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    MicÒl MASTROCICCO

    Insegnamento di IDROLOGIA E DISSESTO IDROGEOLOGICO

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

    SSD: GEO/05

    CFU: 10,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 80,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Il ciclo idrologico: le precipitazioni, l’evapotraspirazione (reale e potenziale), il ruscellamento superficiale e l’infiltrazione
    Idrologia superficiale: il reticolo idrografico, prove di portata, la classificazione delle sorgenti
    Idrologia sotterranea: i meccanismi di infiltrazione ed il grado di saturazione del sottosuolo (costanti idriche dei terreni)
    Interazione tra acque superficiali e sotterranee: il caso delle aree costiere e ripariali
    Il dissesto idrogeologico: frane ed alluvioni

    Testi di riferimento

    Greppi M. - Idrologia. La formazione e la previsione della precipitazione. Il bilancio idrogeologico. La trasformazione dell'afflusso in deflusso. Il rischio erosivo - Hoepli

    Obiettivi formativi

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

    Prerequisiti

    Conoscenze acquisite nel corso di Geologia e cartografia geologica

    Metodologie didattiche

    Il corso è articolato in 80 ore di lezioni
    frontali svolte dal docente e suddivise in 60 ore di lezioni teoriche e 20 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

    Il ciclo idrologico: i meccanismi del ciclo dell’acqua e i bilanci idrologici su bacini idrografici e su bacini idrogeologici, la misura puntuale delle precipitazioni, metodi di estrapolazione delle precipitazioni su aree omogenee (metodo delle isoiete e dei poligoni di Thiessen), strumenti di misura dell’evapotraspirazione, l’evapotraspirazione reale (metodo di Turc), l’evapotraspirazione potenziale (metodo de Thornthwaite, metodo di Penman - Monteith), il ruscellamento superficiale e la formazione dei deflussi, l’infiltrazione e la percolazione, i concetti di porosità e fratturazione, caratteristiche fisiche ed idrodinamiche dei terreni, la curva di ritenzione e le costanti idrologiche del terreno, i modelli di infiltrazione (L’Eq di Richards, Horton, Green-Ampt e il Curve Number del SCS)
    Idrologia superficiale: il reticolo idrografico, prove di portata (metodo euleriano e metodo lagrangiano), l’idrogramma, la portata di piena (metodo della forma geometrica, metodo della dimensione del bacino e formula razionale), la classificazione delle sorgenti (geologica, idrogeologica, qualitativa e quantitativa), captazione delle sorgenti, il regime di flusso di una sorgente e la capacità di laminazione, curva di efflusso e curva di esaurimento, modello esponenziale di Maillet e modello iperbolico di Tison, i volumi e le riserve di una sorgente, indice di variabilità, le sorgenti costiere
    Interazione tra acque superficiali e sotterranee: fenomeni di exfiltrazione, l’intrusione e l’ingressione salina, presentazione di casi studio
    Il dissesto idrogeologico: le cause del dissesto, le esondazioni, il trasporto solido, l’erosione concentrata e diffusa, i fenomeni franosi (la classificazione di Varnes), le opere di ripristino, calcolo del rischio e previsioni, presentazione di casi studio
    Esercitazioni:
    - Metodi delle isoiete e dei poligoni di Thiessen
    - Metodi di Turc e Thornthwaite
    - Curve Number del SCS
    - Curva di ritenzione idrica

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The hydrological cycle: rainfall, evapotranspiration (actual and potential), surface runoff and infiltration
    Surface hydrology: hydrographic network, discharge tests, flow rate measurements spring classification
    Subsurface hydrology: the infiltration mechanisms and the degree of saturation of the subsoil (hydrologic parameters)
    Interaction between surface waters and groundwater: the case of coastal and riparian areas
    Hydrogeological risk assessment: landslides and floods

    Textbook and course materials

    Greppi M. - Idrologia. La formazione e la previsione della precipitazione. Il bilancio idrogeologico. La trasformazione dell'afflusso in deflusso. Il rischio erosivo - Hoepli

    Course objectives

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

    Prerequisites

    Knowledge acquired in the course of Geology and geological mapping

    Teaching methods

    The course is divided into 80 hours: 60 hours of theoretical lessons and 20 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 hydrological cycle: the mechanisms of the water cycle and the hydrological budgets on river basins and hydrogeological basins, the point measurement of rainfalls, methods of extrapolation of rainfalls on homogeneous areas (rain contours maps and Thiessen methods), point measurements of evapotranspiration, actual evapotranspiration (Turc method), potential evapotranspiration (Thornthwaite method, Penman-Monteith method), surface runoff and outflow generation, infiltration and percolation, porosity and fracturing, physical and hydrodynamic properties of soils, retention curve and soil hydrological parameters, infiltration models (Richards, Horton, Green-Ampt Eq. and SCS Curve Number)

    Surface hydrology: hydrographic network, flow rate tests (Eulerian method and Lagrangian method), hydrographs, peak flow rate calculation (geometric shape method, basin size method and rational formula), spring classification (geological, hydrogeological, qualitative and quantitative), springs flow regime, springs characteristic curves, Maillet's exponential model and Tison's hyperbolic model, volumes and reserves of a spring, index of variability, coastal springs
    Interaction between surface waters and groundwater: phenomena of exfiltration, saltwater intrusion and ingression, presentation of case studies
    Hydrogeological risk assessment: natural and anthropogenic causes, flooding, sediment transport, the concentrated and widespread erosion, landslide phenomena (the classification of Varnes), mitigation strategies, risk assessment and forecasting, presentation of case studies
    Exercises:
    - Rain contours maps and Thiessen methods
    - Turc and Thornthwaite methods
    - Curve Number of the SCS
    - Water retention curve

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