67094 - MODELLAZIONE GEOLOGICO-TECNICA E IDROGEOLOGICA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2021/2022

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.

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: Introduzione alla modellazione idrogeologica: tipi di modelli ed equazioni descrittrici del flusso. Fasi di implementazione di un modello numerico idrogeologico: discretizzazione del dominio di flusso, definizione delle condizioni iniziali ed al contorno, assegnazione dei parametri e degli stress, calibrazione, validazione. Presentazione dei principali codici ed interfacce di modellazione idrogeologica. Richiami di teoria sul trasporto dei contaminanti ed equazione di trasporto. Esercitazioni pratiche di modellazione idrogeologica utilizzando i codici MODFLOW, MODPATH, MT3DMS e l’interfaccia grafica Groundwater Vistas: modelli di flusso allo stato stazionario e transitorio; modelli di trasporto; calibrazione manuale ed automatica; analisi di sensitività.

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 e valutazione dell'apprendimento

L'esame è diviso in 4 parti

Modellazione geologico-tecnica:

1) Test multi-risposta su argomenti di esame (voto A1)

2) Modellazione geotecnica in aula (voto A2)

Dalla media di A1 e A2 si ottiene il voto A

 

Modellazione idrogeologica:

1) Test multi-risposta su argomenti di esame (voto B1)

2) Modellazione idrogeologica in aula (voto B2)

Dalla media di B1 e B2 si ottiene il voto B

Il voto finale deriva dalla media di A e B

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Matteo Berti

Consulta il sito web di Maria Filippini