Course Syllabus
Obiettivi
Il corso intende fornire
delle basi teoriche e pratiche circa la modellazione numerica e l’utilizzo di
codici di calcolo ai fini della simulazione idrogeologica. A fine corso lo
studente sarà in grado di utilizzare strumenti di calcolo di diverso tipo ai
fini di impostare e svolgere simulazioni di fenomeni geologici in cui siano
rilevanti il comportamento dei materiali, la presenza di fluidi e di eventuali
opere.
Contenuti sintetici
Richiami sui
metodi numerici a completamento di altri corsi e finalizzati alla modellazione
idrogeologica.
Utilizzo di codici di calcolo agli elementi finiti e differenze finite per la soluzione di problemi di flusso di acque sotterranee.
Programma esteso
Richiami sui metodi numerici a completamento di altri corsi e finalizzati alla modellazione idrogeologica. Cenno a metodi numerici: differenze finite, elementi finiti. Approssimazioni, serie di Taylor, condizionamento, stabilità, consistenza, condizioni al contorno, metodi iterativi.
Richiami di idrogeologia utili alla formulazione e risoluzione di problemi con tecniche numeriche. Esempi di soluzioni numeriche: eq. diffusione, advezione dispersione, flusso di calore.
Utilizzo di codici di calcolo agli elementi finiti (es: FEFLOW) e differenze finite (es: MODFLOW in ambiente Groundwater Modelling System e Groundwater Vistas) per la soluzione di problemi di:
- flusso di acque sotterranee in condizioni stazionarie e transitorie,
- trasporto contaminanti
- acquiferi
salini costieri
- ottimizzazione di pozzi
Prerequisiti
Idrogeologia
Modalità didattica
Lezioni frontali e attività di laboratorio con utilizzo pratico di software di modellazione numerica (es: FEFLOW).
Materiale didattico
Appunti e
presentazioni power point fornite dal docente. Letteratura scientifica.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Prevalentemente basato
sullo svolgimento di un progetto tramite utilizzo di codici di calcolo e
successiva presentazione e discussione dello stesso.
Orario di ricevimento
Da Lunedì a Venerdi, 2 p.m. - 4 p.m.
Aims
To
provide theoretical and practical basis on numerical techniques for groundwater
modelling. The student will be able to use different numerical codes to solve
problems related to fluid flow in geological problems.
Contents
Basics of numerical methods with particular reference to groundwater
modelling.
Application of finite element and finite difference numerical codes for the solution of groundwater flow.
Detailed program
Basics of numerical methods with particular reference to groundwater modelling. Analysis of different approaches: finite differences, finite elements. Approximations, Taylor series, conditioning, stability, consistency, boundary conditions, iterative methods.
Basics of hydrogeological concepts useful for the definition and the solution of problems by using numerical methods. Examples of numerical solutions, eq. diffusion, advection, dispersion, heat flow.
Application of finite element (e.g., FEFLOW) and finite difference (e.g., MODFLOW with GMS and GV interfaces) numerical codes for the solution of:
- groundwater flow in saturated and unsaturated conditions, steady and transient.
- contaminant transport
- coastal saline aquifers
- well design
Prerequisites
Hydrogeology
Teaching form
Lessons
and laboratory activity with the practical use of numerical modelling software (e.g.,
FEFLOW).
Textbook and teaching resource
Course notes and power-point slides provided by the teacher. Scientific
papers.
Semester
Fall semester
Assessment method
Development of a practical modelling project with report and short discussion.
Office hours
From Monday to Friday, 2 p.m. - 4 p.m.
Staff
-
Paolo Frattini