Hydrogeology and groundwater assessment
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
Il corso fornisce conoscenze teoriche e pratiche relative al campo dell'idrogeologia. Il corso spazia dall'esplorazione e gestione delle acque sotterranee al loro moto nel sottosuolo. Sono approfondite metodologie e tecniche per la valutazione quantitativa delle risorse idriche sotterranee, delle loro proprietà idrauliche degli acquiferi, acquitardi ed acquicludi, e della loro interazione con le acque superficiali. Al termine del corso, si comprende come collegare le caratteristiche geologiche del territorio con le leggi fisiche che descrivono i flussi di acque nel sottosuolo. Sono inoltre presentati aspetti altamente innovativi legati alle risorse idriche sotterranee, come la ricarica controllata degli acquiferi (MAR), l'impatto del cambio climatico sulle falde acquifere o l'uso di modelli matematici e di intelligenza artificiale (AI) per l'idrogeologia.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Nel corso di studio sono proposti problemi e viene impostata la loro risoluzione relativamente alla parametrizzazione dei mezzi geologici e al miglior utilizzo sostenibile delle risorse idriche, anche con utilizzo di software. Nelle applicazioni si deve infatti collegare l'aspetto teorico ai diversi casi di studio proposti, di varia complessità e disponibilità di dati.
Autonomia di giudizio
Nell'ambito della risoluzione dei problemi proposti, si deve procedere ad applicazioni svolte in tempi sempre più rapidi ed efficaci, in una prima fase anche con un lavoro ed impegno comune tra studenti che successivamente deve comportare spunti personali e quindi lavoro singolo.
Abilità comunicative
L'esecuzione di esercizi, fra cui l'esecuzione di un progetto, il colloquio con il docente durante le lezioni tendono a sviluppare abilità orali e pratiche nell'affrontare tematiche sulle risorse idriche.
Capacità di apprendere
A conclusione del corso si deve essere in grado di utilizzare un linguaggio idrogeologico tecnico e di collegare tra loro i diversi aspetti quantitativi trattati nel corso relativamente alle risorse idriche sotterranee, anche di complessa di trattazione. La finalità è costituita dall'interpretazione corretta di ogni singolo e/o nuovo argomento idrogeologico e alla preparazione di futuri esperti idrogeologi.
Nel corso di studio sono proposti problemi e viene impostata la loro risoluzione relativamente alla parametrizzazione dei mezzi geologici e al miglior utilizzo sostenibile delle risorse idriche, anche con utilizzo di software. Nelle applicazioni si deve infatti collegare l'aspetto teorico ai diversi casi di studio proposti, di varia complessità e disponibilità di dati.
Autonomia di giudizio
Nell'ambito della risoluzione dei problemi proposti, si deve procedere ad applicazioni svolte in tempi sempre più rapidi ed efficaci, in una prima fase anche con un lavoro ed impegno comune tra studenti che successivamente deve comportare spunti personali e quindi lavoro singolo.
Abilità comunicative
L'esecuzione di esercizi, fra cui l'esecuzione di un progetto, il colloquio con il docente durante le lezioni tendono a sviluppare abilità orali e pratiche nell'affrontare tematiche sulle risorse idriche.
Capacità di apprendere
A conclusione del corso si deve essere in grado di utilizzare un linguaggio idrogeologico tecnico e di collegare tra loro i diversi aspetti quantitativi trattati nel corso relativamente alle risorse idriche sotterranee, anche di complessa di trattazione. La finalità è costituita dall'interpretazione corretta di ogni singolo e/o nuovo argomento idrogeologico e alla preparazione di futuri esperti idrogeologi.
Periodo: Primo semestre
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Il corso si propone di approfondire le conoscenze di idrogeologia, dando allo studente concetti di base, quali:
· Esplorazione e ricostruzione idrogeologica del sottosuolo; concetto di acquifero, acquitardo e acquicludo.
· Moto delle acque sotterranee in mezzi porosi e fratturati.
· Parametrizzazione idrogeologica del sottosuolo; metodi di stima di conducibilità idraulica ed altri parametri; concetto di scala dei parametri e criteri per la loro mappatura (es. geostatistica).
· Limiti idrogeologici, interazione tra acque superficiali e sotterranee, ricarica ed infiltrazione.
· Costruzione ed analisi di carte piezometriche e reticoli di flusso.
· Costruzione, sviluppo ed uso di pozzi per acqua, compresi metodi di interpretazione di prove di pompaggio (Theis, Hantush, Neuman)
A seconda dello svolgimento del corso, saranno affrontati aspetti integrativi, fra cui:
· Zona insatura (vadosa). Moto nei mezzi insaturi. Distribuzione dell'acqua nei mezzi insaturi. Potenziale matriciale del suolo. Relazione tra contenuto idrico, potenziale matriciale e conducibilità idraulica insatura. Flussi preferenziali. Misure delle proprietà del mezzo insaturo. Tensiometri, infiltrometri.
· Circolazione idrica negli ammassi rocciosi: Parametri idraulici: influenza degli sforzi. Apertura meccanica e aperture idraulica. Leggi di flusso. Modelli concettuali idrogeologici (doppia porosità, continuo equivalente, mezzi fratturati discreti).
· Carsismo e flusso in rocce carbonatiche.
· Traccianti ambientali ed utilizzo degli isotopi nello studio delle acque sotterranee.
· Sorgenti: Classificazione sorgenti. Indagini sui bacini idrogeologici. Analisi degli idrogrammi e dell'immagazzinamento di acque nel sottosuolo. Sistemi di captazioni di sorgenti.
· Altro (es. legislazione, pompe di calore geotermiche, drenaggio, subsidenza).
A supporto dell'interpretazione quantitativa dei processi e meccanismi di dinamica del flusso nel sottosuolo, verranno usati semplici modelli matematici (es. MODFLOW), esclusivamente basati in codice aperto.
· Esplorazione e ricostruzione idrogeologica del sottosuolo; concetto di acquifero, acquitardo e acquicludo.
· Moto delle acque sotterranee in mezzi porosi e fratturati.
· Parametrizzazione idrogeologica del sottosuolo; metodi di stima di conducibilità idraulica ed altri parametri; concetto di scala dei parametri e criteri per la loro mappatura (es. geostatistica).
· Limiti idrogeologici, interazione tra acque superficiali e sotterranee, ricarica ed infiltrazione.
· Costruzione ed analisi di carte piezometriche e reticoli di flusso.
· Costruzione, sviluppo ed uso di pozzi per acqua, compresi metodi di interpretazione di prove di pompaggio (Theis, Hantush, Neuman)
A seconda dello svolgimento del corso, saranno affrontati aspetti integrativi, fra cui:
· Zona insatura (vadosa). Moto nei mezzi insaturi. Distribuzione dell'acqua nei mezzi insaturi. Potenziale matriciale del suolo. Relazione tra contenuto idrico, potenziale matriciale e conducibilità idraulica insatura. Flussi preferenziali. Misure delle proprietà del mezzo insaturo. Tensiometri, infiltrometri.
· Circolazione idrica negli ammassi rocciosi: Parametri idraulici: influenza degli sforzi. Apertura meccanica e aperture idraulica. Leggi di flusso. Modelli concettuali idrogeologici (doppia porosità, continuo equivalente, mezzi fratturati discreti).
· Carsismo e flusso in rocce carbonatiche.
· Traccianti ambientali ed utilizzo degli isotopi nello studio delle acque sotterranee.
· Sorgenti: Classificazione sorgenti. Indagini sui bacini idrogeologici. Analisi degli idrogrammi e dell'immagazzinamento di acque nel sottosuolo. Sistemi di captazioni di sorgenti.
· Altro (es. legislazione, pompe di calore geotermiche, drenaggio, subsidenza).
A supporto dell'interpretazione quantitativa dei processi e meccanismi di dinamica del flusso nel sottosuolo, verranno usati semplici modelli matematici (es. MODFLOW), esclusivamente basati in codice aperto.
Prerequisiti
Le conoscenze introduttive degli argomenti di idrogeologia trattati nei corsi di laurea triennale sono utili, ma non imprescindibili, per seguire il corso.
Metodi didattici
Frequenti esercizi scritti e al computer saranno complementari alla comprensione dei concetti teorici esposti nel corso.
Materiale di riferimento
Dispense fornite dal docente. Altro materiale, fra cui libri, siti web o collegamenti a videotutorial verrà indicato durante il corso.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La prova di valutazione finale consiste in un esame scritto per la valutazione delle conoscenze acquisite. Lo studente deve consegnare l'eserciziario, secondo le istruzioni date dal docente durante il corso.
GEO/05 - GEOLOGIA APPLICATA - CFU: 6
Esercitazioni: 36 ore
Lezioni: 24 ore
Lezioni: 24 ore
Docente:
Pedretti Daniele
Docente/i