Nella formazione dell¿ingegnere ambientale-indirizzo protezione del territorio, questo corso assume di fatto il primo contatto con i problemi tecnici e scientifici relativi alle acque sotterranee nel contesto ambientale più ampio possibile. Ci si riferisce alla ricerca, estrazione ed utilizzo delle acque sotterranee, ai possibili impatti delle attività antropiche, dallo scavo di gallerie e miniere, dalle possibili fonti d¿inquinamento puntuali e non puntuali, alle tecniche di previsione e di protezione di una risorsa della massima importanza per lo sviluppo e nello sviluppo.

L¿allievo che accede a questo insegnamento deve avere al suo attivo le conoscenze di fisica, chimica e matematica impartite nel primo biennio, unitamente al corso di base di Geologia dell¿ingegnere (Geologia Applicata), ai corsi d¿Idraulica, Fisica Tecnica e Ingegneria degli Scavi.

Utilizzo dei programmi informatici di base; conoscenze di idraulica e geotecnica; nomenclatura caratteristiche di rocce e terreni

I sistemi idrologico-idrogeologici e la dinamica globale delle acque: approccio sistemico ¿scatola nera¿ allo studio dei diversi ambienti idrici interconnessi (bacino imbrifero, bacino idrogeologico, acquiferi); processi ricarica-discarica; concetto di risorsa idrica, bilancio globale. Genesi, distribuzione delle acque sotterranee e caratteristiche idrogeologiche delle rocce: porosità totale, volume rappresentativo elementare; modello concettuale di un corpo idrico sotterraneo; permeabilità assoluta, trasmissivitá, coefficiente di immagazzinamento, porosità utile, diffusivi, gradiente idraulico; velocità delle acque sotterranee e dispersione cinematica; permeabilità relativa, identificazione dei complessi idrogeologici. Sistemi idrogeologici semplici e complessi: geometria delle strutture idrogeologiche; tipi di acquiferi, elementi idro-strutturali e condizioni al contorno; strutture idrogeologiche a livello continentale, regionale, comprensoriale e locale; sistemi complessi; interazione tra sistemi idrogeologici e con le acque superficiali. Rilevamenti, prospezioni e misure idrogeologiche: Supporti topografici, cartografia numerica, preparazione di data-base per l¿uso dei G.I.S. (Geographical Information System); fonti d¿informazioni sul territorio; metodologie di approccio e di rilevamento idrogeologico a seconda della geomorfologia dell¿ambiente-obiettivo; concetti di prospezione, censimento, misura e monitoraggio; applicazioni del telerilevamento all¿idrogeologia; apparecchiature, metodi e tecniche di rilevamento piezometrico; per le misure di portata; per la misura della velocità e della direzione del flusso sotterraneo; per la stima delle grandezze idrometeorologiche; per la identificazione idrogeochimica e qualitativa delle acque sotterranee. Metodi di costruzione dei reticoli di flusso e interpretazione ¿per parti¿; le principali configurazioni ed il loro significato; analisi quantitativa e valutazione delle portate sotterranee. Le captazioni verticali (pozzi) e le prove in situ su gli acquiferi: ubicazione corretta, metodi di scavo e condizionamento dei pozzi; scelta del tipo, della lunghezza e della posizione dei tubi-filtro; autosviluppo, espurgo; problemi di impatto causato da pozzi mal costruiti o abbandonati; tipi di prova (prove di pozzo - SDT, prove di acquifero - APT, prove multiscopo - MPAT, prove puntuali su piezometri); scelta del sito, preparazione del pozzo-pilota, organizzazione e strumentazione delle prove; esecuzione delle prove; idrodinamica degli acquiferi sotto pompaggio (modelli in regime stazionario ed in regime transitorio); interpretazione delle prove di pozzo (curva caratteristica, efficienza, portata critica, portata di esercizio); interpretazione delle prove di acquifero (calcolo della trasmissivitá, conducibilità idraulica e del coefficiente di immagazzinamento, acquiferi ideali, liberi, semiconfinati, con drenaggio ritardato, ecc.); calcolo del raggio del cono di depressione; progettazione di un campo-pozzi; uso dei pozzi per il controllo temporaneo in corso d¿opera, per i sistemi di dewatering e per il recupero di acquiferi inquinati; delineazione delle aree di salvaguardia delle captazioni per pozzi. Studio e captazione delle sorgenti normali: Classificazione gestionale e idrogeologica delle sorgenti; idrodinamica degli acquiferi alimentanti una sorgente; studio dell¿area di alimentazione e dell¿area di emergenza; strumentazione delle emergenze; riserve regolatrici, riserve geologiche; la risorsa sorgiva: valutazione modellistica sulla base della curva di svuotamento dei sistemi; calcolo dei volumi immagazzinati, tasso di rinnovamento, tempo di sostentamento, tempo di rinnovamento, ecc; le opere di presa normali e speciali; due casi di studio completo di grandi sorgenti italiane; delineazione delle aree di salvaguardia delle captazioni di acque sorgive. Elementi di idrogeochimica e qualità delle acque sotterranee: le analisi idrogeochimiche di routine; elaborazione delle analisi, rapporti ionici caratteristici; facies chimica; qualità di base e qualità finalizzata; diagrammi interpretativi e cartografia della qualità. Cartografia tematica idrogeologica: Ricostruzione e morfologia della superficie piezometrica degli acquiferi: rappresentazione di situazioni idrogeologiche e situazioni di impatto, carte idrogeologiche, idrochimiche,; cartografia tematica tradizionale e cartografia numerica (G.I.S.). Interazione tra acque sotterranee e opere d¿ingegneria ambientale e civile: problemi, mezzi e tecniche del dewatering, problemi connessi con le iniezioni di consolidamento e di impermeabilitazione.

Normalmente, le esercitazioni prevedono lo sviluppo pratico degli argomenti trattati a lezione. Non ci sono, volutamente, nette separazioni tra lezioni ed esercitazioni ed anche il numero di ore destinate a esse varia in funzione del calendario effettivo delle lezioni. Gli argomenti svolti nelle esercitazioni sono, pertanto: identificazione dei limiti di una struttura idrogeologica reale, redazione della carta idrogeologica, calcolo del bilancio idrogeologico inverso mediante modello numerico; tracciamento del reticolo di flusso di un acquifero reale a partire da dati piezometrici; interpretazione di prove di pozzo e di acquifero; elaborazione di dati idrogeochimici. Totale h 45. Nei limiti del possibile, verranno svolte 2 - 3 escursioni didattiche con durata giornaliera [h 12 - 18].

Civita M. (2005) ¿ Idrogeologia applicata ed ambientale. CEA, Milano (testo di riferimento) Fetter C.W. (1994) - Applied Hydrogeology. 3rd edition. Macmillan College Publishing Co. New York.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group essay;

... L¿esame si basa su due interrogazioni diverse ed ha come riferimento i testi scritti e gli elaborati delle esercitazioni che devono essere consegnate al titolare del corso almeno 7 giorni prima di ogni appello.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.