APPLICATA

    Corso di laurea magistrale in SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO

    SSD: GEO/05

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    I corpi idrici sotterranei: il reticolo di flusso e la distribuzione del carico idraulico, la conducibilità idraulica
    Prove di emungimento in regime di equilibrio e di non equilibrio; modalità di esecuzione delle prove secondo le teorie di Dupuit e di Theis. Modelli matematici di simulazione idrodinamica
    Qualità delle acque sotterranee: sostanze inquinanti e valutazione del grado di inquinamento delle acque; Criteri adottati per la definizione della vulnerabilità degli acquiferi all'inquinamento

    Testi di riferimento

    Freeze A.R., Cherry J.A. - Groundwater - Prentice-Hall
    Fetter C.W. - Applied Hydrogeology - McMillan

    Obiettivi formativi

    L’insegnamento si prefigge di fornire i
    concetti base dell’idrogeologia sia superficiale che sotterranea per una corretta gestione delle risorse idriche sotterranee.
    Al termine del corso, lo studente avrà
    acquisito conoscenze teoriche sulla
    distribuzione e sulla rinnovabilità delle risorse idriche sotterranee. In particolare lo studente sarà in grado di:
    - Definire il reticolo di deflusso sotterraneo (carte isopiezometriche)
    - Condurre test di campo per la caratterizzazione degli acquiferi
    - Comprendere il legame tra l’idrogeologia e le altre discipline delle scienze della terra
    - Formulare ipotesi sulla disponibilità (spaziale e temporale) di risorse idriche sotterranee per un determinato territorio
    - Individuare possibili interventi di mitigazione per aree soggette a scarsità idrica
    - Individuare possibili interventi di mitigazione per acquiferi soggetti a salinizzazione o a contaminazione

    Prerequisiti

    Conoscenze acquisite nei corsi “Geologia e cartografia geologica” e “Idrologia e dissesto idrogeologico”

    Metodologie didattiche

    Il corso è articolato in 48 ore di lezioni
    frontali svolte dal docente e suddivise in 24 ore di lezioni teoriche e 24 ore di esecitazioni.

    Non è previsto l’obbligo di frequenza.

    Metodi di valutazione

    L’esame consiste nel superamento, con
    una votazione di almeno 18/30, di una
    prova scritta, della durata di 120 minuti,
    dove lo studente, attraverso domande a
    risposta aperta ed esercizi, dovrà
    applicare le conoscenze acquisite su tutto il programma del corso. Il superamento della prova scritta consente l’accesso all’esame orale che non è obbligatoria. Nel caso in cui lo studente non intenda sostenere la prova orale il voto finale, espresso in
    trentesimi, sarà quello assegnato alla prova scritta altrimenti il voto finale terrà conto sia dell’esito della prova scritta (50%) che della prova orale (50%).

    Altre informazioni

    Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico (dispense, esercizi, ecc.) messo a disposizione sul sito web di Ateneo. Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.

    Programma del corso

    I corpi idrici sotterranei: i meccanismi di infiltrazione ed il grado di saturazione del sottosuolo (costanti idriche dei terreni), il carico idraulico e il gradiente idraulico, le carte isopiezometriche, il reticolo di flusso, le equipotenziali e le linee di flusso, i limiti al contorno, la Legge di Darcy, la conducibilità idraulica e la permeabilità intrinseca, la velocità di flusso e la portata specifica, il numero di Reynolds, metodi per il calcolo della conducibilità (la formula di Hazen ed il metodo dello slufg test), la trasmissività e l’immagazzinamento, i corpi idrici sotterranei (acquiferi freatici e confinati, acquitardi e acquicludi), i sistemi e le unità idrogeologiche
    Prove di emungimento: Idraulica dei pozzi. Metodo del non equilibrio per acquiferi confinati, semi-confinati e liberi. Metodo della risalita. Flusso radiale. Metodo dell'equilibrio. Prova a gradini. Trasmissività dedotta da portata specifica. Progettazione ed esecuzione di prove di pozzo e prove di acquifero su stazione di prova. Prove di permeabilità in foro (Slug-test, Lefranc, Lugeon). Prove infiltrometriche. Modelli matematici di simulazione idrodinamica
    Qualità delle acque sotterranee: caratteristiche fisico - chimiche delle acque sotterranee e principali isotopi utilizzati per la loro datazione e la caratterizzazione dei circuiti. Sostanze inquinanti e valutazione del grado di inquinamento delle acque. Valutazione della vulnerabilità naturale degli acquiferi
    Esercitazioni:
    - Redazioni id carte isopiezometriche
    - Calcolo della conducibilità idraulica
    - Applicazione del metodo SINTACS
    - Utilizzo del codice Modflow

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The groundwater reservoirs: the flow network and the distribution of the hydraulic head, the hydraulic conductivity
    Pumping tests in equilibrium and non-equilibrium conditions; methods of carrying out pumping tests according to the theories of Dupuit and Theis. Mathematical models of hydrodynamic simulation
    Groundwater quality: pollutants and assessment of the degree of water pollution; Criteria adopted for defining the vulnerability of aquifers to pollution;

    Textbook and course materials

    Freeze A.R., Cherry J.A. - Groundwater - Prentice-Hall
    Fetter C.W. - Applied Hydrogeology - McMillan

    Course objectives

    The course aims to provide the basic concepts of both surface and subsurface hydrogeology for proper management of groundwater resources.
    At the end of the course, the student will have acquired the theoretical knowledge on the distribution and renewability of groundwater resources.
    In particular, the student will be able to:
    - Define the underground drainage network (isopiezometric maps)
    - Conduct field tests for aquifer characterization
    - Understand the link between hydrogeology and other earth sciences disciplines
    - Formulate hypotheses on the availability (spatial and temporal) of groundwater resources for a given territory
    - Identify possible mitigation measures for areas subject to groundwater scarcity
    - Identify possible mitigation measures for areas subject to salinization and groundwater pollution

    Prerequisites

    Knowledge acquired in the courses “Geology and geological mapping” and “Hydrology and hydrological hazard”

    Teaching methods

    The course is divided into 48 hours: 24 hours of theoretical lessons and 24 hours of practice.
    There is no obligation to attend the lessons.

    Evaluation methods

    The exam consists of a written test, lasting 120 minutes, where students will have to apply the knowledge acquired throughout the course, answering to open questions and solving exercises. The test is successfully solved with a mark of at least 18/30.
    Passing the written test allows to access the oral test, which is not mandatory. In case the student does not intend to take the oral test, the final mark will be the one assigned to the written test otherwise the final mark will take into account the marks of both tests: written test 50% plus oral test 50%.

    Other information

    The student will be able to use the teaching material (handouts, exercises, etc.) made available on the University website. The professor is available for receiving students on the days indicated on the teaching form and on request sent by email.

    Course Syllabus

    The groundwater reservoirs: the infiltration mechanisms and the degree of saturation of the subsoil (soil water parameters), the hydraulic head and the hydraulic gradient, the isopiezometric maps, the flow network, the equipotential headlines and the flow lines , boundary conditions, Darcy's Law, hydraulic conductivity and intrinsic permeability, flow rate and specific flow rate, Reynolds number, methods for calculating the hydraulic conductivity (Hazen's formula and sluf test method), transmissivity and storage, groundwater bodies (phreatic and confined aquifers, aquitards and aquicludes), hydrogeological systems and units
    Pumping tests: Well hydraulics. Non-equilibrium method for confined, semi-confined and free aquifers. Ascent method. Radial flow. Balance method. Step test. Deductible transmission from a specific range. Design and execution of well tests and aquifer tests on a test station. Bore permeability tests (Slug-test, Lefranc, Lugeon). Infiltrometric tests. Mathematical models of hydrodynamic simulations

    Groundwater quality: Physical and chemical characteristics of the groundwater and the main isotopes used for their dating and the characterization of the circuits. Pollutants and water pollution assessment. Evaluation of the natural vulnerability of aquifers.
    Exercises:
    - Isopiezometric maps
    - Calculation of the hydraulic conductivity
    - Application of the SINTACS method
    - Modlow tutorials

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