Course Syllabus
Obiettivi
Fornire competenze circa: le caratteristiche di terreni e rocce che controllano l’immagazzinamento e circolazione di acqua nel sottosuolo, la stima della riserve idriche sotterranee e della risorsa idrica rinnovabile; i rapporti acque superficiali e profonde; le tecniche di acqiusizione dati e di monitoraggio; l'idrochimica delle acque sotterranee; la caratterizzazione e analisi del regime sorgentizio; la realizzazione di opere di presa e captazione, la caratterizzazione degli acquiferi con prove di portata per la determinazione dei parametri idraulici delle falde. Garantire l'apprendimento con esercizi ai fini dell'applicazione di soluzioni analitiche e/o numeriche per l'analisi di prove e la stima dei parametri dei mezzi porosi, anche per condizioni al contorno complesse
Contenuti sintetici
Lo studente apprenderà nozioni base ed avanzate di idrogeologia e idrogeologia applicata e dei contaminanti, nonché di monitoraggio, messa in sicurezza e bonifica.
Programma esteso
Idrogeologia generale:
Ciclo idrologico dell’acqua e circolazione in diversi ambienti geologici. Bilancio idrico: precipitazioni, temperature, evapotraspirazione reale e potenziale. Flusso idrico in condizioni sature ed insature in terreni, rocce porose e rocce fratturate. Porosità: origine e tipologie e ruolo nel flusso e nel trasporto. Ricostruzione ed interpretazione di superfici piezometriche e reticoli di flusso. Idrochimica: caratterizzazione chimico fisica delle acque sotterranee, residuo solido, solidi disciolti, conducibilità elettrica, bilancio ionico, distribuzione degli elementi principali, analisi e rappresentazione dei dati. Classificazione e analisi delle sorgenti, metodi captazione, analisi del regime e delle portate, curve di svuotamento. Progettazione e installazione di pozzi: la struttura dei pozzi, le modalità costruttive, le tecniche di manutenzione. Monitoraggio e interpretazione di test in pozzo e di pompaggio. Soluzioni per il flusso in condizioni stazionarie e transitorie per le diverse tipologie di acquifero. Prove in pozzo singolo. Slug tests. Processi multi-fluido. Pozzi immagine.
Esercitazioni: costruzione di reti di flusso; soluzioni semplici del flusso idrico sotterraneo; interpretazione di test in pozzo.
Prerequisiti
È richiesta la conoscenza di base di Geologia Applicata, Metodi di indagine geologico tecnica, Fisica e Matematica
Modalità didattica
- Lezione frontale
- Laboratorio
- Esercitazioni
Materiale didattico
Copia di lezioni e materiale su sito e-learning
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale
Sustainable Development Goals
Aims
Provide skills about: the characteristics of soils and rocks that control subsurface water storage and circulation; estimation of groundwater reserves and renewable water resource; surface and deep water relationships; data acqiusition and monitoring techniques; groundwater hydrochemistry; characterization and analysis of the source regime; construction of intake and catchment works; characterization of aquifers with flow tests for the determination of aquifer hydraulic parameters. Ensure learning with exercises for the purpose of applying analytical and/or numerical solutions for the analysis of tests and estimation of parameters of porous media, including for complex boundary conditions.
Contents
Students will learn basic knowledge on hydrogeology, applied and contaminant hydrogeology, treatment of contaminated sites
Hydrogeologic Concepts:
Groundwater flow principles
Aquifer characterization and classification
Darcy's Law and groundwater flow equations
Transient and steady-state flow
Groundwater recharge and discharge
Groundwater-surface water interactions
Aquifer Testing and Analysis:
Pumping tests (e.g., slug tests, constant-rate tests)
Analysis of aquifer properties (e.g., hydraulic conductivity, specific yield)
Aquifer test design and interpretation
Well hydraulics and well efficiency
Detailed program
Fundamentals of hydrogeology
Basic Hydrogeologic concepts:
Hydrologic cycle and water circulation in different geological systems. Hydrogeological balance: rainfall, temperature, real and potential evapotraspiration. Porosity definitions and use. Fluid flow in saturated and unsaturated soil, porous rocks or jointed rocks. Reconstruction and interpretation of piezometric surfaces and flow nets. Classification and analysis of springs, spring discharge regime, evaluation of spring discharge dynamics using recession curves, Hydrochemistry: physical chemical properties of groundwaters, TDS, dissolved elements their origin and their effects, data representation, plotting and analysis. .
Aquifer testing and analysis:
Well design and installation, drilling and construction techniques, purging, maintenance, materials. Monitoring and interpretation of well hydraulic testing and pumping tests under steady state and transient conditions. Well sampling techniques and problmes, methods and materials, sampling campaigns. Applying site characterization to model development.
Risk analysis for soil and water contamination. Reference legislation: regional, national and european laws for superficial and subsurface water.
Lab exercises: Flow net construction, simple solution of water flow in porous media, interpretation of well tests.
Prerequisites
A base-level knowledge in engineering geology, site investigation, physics and mathematics is required
Teaching form
- Lessons
- Laboratory experiences and problem solving
Textbook and teaching resource
All the lectures are downloadable form the elearning website
Semester
1st and second semenster
Assessment method
Oral
