99244 - INGEGNERIA DEGLI ACQUIFERI T

Learning outcomes

At the end of the course the student will acquire the basic knowledge for the correct management of groundwater resources. In particular, the study of petrophysical parameters and the physical laws governing groundwater motion, limited to confined and unconfined aquifers, will be addressed with an approach aimed to the development of aquifer simulation by means of numerical modelling. The student will also acquire the basics of drilling, completion and management of water wells.

Course contents

Prerequisiti
The student who accesses this course is required to be able to adequately use the basic mathematical notions of differential calculus.
All lessons will be held in Italian, therefore it is necessary to know the Italian language to successfully follow the course and to be able to use the teaching material provided by the teacher.

Programma
Il corso è concettualmente suddiviso in due parti: una teorica preposta all’introduzione dei concetti di base e alle proprietà petrofisiche dei mezzi porosi e una pratica orientata alle modalità di misura delle proprietà petrofisiche. In funzione delle disponibilità del laboratorio mezzi porosi del DICAM, la seconda parte potrà prevedere attività pratiche di laboratorio.

Parte 1
Richiamo delle principali unità di misura del Sistema Internazionale inerenti alle grandezze del corso. Elementi di idrogeologia: tipi di falde, tipi di suoli, acqua nel suolo, granulometria dei suoli, porosità, conducibilità idraulica, permeabilità assoluta, bagnabilità, curve di ritenzione. Leggi del moto dei fluidi in mezzi porosi: teorema di conservazione della massa, legge di Darcy. Concetti di Sistema e Modello. Modello matematico di acquifero confinato e freatico in due dimensioni (2D), modello di pozzo in acquifero confinato e freatico. Cenni alla soluzione di Theis dell'equazione della diffusività per pozzo in falda confinata e alla soluzione di Cooper-Jacob per pozzo in falda confinata e in falda freatica. Principio di sovrapposizione degli effetti. Identificazione dei parametri di immagazzinamento S e trasmissività T degli acquiferi mediante prove di produzione in pozzi in falda confinata ed in falda freatica in regime stazionario ed in regime transitorio: cenni ai metodi di Thiem e di Theis. Metodi di perforazione dei pozzi ad acqua, completamento dei pozzi, filtri e dreni, chiusura intercapedine foro-colonna, messa in produzione, prove di pozzo, capacità specifica e efficienza di un pozzo. Cenni al trasporto di inquinanti solubili in acqua: equazione del trasporto. Sorgenti dell'inquinamento, tipi di inquinamento, misure preventive, misure di emergenza e modalità di indagine, interventi di contenimento e di bonifica, controllo dell'efficacia degli interventi di bonifica dei terreni. Cenni alla metodologia di studio degli acquiferi mediante simulazione numerica.

Parte 2
Compatibilmente con la disponibilità del laboratorio e la numerosità degli studenti, si eseguiranno attività pratiche misurando:
• la permeabilità assoluta all'acqua, a carico costante e carico variabile, su campioni consolidati e non consolidati;
• la permeabilità assoluta al gas;
• la distribuzione granulometrica di una sabbia;
• la densità di campioni consolidati: densità bulk, dei solidi e tal quale;
• la porosità di campioni consolidati;
Inoltre, verranno insegnati i concetti base della teoria degli errori per la corretta analisi dei dati misurati.

Readings/Bibliography

Dispense fornite dal docente.

Teaching methods

Parte 1 : the lessons will be of the traditional type with demonstrations carried out on the blackboard and with exercises concerning the topics covered during the lessons.

Parte 2: following the laboratory experiences, the student is required to produce a report that will be discussed during the examination.

Assessment methods

Students must sit an oral exam comprising of a series of questions that aim to ascertain students’ understanding of the theory, of the technological and design principles presented during lectures, as well as of practical problem similar to the ones dealt with during the practical exercises related to the course lectures. Moreover, the exam is aimed to assess the methodological and critical skills acquired by the student. The student will be invited to discuss the topics covered during the lessons and to move within the lectire notes and bibliographical material in order to be able to identify in them the useful information that will enable to illustrate typical aspects of the course. The achievement of an organic vision of the issues addressed during the classes and their critical use, which demonstrate ownership of a mastery of expression and specific language, will be assessed with marks of excellence. Mechanical and/or mnemonic knowledge of matter, synthesis and analysis with a language that is not always appropriate will lead to discrete assessments. Training gaps and/or inappropriate language - although in a context of minimal knowledge of the material - will lead to votes that will not exceed the sufficiency. Training gaps, inappropriate language, lack of guidance within the reference m

Teaching tools

Proiettore, Personal Computer, Microsoft Teams, Strumentazione di laboratorio.

Office hours

See the website of Villiam Bortolotti