Course Syllabus
Obiettivi
L'insegnamento si propone di trasmettere allo studente di Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e il Territorio
- la conoscenza dei principi di base delle impostazioni modellistiche idrogeologiche, 2D e 3D
- la capacità di studiare ed analizzare quantitativamente situazioni idrogeologiche complesse
- la capacità di sviluppare un progetto di lavoro
- la capacità di sviluppare una autonomia di analisi delle situazioni, sviluppando proposte progettuali
Al termine del corso lo studente è in grado di
- Modellare quantitativamente strutture idrogeologche semplici e complesse
- Ricostruire mappe distribuite da dati puntuali
- Produrre scenari previsionali idrogeologici
Al termine del corso lo studente ha acquisito una autonomia di giudizio che gli permette di analizzare un problema idrogeologico ambientale complesso, realizzare una modellazione e scrivere una relazione tecnica, come avviene in una reale situazione lavorativa.
Nel corso viene acquisita una capacità di apprendere declinabile nella applicazione delle conoscenze acquisite a contesti anche differenti da quelli studiati durante il corso, tipici del mondo del lavoro
Contenuti sintetici
Il corso è finalizzato allo studio di problematiche idrogeologiche ambientali, attraverso un approccio applicativo attraverso l'utilizzo di strumenti informatici, funzionali al mondo del lavoro.
Il corso prevede una parte teorica ed una pratica e ripercorre il flusso di lavoro necessario per giungere ad una caratterizzazione idrogeologica e idrochimcia di un reale caso di studio, sviluppando il percorso di lavoro completo: analisi esplorativa e mappatura dei dati, ricostruzione geostatistica di carte piezometriche, caratterizzazione idrodinamica e idrochimica e modellazione 2D e 3D, di flusso e di trasporto.
Programma esteso
Il corso si svolge totalmente in un laboratorio di informatica dove parti teoriche e pratiche si alterneranno, per guidare lo studente nell'applicazione di numerosi strumenti di calcolo.
In particolare
- strumenti di base per l'analisi esplorativa e la mappatura dei dati
- programmi di calcolo per la ricostruzione di un variogramma sperimentale di dati idrogeologici;
- ricostruzioni di carte piezometriche applicazione dei variogrammi sperimentali;
- strumenti statistici per l'analisi idrochimica dei dati
- modelli bidimensionali per il tracciamento delle linee di flusso e delle zone di cattura di un pozzo;
- modelli idrogeologici tridimensionali per la simulazione del flusso idrico sotterraneo nella zona satura in condizioni naturali e modificate dall’impatto di interventi antropici, quali barriere idrauliche, cave, centrali di pompaggio, sistemi di irrigazioni, etc.
Sono previste esercitazioni con applicazioni a casi reali di problematiche modellistiche, nei quali lo studente deve analizzare differenti scenari, variabili in funzione dell'incertezza dei dei dati e degli scenari progettuali.
Prerequisiti
Conoscenze dei concetti di base dell’idrogeologia di flusso e di trasporto.
Modalità didattica
Lezione frontali e in laboratorio
Il corso si svolgerà in un laboratorio di informatica, con una didattica mista tra teoria e pratica.
Materiale didattico
Testo - Anderson M. P., Woessner W.W. 1992. Applied groundwater modeling. Academic Press, 381 pp.
Risorse del docente
- slide presentate in aula
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame consiste in una prova scritta nella forma di un PROJECT WORK.
Gli studenti devono affrontare un reale progetto idrogeologico complesso, ripercorrendo quando sviluppato durante il corso, dimostrando di aver acquisto padronanza e competenza degli strumenti elaborativi. E' prevista la consegna di due elaborati, sviluppati utilizzando i software visti a lezione, consegnati un mese dopo il termine delle lezioni o almeno 15 giorni prima di ogni apppello.
Il voto del progetto è in trentesimi ed è integrato da una prova orale a scelta dello studente, che può sostenere se ha superato la parte di progetto con almeno 18/30.
Orario di ricevimento
Su appuntamento, concordato via email a tullia.bonomi@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to convey to the student of Sciences and Technologies for the Environment and the Territory
- knowledge of the basic principles of hydrogeological modeling, 2D and 3D
- the ability to study and quantitatively analyze complex hydrogeological situations
- the ability to develop a work project
- the ability to develop autonomous analysis of situations, developing project proposals
At the end of the course the student is able to
- Model quantitatively simple and complex hydrogeological structures
- Rebuild maps distributed by point data
- Produce hydrogeological forecast scenarios
At the end of the course the student has acquired a judgment autonomy that allows him to analyze a complex environmental hydrogeological problem, carry out a modeling and write a technical report, as happens in a real work situation.
During the course a learning ability is acquired that can be applied to the application of the knowledge acquired in contexts that are also different from those studied during the course, typical of the world of work.
Contents
The course is aimed at the study of environmental hydrogeological problems, through an applicative approach through the use of IT tools, functional to the world of work.
The course includes a theoretical and a practical part and retraces the workflow necessary to reach a hydrogeological and hydrochemical characterization of a real case study, developing the complete work path: exploratory analysis and data mapping, geostatistical reconstruction of piezometric maps , hydrodynamic and hydrochemical characterization and 2D and 3D flow and transport modeling.
Detailed program
The course takes place entirely in a computer lab where theoretical and practical parts will take turns to guide the student in the application of several computational tools
In particular
- basic tools for exploratory analysis and data mapping
- software for the reconstruction of an experimental variogram of hydrogeological data;
- reconstruction of piezometric with application of experimental variograms;
- statistical tools for hydrochemical analysis of data
- bi-dimensional hydrogeological models to compute and draw flow lines and well capture zones;
- three-dimensional hydrogeological models for groundwater flow simulation in the saturated zone, under natural conditions and modified by the impact of human impact.
- Exercises are planned with applications to real cases of hydrogeological problems.
Exercises with applications to real cases of modeling problems are foreseen, in which the student must analyze different scenarios, variable according to the uncertainty of the data and of the project scenarios.
Prerequisites
Knowledge of the basic concepts of flow and transport hydrogeology
Teaching form
Lessons, 6 credits
The course will take place in a computer lab, with a teaching mixed between theory and practice.
Textbook and teaching resource
Book - Anderson M. P., Woessner W.W. 1992. Applied groundwater modeling. Academic Press, 381 pp.
Teacher resources - slides presented in the classroom
Semester
Second semester
Assessment method
The exam consists of a written test in the form of a PROJECT WORK.
Students have to face a real complex hydrogeological project, retracing when developed during the course, demonstrating that they have acquired mastery and competence of the processing tools. The delivery of two papers, developed using the software seen in class, sent to the platform one month after the end of the lessons or at least 15 days before each exam session is expected.
The mark of the project is out of thirty and is supplemented by an oral test, chosen by the student, who can support if he has passed the project part with at least 18/30.
Office hours
Apointment, by email to tullia.bonomi@unimib.it
