IDROLOGIA

L'insegnamento fa parte del curriculum "Capitale naturale e servizi ecosistemici" del corso di Laurea Magistrale in Scienze Ambientali. Il corso ha come scopo fornire elementi di base dell'idrologia per saper stimare, valutare, gestire e modellare le risorse idriche superficiali e sotterranee. Il corso affronta le componenti del ciclo idrologico: precipitazione, evaporazione, traspirazione, infiltrazione, flussi saturi, deflussi superficiali e fluviali. Gli studenti sono introdotti ai metodi di campo e di modellazione per misurare e stimare i flussi di questi processi, e a come i risultati vengono applicati a casi studio reali per il monitoraggio e la gestione delle risorse idriche. Le esercitazioni includono analisi dei dati e modellazione idrologica.

- Definire, spiegare e usare correttamente termini e concetti che descrivono i processi idrologici: precipitazione, evaporazione, traspirazione, infiltrazione, flussi saturi, deflussi superficiali e fluviali;
- Comprendere il ciclo idrologico e come l'uomo interagisce e impatta con questo;
- Risolvere problemi idrologici per stimare la grandezza e la frequenza di determinati eventi;
- Usare semplici modelli idrologici per quantificare il ruolo di dei processi fisici nel ciclo idrologico;
- Stimare il rischio dovuto alle piene piene;
- Calcolare il deflusso minimo vitale e il deflusso ecologico;
- Valutare sistemi di gestione della risorse idriche con consapevolezza dell'aspetto multidisciplinare e della complessità del problema;
- Leggere in modo critico pubblicazioni scientifiche idrologiche;
- Scrivere in modo chiaro rapporti sulle esercitazioni.

Concetti base di calcolo: derivate, integrali ed equazioni differenziali ordinarie del primo grado.
Concetti base di meccanica dei fluidi: pressione, pressione idrostatica.

- Introduzione: Ciclo idrologico, processi idrologici, bilancio idrologico;
- Probabilità e statistica in idrologia: Tempo di ritorno, analisi di frequenza, rischio;
- Precipitazione: tipi, variabilità, misure;
- Calcolo estremi di precipitazione
- Evaporazione ed evapotraspirazione;
- Infiltrazione e dinamica dell'umidità nel suolo;
- Irrigazione;
- Idrologia superficiale. Deflussi superficiali e risposta idrologica.
- Idrologia sotterranea: flussi saturi e acquiferi.
- Controllo delle piene.
- Ecosistemi fluviali. Deflusso minimo vitale e Deflusso ecologico


Esercitazioni (in MatLab, Excel and Q-gis)
1) Bilancio Idrologico di un bacino (Matlab);
2) Calcolo della curva di possibilità pluviometrica (Matlab);
3) Calcolo evapotraspirazione ed evoluzione umidità del suolo (Excel);
4) Estrazione di rete fluviale da analisi di modelli di elevazione del terreno (Qgis);
5) Calcolo scala delle portate di moto uniforme (Excel);
6) Calcolo portate con iniezione di sale (Excel);

Materiale fornito attraverso la piattaforma di didattica online moodle

La verifica dell'apprendimento viene effettuata attraverso una prova scrita volta a verificare le capacità e competenze di calcolo di grandezze idrologiche di interesse e la conoscenza di aspetti teorici della disciplina
L'esame finale consiste in tre parti:

1) una parte pratica da svolgere con il prorio laptop in cui lo studente può usare i codici Matlab e i fogli excel sviluppati durante le esercitazoni per risolvere un nuovo problema (una breve relazione sull'esercitazione in Qgis (n° 4) andrà consegnata prima dell'esame). Esercitazioni richieste durante l'esame (n° 1, 2, 3, e 5 )
2) 3 esercizi numerici che hanno la finalità di verificare l'apprendimento delle tecniche di calcolo viste durante il corso.
3) 4 brevi domande che si focalizzano su aspetti teorici;

La prova scritta può essere seguita da un colloquio orale (solitamente svolto nello stesso giorno della prova scritta) dove viene discussa la correzione della prova scritta ed eventualmente vengono approfonditi altri aspetti teorici.

scritto

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

11/33 punti per esercitazione pratica;
13/33 punti per esercizi dell'esame;
9/33 punti per domande di teoria;

Le verifiche dell'apprendimanto sono progettate per attribuire il seguente livello di conoscenza e comprensione
- voto 28-30L, ottima conoscenza della materia e capacità di applicare in modo deduttivo le conoscenze e gli strumenti acquisiti in problemi nuovi non affrontati in precedenza;
- voto 24-27, buona conoscenza della materia e capacità di applicare le conoscenze e gli strumenti acquisiti in problemi simili a quelli già affrontati;
- voto 18-23, sufficiente conoscenza della materia e capacità di applicare le conoscenze e gli strumenti acquisiti in problemi simili a quelli già affrontati con alcune imrecisioni concettuali e/o di calcolo.

- Lezioni frontali.
- Esercitazioni in classe.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Capitale naturale e qualità dell'ambiente" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile