Groundwater modelling

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
60
Ore totali
SSD
GEO/05
Lingua
Inglese
Obiettivi formativi
The course provides an overview on the principles of groundwater modeling using numerical tools. The overall goal of the course is to reach a sufficient degree of knowledge to be able to (1) translate a real-life hydrogeological problem into a conceptual model first and (2) to know how to solve it numerically. At the end of the course, the student will be able to perform independently simple groundwater simulations and to understand how to recognize a well-built model from an incorrect one. The course involves the installation of the software Processing Modflow and MODELMUSE, freely downloadable from Internet, which can be installed on individual laptops or workstations and usable even after the end of the course.
Risultati apprendimento attesi
The participant will learn (1) why models are needed in groundwater management, (2) what a numerical model is and what a software contains behind the graphical user interface, (3) how a real-life hydrogeological problem can be conceptualized and approximated by a numerical model, and (4) how to solve for the problem using standard numerical codes (MODFLOW, MODPATH, MT3D). The practices provide examples from applications from Italian and international case studies, with real-life (i.e. not idealized) datasets. The participants will be ready to apply these concepts in practical applications beyond the academia. Typical problems associated with the usually-difficult step "from theory to practice" are analyzed and discussed.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
La didattica in fase "emergenziale" prevede che:
- L'esame avvenga in modo "orale" attraverso piattaforma Teams, qualora non fosse possibile effettuarlo in modo "scritto".
- Le lezioni teoriche ed esercitazioni siano erogate in modalità sincrona via Teams, ove possibile. Le lezioni sono poi registrate e diffuse in formato .mp4 tramite piattarforma Teams.
Programma
Lezioni teoriche:
· Introduzione al corso
· Uso dei modelli numerici
· Tipi di approcci per la modellazione
· Concetti fondamentali per simulazioni di flusso
· Concetti fondamentali per simulazioni di trasporto di soluti
· Come aggiungere reazioni geochimici in modelli di acque sotterranee
· Come affrontare l'incertezza
· Applicazioni

Esercitazioni:
· Esplorare l'interfaccia del codice di riferimento e costruire il primo modello numerico ed analisi di file di input e output
· Valutazione della parametrizzazione del modello e delle condizioni di contorno
· Comparazione fra risultati simulati numericamente e soluzioni analitiche
· Aggiungere pozzi e sorgenti
· Simulazioni di trasporto di soluti
· Reazioni geochemiche
· Analisi di casi di studio da siti reali
Prerequisiti
Il corso richiede nozioni di base di idrogeologia. Pertanto, il frequentante dovrebbe aver seguito attivamente il corso di Esplorazione e Gestione Risorse Idriche e laboratorio (F97), possibilmente avendone fatto anche l'esame.
Sono consigliati i corsi di Geologia applicata (F65), Geologia tecnica (F97), Risorse Idriche e Bonifiche (F97),Esplorazione delle risorse idriche (F97), e Dinamica dei Fluidi Geofisici e laboratorio (F97).
Metodi didattici
Il corso prevede una parte di teoria ed una parte pratica, dove si applicano i concetti appresi attraverso esercizi di simulazione di problemi idrogeologici reali. Nelle esercitazioni si utilizzano codici di calcolo gratuiti ed il partecipante risolve autonomamente il problema assegnato.
Materiale di riferimento
Dispense fornite dal docente; è suggerito il testo Anderson and Woesner (1992) "Applied groundwater modeling" o versione aggiornata del 2015.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento prevede la consegna dell'eserciziario e un esame orale o scritto.
GEO/05 - GEOLOGIA APPLICATA - CFU: 6
Esercitazioni: 36 ore
Lezioni: 24 ore
Docente/i