Course Syllabus
Descrizione del modulo
Introduzione generale all’idrosfera e ai fluidi
• L’acqua sulla Terra; oceani, ghiacciai, fiumi, laghi; acqua nel sottosuolo e atmosfera
• Fiumi e canali: principi di base, tipi di canale, erosione, trasporto e sedimentazione
• Dinamica dei fiumi e idraulica. Equazione di Chezy, di Manning e altre relazioni velocità-pendenza
• Trasporto sedimentario (*)
Statica e dinamica dei fluidi: basi
• Introduzione alla dinamica dei fluidi
• Equazione della conservazione della quantità di moto applicata ai fluidi; equazioni di Navier-Stokes e di continuità (*)
• Fluidi Newtoniani e non-Newtoniani
• Reologia
• Applicazioni ai rischi naturali
Introduzione alle frane e alla loro dinamica
• Tipologie di frane e movimenti di massa (cenni)
• Cenni alla stabilità dei pendii; fattori scatenanti (*)
• Introduzione ai materiali granulari
• Equazioni del moto: dai corpi rigidi in scivolamento ai materiali granulari
• Introduzione alle valanghe di roccia
• Casi di studio sulle valanghe di roccia
Le colate detritiche
• Flussi iperconcentrati
• Reologia delle colate detritiche
• Dinamica delle colate detritiche
• Esempi e casi di studio
• Casi particolari: lahar, GLOF, quick clay
• Modellazione numerica delle colate (*)
• Casi di studio sulle colate detritiche
Altri rischi idrogeologici legati a bacini chiusi e fiumi
• Inondazioni
• Rottura di grandi dighe
• Modellazione fisica di onde catastrofiche in bacini idrologici; equazione di de-Saint Venant (*)
• Frane in grossi bacini idroelettrici e in laghi
• Casi di studio
Altri rischi idrogeologici legati a mari e oceani
• Pericoli costieri (*)
• Frane sottomarine: generazione e propagazione
• Tsunami: generazione, rischio
• Fisica degli tsunami; onde in acque basse; relazioni di dispersione; diffrazione e propagazione delle onde di tsunami, run-up sulla terraferma
• Casi di studio
Rischi legati alla neve e al ghiaccio (*)
• Introduzione alla neve e al ghiaccio
• I ghiacciai: flusso, dinamica, bilancio
• Valanghe di neve: tipologie, descrizione, e formazione
• Dinamica delle valanghe di neve
• Valanghe di ghiaccio; collasso fronti glaciali; seracchi; ghiacciai sospesi
• Relazione ghiaccio-clima nei ghiacciai
• Casi di studio
Epilogo
• Opere di difesa (cenni)
• Catastrofi estreme nella storia della Terra e dell’umanità anche in relazione con il clima ()
• Eventi globali estremi nel futuro ()
Obiettivi di apprendimento
Elementi di rischi idrogeologici,
con alcuni approfondimenti quantitativi dei rischi provocati dall'acqua
sui continentu e negli oceani
Lingua utilizzata negli incontri
Italiano e Inglese
Periodo di erogazione del modulo
Secondo semestre
Modalità di accertamento degli esiti del processo di apprendimento
Modalità esame
• Esame scritto intermedio
Esame basato su esercizi e esposizione scritta e eventualmente colloquio
Sustainable Development Goals
Module description
General introduction to the hydrosphere and fluids
• Water on Earth; oceans, glaciers, rivers, lakes; groundwater and atmosphere
• Rivers and canals: basic principles, canal types, erosion, transport and sedimentation
• River dynamics and hydraulics. Chezy equation, Manning equation and other speed-slope relationships
• Sedimentary transport (*)
Statics and dynamics of fluids: basics
• Introduction to fluid dynamics
• Equation of conservation of momentum applied to fluids; Navier-Stokes and continuity equations (*)
• Newtonian and non-Newtonian fluids
• Rheology
• Applications to natural hazards
Introduction to landslides and their dynamics
• Types of landslides and mass movements (outline)
• Notes on slope stability; triggering factors (*)
• Introduction to granular materials
• Equations of motion: from sliding rigid bodies to granular materials
• Introduction to rock avalanches
• Case studies on rock avalanches
The debris flows
• Hyper-concentrated flows
• Rheology of debris flows
• Dynamics of debris flows
• Examples and case studies
• Special cases: lahar, GLOF, quick clay
• Numerical modeling of castings (*)
• Case studies on debris flows
Other hydrogeological risks related to closed basins and rivers
• Flooding
• Breaking of large dams
• Physical modeling of catastrophic waves in hydrological basins; de-Saint Venant equation (*)
• Landslides in large hydroelectric basins and lakes
• Study cases
Other hydrogeological risks related to seas and oceans
• Coastal dangers (*)
• Submarine landslides: generation and propagation
• Tsunami: generation, risk
• Physics of tsunamis; waves in shallow water; dispersion relations; diffraction and propagation of tsunami waves, run-up on land
• Study cases
Risks related to snow and ice (*)
• Introduction to snow and ice
• Glaciers: flow, dynamics, balance
• Snow avalanches: types, description, and formation
• Dynamics of snow avalanches
• Ice avalanches; collapsing glacial fronts; seracs; hanging glaciers
• Ice-climate relationship in glaciers
• Study cases
Epilogue
• Defense strategies (notes)
• Extreme catastrophes in the history of the Earth and of humanity also in relation to the climate ()
• Extreme global events in the future ()
Learning goals
Elements of hydrogeological risks,
with some quantitative insights into the risks caused by water
on continents and in the oceans
Breakdown of meetings
2 hours-meetings
Language used in meetings
Italian and English
Delivery period of the module
Second Semester
Methods of assessing the outcomes of the learning process
Modalità esame
• Esame scritto intermedio
Esame basato su esercizi e esposizione scritta e eventualmente colloquio
Sustainable Development Goals
Staff
-
Fabio Vittorio De Blasio
