Il corso si propone di fornire le conoscenze necessarie per affrontare in maniera quantitativa le problematiche connesse al flusso delle risorse idriche sotterranee (acque di falda) e alla propagazione dei contaminanti nei sistemi acquiferi. Pertanto, dopo aver illustrato le proprietà fondamentali che definiscono la capacità di immagazzinamento, trasporto e rilascio dell'acqua negli acquiferi, vengono presentate le soluzioni analitiche dell'equazione di flusso, che costituiscono lo strumento per l'interpretazione delle prove sperimentali per caratterizzare il comportamento idrodinamico degli acquiferi e la capacità produttiva delle opere di captazione (4 CFU). Successivamente, a partire dalla classificazione chimico fisica-tossicologica dei contaminanti usualmente presenti nelle acque di falda, vengono analizzati i meccanismi di propagazione e illustrate le soluzioni analitiche dell'equazione del trasporto di massa. L'ultima parte dell'insegnamento è dedicata alla caratterizzazione e bonifica degli acquiferi contaminati (4 CFU).

Gli obiettivi consistono nel fornire all'allievo le conoscenze teoriche e pratiche relative all'ingegneria degli acquiferi, nello sviluppare le abilità di identificazione di un problema e di risolverlo con un approccio rigoroso e professionale. Al termine del corso si richiederà allo studente la capacità affrontare problemi relativi alla caratterizzazione dei sistemi acquiferi, al flusso delle acque di falda, alla propagazione dei contaminanti, alla bonifica degli acquiferi contaminati. Ai fini dell'autonomia di giudizio e della maturazione nello sviluppo della comunicazione tecnica si richiederà la redazione di relazioni tecniche di taglio professionale.

Corsi ingegneristi di base e pacchetto Office.

Nozioni di base (1 CFU): capacità di immagazzinamento e di rilascio, capacità di trasporto di un acquifero. Criteri di classificazione degli acquiferi. L'applicazione della legge di Darcy sul terreno, ricostruzione della superficie piezometrica. Flusso nel sistema acquifero (2 CFU): Fondamenti teorici dell'equazione differenziale di flusso. Soluzioni analitiche dell'equazione differenziale di flusso per una geometria radialpiana: acquiferi confinati, semiconfinati e non confinati. Caratterizzazione di un acquifero: prove di falda in declino, prove di falda in risalita, slug test, altri metodi di determinazione dei parametri caratteristici di un acquifero. Caratterizzazione di pozzi e protezione dall'inquinamento (1 CFU): Capacità produttiva ed efficienza idraulica di un pozzo. Ottimizzazione della capacità produttiva di un sistema di approvvigionamento idrico. Vulnerabilità di un acquifero e rischio di inquinamento. Delimitazione delle aree di salvaguardia dei pozzi ad uso potabile. Fenomeni di inquinamento di sistemi acquiferi (2 CFU): Classificazione chimica, fisica e tossicologica dei contaminanti presenti nelle acque sotterranee. Meccanismi di propagazione degli inquinanti in falda: advezione, dispersione idrodinamica, adsorbimento, decadimento radioattivo, biodegradazione, altri processi. Fondamenti teorici dell'equazione differenziale del trasporto di massa. Soluzioni analitiche dell'equazione differenziale del trasporto di massa per soluti conservativi e per soluti reattivi. Propagazione delle sostanze non miscibili con l'acqua di falda. Principi di bonifica di acquiferi contaminati (2 CFU): La normativa italiana in materia di messa in sicurezza, bonifica e ripristino ambientale di siti contaminati. Piano della caratterizzazione: metodologie di campionamento del mezzo saturo e non saturo. L'analisi di rischio sanitario ambientale. Bonifica e messa in sicurezza di acquiferi contaminati (2 CFU).

Il corso sarà strutturato in lezioni frontali, esercitazioni in aula. Le esercitazioni riguardano: Ricostruzione della piezometria di un'area. Previsione degli abbassamenti indotti dalla erogazione di un'opera di captazione. Interpretazione di una prova di falda a portata costante. Interpretazione di una prova di pozzo a gradini di portata. Interpretazione di prove di tracciamento. Risoluzione di problemi relativi alla propagazioni di contaminanti in falda. Applicazione della procedura di analisi di rischio sanitario ambientale. Dimensionamento di una barriera idraulica. Dimensionamento di una barriera reattiva permeabile a ferro zerovalente.

a) Testo di riferimento per il corso: A. Di Molfetta, R.Sethi Ingegneria degli Acquiferi, Springer, 2012. oppure: R.Sethi, A. Di Molfetta. Groundwater Engineering, Springer 2019 ( https://tinyurl.com/yyvw67h7 ) b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione: P.A. Domenico, F.W. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, John Wiley & Sons Inc., New York, Second Edition, 1998. V.Bathu, Aquifer Hydraulics, John Wiley & Sons Inc., New York 1998.

Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L'esame è volto alla valutazione delle conoscenze acquisite ed alla maturazione di abilità (es. capacità di risoluzione di problemi, dimensionamento di interventi ingegneristici oltre alla capacità di predisporre report professionali). La prova scritta è composta da 4 domande aperte e 5 brevi esercizi (max 3 punti a domanda: max 27/30). La prova avrà durata di 1.5h e non potranno essere consultati appunti e/o libri di testo. Gli elaborati delle esercitazioni potranno essere consegnati durante il corso in due sottomissioni relative alla parte di flusso (max 2/30 punti) e di trasporto di inquinanti (max 2/30 punti). Oppure in un'unica soluzione dopo la fine del corso (max 3/30 punti totali).

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L'esame è volto alla valutazione delle conoscenze acquisite ed alla maturazione di abilità (es. capacità di risoluzione di problemi, dimensionamento di interventi ingegneristici oltre alla capacità di predisporre report professionali). La prova scritta è composta da 4 domande aperte e 5 brevi esercizi (max 3 punti a domanda: max 27/30). La prova avrà durata di 1.5h e non potranno essere consultati appunti e/o libri di testo. Gli elaborati delle esercitazioni potranno essere consegnati durante il corso in due sottomissioni relative alla parte di flusso (max 2/30 punti) e di trasporto di inquinanti (max 2/30 punti). Oppure in un'unica soluzione dopo la fine del corso (max 3/30 punti totali).