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  1. Science
  2. Master Degree
  3. Marine Sciences [F7502Q]
  4. Courses
  5. A.A. 2024-2025
  6. 2nd year
  1. Coastal Risks and Dynamics
  2. Summary
Insegnamento Course full name
Coastal Risks and Dynamics
Course ID number
2425-2-F7502Q023
Course summary SYLLABUS

Course Syllabus

  • Italiano ‎(it)‎
  • English ‎(en)‎
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Obiettivi

L’obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire le conoscenze relative ai processi e rischi costieri influenti sulla dinamica ed evoluzione dei litorali anche in relazione ai cambiamenti climatici. Lo studente, al termine del percorso formativo, sarà in grado di interpretare e valutare il sistema fisico costiero, identificare gli elementi di vulnerabilità e rischio per il litorale e le possibili politiche di difesa in un’ottica di gestione integrata della zona costiera.

Contenuti sintetici

Il corso si propone di fornire gli elementi conoscitivi di base necessari per la comprensione delle leggi che governano i processi di generazione e propagazione del moto ondoso e dei fenomeni di evoluzione dei litorali prodotti da eventi naturali ed antropici, nonché di fornire strumenti e indicazioni progettuali per la mitigazione del rischio di erosione, inondazione ed eventi estremi.

Programma esteso

Definizione della zona costiera. Le onde generate da vento. Teorie del moto ondoso. Moto ondoso reale: concetti e nozioni di base. Analisi statistiche climatiche ed estreme di moto ondoso. Propagazione e trasformazione delle onde: shoaling, rifrazione e frangimento. Livello del mare. Marea astronomica. Le variazioni del livello medio indotte dalle onde (wave set-down, wave set-up). Risalita del moto ondoso sulle spiagge (wave run-up). Correnti litoranee longitudinali (longshore), trasversali (rip) e di ritorno (undertow). Le spiagge. Le dimensioni dei sedimenti. Profilo trasversale della spiaggia. Profilo di equilibrio. Profondità di chiusura. Unità fisiografica. Bilancio dei sedimenti. Dinamica dei litorali. Trasporto dei sedimenti. Trasporto longitudinale e trasversale. Evoluzione storica della linea di riva e modelli di previsione. Morfodinamica dei sistemi dunali: cenni. Rischio costiero. Erosione costiera: cause naturali ed antropiche. Resilienza e resistenza dei sistemi costieri. Vulnerabilità della costa ed eventi estremi: storm surges, inondazioni, uragani, tsunami. Cambiamenti climatici ed innalzamento del livello medio mare. Approcci per la valutazione del rischio. Analisi uni- e multi-variata. Sistemi di protezione costiera. Tempo di vita dell’opera e scelta dello stato di mare convenzionale di progetto. Opere a gettata: progettazione funzionale e strutturale di difese parallele – radenti e foranee – e trasversali (pennelli), emerse e sommerse. Fenomeni di interazione onda-struttura. Interventi di ripascimento: modalità realizzative, volumi iniziali e di reintegro, vita dell’intervento, opere sussidiarie di contenimento. Metodologie e tecniche di ripristino di dune costiere eco-compatibilii. Gli scarichi a mare: studio della diffusione, progettazione delle condotte e diffusori. Modelli di gestione delle aree costiere. Energia rinnovabile da moto ondoso e vento: cenni.

Prerequisiti

L’insegnamento non prevede alcun prerequisito o propedeuticità.

Modalità didattica

21 lezioni da due ore in presenza, Didattica Erogativa

Materiale didattico

Si suggeriscono i seguenti testi e manuali di approfondimento:

· Dean, R.G., Dalrymple, R.A. (1991). Water wave mechanics for engineers and scientists. Adv. Series on Ocean Engineering – vol. 2, World Scientific.

· Dean, R.G., Dalrymple, R.A. (2004). Coastal Processes with engineering applications. Cambridge University Press.

· Davidson-Arnott R., Bauer B., Houser, C. (2019) Introduction to coastal process and geomorphology. Cambridge University Press.

· Masselink, G., Hughes, M.G., Knight, J. (2011). Introduction to coastal process and geomorphology. Routledge.

· Ciavola, P., Coco, G. (2017). Coastal storms: processes and impacts. Wiley-Blackwell.

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

L’esame consisterà in un colloquio orale sugli argomenti svolti a lezione. La valutazione sarà effettuata sulla base delle risposte dell’allievo che dovranno dimostrare la padronanza degli argomenti trattati. In aggiunta, saranno oggetto di valutazione project work, problemi o esercizi come controllo delle competenze di problem solving disciplinare. Non sono previste prove in itinere.

Orario di ricevimento

Venerdì dalle 12:30 alle 13:30 presso l'aula U4-10.

Sustainable Development Goals

LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO
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Aims

The aim of the course is to provide the knowledge concerning coastal processes and risks interacting on coastal dynamics and evolution under changing climate. The student at the end of the course will be able to understand and evaluate the physical coastal system, identify coastal vulnerability and risk and the possible defence policies according to the Integrated Coastal Zone Management (ICZM).

Contents

The course is intended to provide basic knowledge of hydrodynamic (wave genesis and transformation) and morphodynamic (sediment transport, beach-profile evolution and coastline dynamics) processes induced by natural and anthropogenic pressures, and to assess design tools to prevent and reduce coastal risks related to beach erosion, flooding and extreme events.

Detailed program

The coastal zone. Wind waves. Wave theories. Random waves Wave statistics. Wave transformation from offshore to onshore. Sea level. Astronomical tide. Wave set-down and wave set-up. Wave run-up. Longshore, rip and undertow currents. The beach. Sediment characteristics. Cross-shore beach profile. Equilibrium beach profile. Closure depth. The concept of physiographic region. Sediments balance. Coastal Dynamics and processes. Sediment transport. Long-shore and cross-shore sediment transport. Shoreline evolution. Prediction of shoreline evolution. Elements of beach-dune system morphodynamics. Coastal risk. Coastal erosion: natural and anthropogenic pressures. Resilience and resistance of coastal systems. Coastal vulnerability. Climate change and extreme events: storm surges, flooding, typhoons, tsunami. Sea level rise projections. Risk assessment. Uni-variate and multi-variate analysis. Coastal protection systems. Design wave height related to structure lifetime. Breakwaters. Groynes. Wave-structure interactions. Nourishments. Coastal sand dune restoration with eco-friendly techniques. Elements of coastal management policies. Elements of marine renewable wind and wave energy.

Prerequisites

None

Teaching form

21 two-hour lectures, in person, Delivered Didactis

Textbook and teaching resource

The following textbooks are strongly suggested:

· Dean, R.G., Dalrymple, R.A. (1991). Water wave mechanics for engineers and scientists. Adv. Series on Ocean Engineering – vol. 2, World Scientific.

· Dean, R.G., Dalrymple, R.A. (2004). Coastal Processes with engineering applications. Cambridge University Press.

· Davidson-Arnott R., Bauer B., Houser, C. (2019) Introduction to coastal process and geomorphology. Cambridge University Press.

· Masselink, G., Hughes, M.G., Knight, J. (2011). Introduction to coastal process and geomorphology. Routledge.

· Ciavola, P., Coco, G. (2017). Coastal storms: processes and impacts. Wiley-Blackwell.

Semester

First semester

Assessment method

The examination will consist of an oral interview on the topics covered in class. Assessment will be made on the basis of the student's answers, which must demonstrate mastery of the topics covered. In addition, project work, problems or exercises as a check on disciplinary problem solving skills will be assessed. Interim assessments are not planned.

Office hours

Friday 12:30 pm – 1:30 pm at room U4-10.

Sustainable Development Goals

CLIMATE ACTION
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Key information

Field of research
ICAR/02
ECTS
6
Term
First semester
Activity type
Mandatory to be chosen
Course Length (Hours)
42
Degree Course Type
2-year Master Degreee
Language
English

Students' opinion

View previous A.Y. opinion

Bibliography

Find the books for this course in the Library

Enrolment methods

Manual enrolments
Self enrolment (Student)

Sustainable Development Goals

CLIMATE ACTION - Take urgent action to combat climate change and its impacts
CLIMATE ACTION

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