67094 - MODELLAZIONE GEOLOGICO-TECNICA E IDROGEOLOGICA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce: i principi della modellazione geotecnica ed idrogeologica con metodi numerici; i principi di modellazione alle differenze finite ed agli elementi finiti; i concetti di modello concettuale, implementazione, parametrizzazione, calibrazione e validazione di un modello numerico. Lo studente è in grado di: di utilizzare tecniche di modellazione numerica per: definire il modello matematico idoneo sulla base del modello geologico-tecnico ed idrogeologico; risolvere problemi relativi alla valutazione dei fenomeni tenso-deformativi di terreni e rocce (cedimento di fondazioni, rilevati e strutture, scavi in sotterraneo, etc.); applicare e risolvere problemi relativi al flusso ed al trasporto di contaminanti negli acquiferi; valutare la significatività dei risultati ottenuti alla luce delle caratteristiche del modello.

Programma/Contenuti

MODELLAZIONE GEOTECNICA: cenni di risoluzione delle equazioni differenziali tramite differenze finite. Confronto tra soluzione analitica e soluzione numerica dell'equazione di Dupuit. Problemi di stabilità. Caratteristiche,potenzialità e limiti di alcuni codici di calcolo disponibili in commercio. Esempi pratici di modellazione numerica geotecnica eseguiti in aula:1) Calcolo dello stato tensionale geostatico in un mezzo elastico e elasto-plastico; 2) Scavo in un elastico e elasto-plastico; 3) Carico limite di una fondazione nastriforme in condizioni non drenate; 4) Stabilità di un versante in terreno omogeneo; 5) Stabilità di un versante in un ammasso stratificato; 6) Scavo di una galleria circolare in un mezzo elasto-plastico.

MODELLAZIONE IDROGEOLOGICA: Teoria sull ' impiego dei modelli matematici in Idrogeologia. Definizione di modello: modello concettuale e modello matematico, passaggio fra i due modelli. Modelli matematici: modelli analitici, modelli numerici, modelli deterministici, modelli stocastici. Modelli di flusso e modelli di trasporto. Modelli per analisi di rischio dei siti contaminati. Modelli numerici ad elementi finiti ed alle differenze finite. Fasi di: discretizzazione del dominio di flusso, definizione delle condizioni iniziali ed al contorno, assegnazione dei parametri e degli stress, calibrazione, validazione. Applicazione pratica di modelli analitici per l'analisi di rischio dei siti contaminati. Applicazione pratica di modelli numerici alle differenze finite per la simulazione del flusso e trasporto in falda in acquiferi porosi

Testi/Bibliografia

Powerpoint delle lezioni 

Appunti del docente

Anderson M.P., Woessner W.W. (1992). Applied groundwater modelling — Simulation of flow and advective transport. Academic Press Inc., San Diego (USA), 381 p.

Metodi didattici

La maggior parte delle ore di lezione sono svolte in aula computer con il supporto di strumenti informatici e software dedicati

Modalità di verifica dell'apprendimento

Test multi-risposta su argomenti di esame; doppia prova al computer (modellazione geotecnica+modellazione idrogeologica)

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Matteo Berti

Consulta il sito web di Maria Filippini