Università degli Studi di Perugia

Prova scritta e colloquio.

Come da calendario didattico, salvo casi di forza maggiore.

Nessuna

Il corso comprende anche elementi di idrologia superficiale e, pur se incentrato sulle acque sotterranee, sottolinea che la suddivisione fra acque superficiali e sotterraneaeè artificiosa e che i processi idrologici, idrogeologici e idroclimatici vanno studiati in maniera unitaria. Durante le lezioni vengono richiamati i concetti di base di Matematica, Fisica e Geografia Fisica, indispensabili per seguire proficuamente le lezioni.

Il ciclo dell'acqua. Richiami di Matematica, Fisica, Geografia Fisica. La portata dei corsi d'acqua, con cenni al flusso in pressione. Misura delle portate con mulinello, tubo di Pitot, metodi chimici, metodi fisici, stramazzi, in maniera speditiva. Equazione di Chezy e derivate. Taratura delle sezioni e curve di deflusso. La temperatura come variabile climatica: misura e stima, relazioni quota temperatura. Evaporazione ed Evapotraspirazione, stima e misura; equazioni su base fisica ed empirica (equazioni e metodi di Penman, Visentini, Turc, Keller, Thorntwithe). Precipitazioni: misura e stima; pluviometri, piogge ragguagliate, relazione quota piovosità; curve di possibilità pluviometrica; la piovosità in Italia e nel mondo. Infiltrazione: misura (infiltrometri e parcelle sperimentali); stima dell'infiltrazione con particolare riguardo alle formule di Horton e di Phillips. Rapporti fra evaporazione, infiltrazione, ruscellamento da un lato e vegetazione, caratteristiche geomorfiche, pedologiche e litotipi dall'altro. Differenza fra infiltrazione, infiltrazione efficace e ricarica delle acque sotterranee. Sistemi e Modelli (con particolare riguardo ai sistemi idrogeologici): definizioni concettuali, classificazioni, proprietà ed uso; equazione di continuità e bilancio idrogeologico a varie scale. Le acque sotterranee, terminologia essenziale. Equazione di Bernuille, di Poiselle, di Darcy. Carico piezometrico e potenziale idraulico. Limiti di validità dell'equazione di Darcy, numero di Reynolds. conduttività idraulica, permeabilità assoluta e relative misure in laboratorio. Assunzioni di Dupuit-Forchheimer: utilità, limiti di utilizzo, contraddizioni, applicazioni (vari casi di flusso parallelo, con e senza ricarica). Mezzi stratificati e/o anisotropi: la conduttività idraulica come tensore, equazione di Laplace, reti di flusso e forza di filtrazione, rifrazione delle linee di flusso. Pozzi per acqua: coefficiente d'immagazzinamento ed equazione di Theis per acquiferi in pressione e liberi; stato pseudo-stazionario ed equazioni di Thiem-Dupuit a partire dall'equazione di Cooper-Jacob. Curva caratteristica, portata critica, capacità ed efficienza (secondo Jacob - Rorabough). Stima dei parametri idrogeologici e del raggio d'influenza tramite prove di pompaggio (solo per acquiferi confinati e freatici). Principio di sovrapposizione nello spazio e nel tempo, pompaggio intermittente e risalita del cono di depressione. Acquiferi reali, con contorno a flusso nullo e contorno a potenziale imposto, pozzi fantasma, stima della distanza pozzo - contorno. Cenni agli acquiferi con moto proprio: zona di richiamo, tempi di percorrenza, barriere idrodinamiche contro l'inquinamento dei pozzi. Gli acquiferi come sistemi: l'approccio teorico e la realtà geologica. I mezzi reali, il minimo volume rappresentativo. Il flusso nei sistemi fratturati e/o carsici, incertezze, approssimazioni e limiti delle attuali conoscenze.
Le sorgenti. Classificazioni (con particolare riguardo alla struttura geologica), l'area di ricarica, la trasformazione afflussi-ricarica-portata. Curve d'esaurimento: Maillet, Tison, lineare, curve composite e significato dei coefficenti d'esaurimento. Applicazioni alla gestione ed alla protezione.
Relazioni acqua di mare-acquiferi costieri: equazioni di Gyben-Herzberg, di Glover, di Bear - Dagan; l'acqua dolce nelle piccole isole e negli atolli; controllo dei processi di salinizzazione. Introduzione allo studio dell'inquinamento delle acque sotterranee. Cenni alla modellistica idrogeologica ed all'impatto delle variazioni climatiche sulle risorse idriche. Vari casi di studio, con particolare riguardo ai processi di contaminazione da acqua di mare in Puglia, all'impatto dell'autostrada Aquila-Teramo sulle risorse idriche del Gran Sasso, al depauperamento delle falde idriche per sovrasfruttamento.
L'idrogramma fluviale, a varie scale temporali, definizioni essenziali. Idrogramma e coefficiente di deflusso in funzione del clima, delle caratteristiche geologiche e dell'attività antropica. Piezometria, relazioni fra acque superficiali ed acque sotterranee, le magre fluviali, curve di esaurimento.
Le piene. Separazione delle componenti dell'idrogramma di piena; deflusso di base, deflusso veloce, precipitazioni efficaci. Il tempo di corrivazione, modelli di trasformazione afflussi deflussi, calibrazione dei modelli. Applicazioni. L'idrogramma unitario. I metodi empirici per la stima delle massime portate, cenni ai metodi statistici. Precipitazioni e frane. Azioni ed opere per la prevenzione e mitigazione del rischio idrogeologico. Casi di studio.

Ciclo idrologico. Sistemi e modelli. Idraulica sotterranea: equazioni di Bernoulli & Darcy, assunzioni di Dupuit-Forchheimer. idraulica dei pozzi e pricipio di sovrapposizione. Problema inverso. Sorgenti. Acquiferi costieri. Introduzione al trasporto. Elementi di idrologia superficiale; magre, piene e relazioni fra regime e assetto geologico. Difesa dalle piene. Precipitazioni e frane. Casi di studio.

Lezioni frontali, con numerosi esercitazioni in aula. Escursioni sul campo.

- Fetter C. W. - Applied Hydrogeology - Prentice Hall

- Ciabatti M. - Elementi di Idrologia superficiale CLUEP Bologna.

per approfondimenti (testi disponibili in biblioteca)
- Celico P. - Prospezioni idrogeologiche. Vol. 1 e 2 - Liguori Editore.
- Civita M. - IDROGEOLOGIA APPLICATA E AMBIENTALE - CEA
- Todd D. K. - Ground Water Hydrology - Wiley
- Moisello U. - Idrologia Tecnica - La Goliardica Pavese
- Greppo M. - IDROLOGIA. Hoepl

Comprensione dei processi fondamentali del ciclo idrologico, con particolare riguardo alle acque sotterranee. Comprensione dei meccanismi che generano i deflussi fluviali, compresi quelli estremi (piene e siccità). Capacità di inserirsi nel mondo professionale e negli Enti pubblici e privati coinvolti nella gestione delle risorse idriche, con conoscenze di base quantitative per potersi avviare anche nel mondo della ricerca.

Come da Calendario didattico reperibile sul sito web del corso di laurea.

Come da Calendario didattico reperibile sul sito web del corso di laurea.

Laboratorio. Escursioni sul campo, con visita a campi pozzi, sorgenti, opere idrauliche ed enti gestori.

Frequenza non obbligatoria ma fortemente consigliata.

Dipartimento di Scienze della Terra, normalmente presso la Sezione di "Geologia Applicata, Geomorfologia ed Idrogeologia", Aula "Lucilia Gregori".

L'esame è composto da una prova scritta e da un colloquio. Non si è ammessi al colloquio se non si supera lo scritto. Gli studenti che non superano l'esame non lo possono ripetere nella stessa sessione.
E' fortemente consigliato seguire le lezioni, che sono integrate da note e dispense fornite dal docente (reperibili anche sul sito web del docente).
Sin dall'inizio è opportuno portare materiale per prendere appunti, disegnare (carta millimetrarata, due squadre, matita, gomma) e calcolatrice scientifica con possibilità di eseguire regressioni.

15-17, lunedì (possibilmente inviare una email).

Sezione di Geologia Applicata & Geomorfolgia, via Faina 4, stanza del docente