B4854 - DINAMICHE FLUVIALI E GESTIONE DEL SEDIMENTO

Conoscenze e abilità da conseguire

L’insegnamento mira a fornire conoscenza sulle dinamiche attuali che caratterizzano i sistemi fluviali dell’Antropocene, in cui il principale agente di cambiamento è rappresentato dal disturbo antropico storico e/o contingente. L’insegnamento integra lezioni frontali a sessioni di laboratorio ed attività di campo. Le lezioni trattano aspetti inerenti l’apporto e il trasferimento di sedimento, incluse le interazioni tra versanti e aste fluviali, il ruolo della forzante idro-meteorologica sull’intensità e la tipologia dei processi di trasporto di sedimento. Allo stesso tempo, viene affrontato il tema della gestione del sedimento a scala di bacino, con riferimento agli impatti associati ai cambiamenti di uso del suolo, estrazioni di ghiaie in alveo e alla costruzione di opere di captazione idrica e di difesa spondale. Argomenti specifici includono: (i) i meccanismi principali di trasporto solido fluviale; (ii) la morfologia e la tipologia degli alvei come risultato del (dis)equilibrio tra apporto e trasporto di sedimento; (iii) il bilancio di sedimento come chiave per l’identificazione di situazioni di disequilibrio e la redazione di strategie di gestione sostenibile; (iv) lo stato dei fiumi dell’Appennino Settentrionale e le recente dinamiche di incisione generalizzata. La discussione in classe viene stimolata mediante una rassegna bibliografica su temi selezionati, la cui enfasi varia di anno in anno e viene arricchita da seminari ad invito tenuti da portatori di interessi pubblici. La componente di laboratorio, condotta per lo più in ambiente GIS, introduce gli studenti alla mappatura di forme naturali e antropiche chiave, quali ad esempio le sorgenti di sedimento sui versanti, il canale attivo, i terrazzi fluviali, i conoidi alluvionali e le opere di difesa. Una seconda parte più quantitativa, si occupa della valutazione del cambiamento topografico mediante sottrazione di Modelli Digitali del Terreno (DTM) ad alta risoluzione (DoD) e valutazione delle relative incertezze. La componente di campo illustra il rilevamento topografico di sezioni trasversali, la caratterizzazione granulometrica del letto, nonché il funzionamento di stazioni di monitoraggio idrologiche e del trasporto solido. Infine, l’analisi dei dati raccolti in campo viene condotta da gruppi di studenti e si conclude con la redazione di una breve relazione tecnica.

Contenuti

IMPORTANT:

For ERASMUS and OTHER EXCHANGE STUDENTS:

the course will be taught in Italian and English.

Most of the teaching material and readings are in English.

LEZIONI FRONTALI:

Le lezioni ospiteranno interventi su invito di enti deputati alla gestione fluviale (Autorità di Bacino Distrettuale del Fiume Po, Parma e Consorzi di Bonifica) e di docenti stranieri specializzati (University of Canterbury, University of British Columbia).

1. Introduzione ai sistemi fluviali attuali: dinamiche naturali, cambiamento climatico e condizionamenti antropici

2. Apporti di sedimento: tipologie, metodi di misura e incertezze

3. Alveo attivo e grado di confinamento (naturale e artificiale): impatti sullo scambio sedimentario tra piana alluvionale e alveo attivo

4. Idrologia fluviale e geometria idraulica

5. Trasporto solido (al fondo e in sospensione): concetti ed equazioni principali

6. Trasporto solido: metodi di misura del carico (load) di sedimento e tecniche di monitoraggio

7. Bilancio di sedimento: teoria e metodi di quantificazione

8. Morfologia fluviale: il ruolo fondamentale della disponibilità di sedimento in alveo

9. I sistemi fluviali perturbati dell'Antropocene: l'eredità di escavazioni in alveo e barriere idrauliche - Esempi tratti dall'Appennino Settentrionale

10. L'impatto degli eventi alluvionali sui sistemi fluviali in Romagna (2023-24): controlli litologici e implicazioni per la gestione del sedimento in alveo

11. Gli enti preposti alla gestione dei fiumi e del sedimento: criticità e prospettive

12. Scale temporali e spaziali di monitoraggio e valutazione: il ruolo chiave del geomorfologo fluviale (nella deficitaria gestione degli alvei in Italia)

LABORATORI DIGITALI

1. Ripasso di operazioni fondamentali in ambiente GIS e tecniche di acquisizione dati

2. Mappatura dell'alveo attivo e delle opere in alveo, la classificazione delle sponde e la valutazione quantitativa del grado di confinamento

3. Flusso di lavoro per l'acquisizione di dati fotogrammetrici mediante UAV (drone) e la metodologia Structure from Motion per ottenere ortofotomosaici e modelli digitali del terreno (DTM)

4. Analisi di DTM sequenziali per la valutazione volumetrica del bilancio di sedimento: incisione, aggradazione e cambiamento netto

5. Geomorphic Change Detection: parte 1

6. Geomorphic Change detection: parte 2

ESCURSIONI E VISITE

1. Visita presso la sede di CGR S.P.A. a Parma: dalle riprese fotografiche aeree al rilievo di LiDAR di topografia digitale ad alta risoluzione. Data da definire.

2. campagna di misure in alveo (2 gg consecutivi in un alveo in Romagna): (i) Rilievo fotogrammetrico del fondo alveo mediante integrazione di drone e GNSS. (ii) Rilievo granulometrico mediante pebble count e setacciatura della frazione grossolana in campo. Date e località da definire.

Testi/Bibliografia

• Materiale didattico pubblicato sul sito istituzionale UniBo relativo all'insegnamento.
• Articoli scientifici selezionati.
• Capitoli tratti dal libro: Rhoads, B., 2020. River Dynamics: Geomorphology to Support Management. (e-book disponibile gratuitamente per studenti unibo)

Metodi didattici

Lezioni Frontali, Escursioni Didattiche in Campo, Laboratori di Cartografia, Fotointerpretazione e Sistemi Informativi Territoriali.

MODULI DI SALUTE E SICUREZZA:

(OBBLIGATORI PER PARTECIPARE ALLE ESCURSIONI DIDATTICHE)

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

POSSIBILI ADATTAMENTI:

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile ( https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it): sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all’approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

• Approfondamento di un argomento a scelta trattato durante il corso, mediante produzione di slides digitali da presentare in classe e coordinamento della discussione in classe (40%)
• Consegna di elaborati GIS effettuati durante i laboratori (30%)
• Breve relazione tecnica di gruppo inerente alla raccolta dati effettuata in campo e alla successiva analisi svolta in classe (30%)

Strumenti a supporto della didattica

• Videoproiezioni da PC di: (1) teoria, e (2) tutorials per l'utilizzo di softwares.
• Dimostrazioni pratiche in campo e in aula.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesco Brardinoni