Corso di laurea magistrale Monitoraggio Ambientale, Tutela e Ripristino LM-75

Il modulo di Rischio geologico-ambientale è tenuto al primo semestre nel primo anno del corso di Laurea Magistrale “Monitoraggio Ambientale, Tutela e Ripristino”, per cui i prerequisiti corrispondono a quelli in ingresso ai corsi di laurea magistrale della classe “LM-75 – Scienze e tecnologie per l'ambiente e il territorio”.
Modulo Tutela acque sotterranee: Conoscenze dei concetti di base della geologia, inerenti la classificazione delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche e le loro caratteristiche, e della terminologia per descrivere e classificare i diversi tipi di rocce.
Tali conoscenze sono acquisite attraverso l’insegnamento Geologia con Laboratorio (Corso di Studi in Scienze Naturali e Corso di Studi in Scienze Geologiche) o affini.

L'insegnamento si inserisce nel generale obiettivo del corso di studio di fornire un'approfondita preparazione culturale nell'analisi sistemica dell'ambiente naturale.

Modulo di Rischio geologico-ambientale

Il modulo di Rischio geologico-ambientale fornisce strumenti teorico-pratici per la valutazione e la mitigazione del rischio ambientale, facendo riferimento alla normativa ad esso relativa.
In particolare per quanto riguarda il rischio geologico si tratterà la pericolosità geologica nei confronti dell'uomo e delle sue attività.
Il modulo concorre al conseguimento di obiettivi formativi qualificanti quali la capacità di analisi dei processi geologico ambientali, con particolare riguardo a:
- prevenzione del dissesto geoidrologico;
- corretta pianificazione territoriale;
- mitigazione del rischio geomorfologico.

Sono previsti tre giorni di attività di terreno.

Modulo di Tutela delle acque sotterranee

Il modulo Tutela delle acque sotterranee si propone di fornire:

- gli strumenti per la comprensione dell’assetto idrogeologico di un’area e dello stato di salute delle risorse idriche sotterranee;

-  le competenze per l’utilizzo dei principali metodi per la caratterizzazione, il monitoraggio e protezione degli acquiferi;

- una adeguata proprietà di linguaggio in ambito idrogeologico.

Modulo di Rischio geologico-ambientale

Conoscenza e capacità di comprensione

Alla fine di questo insegnamento si dovrà:
- conoscere il concetto di rischio geologico ambientale e dei suoi fattori: pericolosità, vulnerabilità del bene esposto e valore del bene esposto;
- conoscere le principali cause e i meccanismi dei fenomeni geologici pericolosi, sia endogeni (terremoti, eruzioni vulcaniche) sia esogeni (piogge intense, erosione accelerata, inondazioni, frane);
- conoscere le principali norme che regolano la difesa dell'uomo dai rischi geologici.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Grazie all’utilizzo di specifiche metodologie sperimentate nelle esercitazioni, si saprà:
- valutare la pericolosità geologica in alcuni ambiti (micro-zonazione sismica, valutazione delle portate di massima piena, suscettibilità del territorio alle frane,…), partendo dall'analisi dei fattori che la caratterizzano e secondo le metodologie più utilizzate;
- impostare uno studio ambientale relativamente al comparto: rischio geologico ambientale.

Autonomia di giudizio

Al termine dell’insegnamento, si saranno acquisiti strumenti teorici e pratici per formulare autonomamente un giudizio sulla pericolosità geologico-ambientale in diversi contesti geologici.

Abilità comunicative

Si saprà utilizzare il linguaggio tecnico relativo alla valutazione del rischio geologico-ambientale; ci si saprà inoltre coordinare con le diverse figure professionali che lavorano nello stesso settore tecnico-scientifico.

Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento, si avranno le capacità di approfondire autonomamente lo studio dei fenomeni geologico-ambientali e delle metodologie per una valutazione critica della loro pericolosità.

Modulo Tutela delle acque sotterranee

Conoscenza e capacità di comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo studente/la studentessa dovrà conoscere:

- il ruolo e l’importanza delle acque sotterranee per l’uomo e l’ambiente

- le principali caratteristiche idrogeologiche di rocce e terreni

- le principali metodologie dell’idrogeologia

- i componenti del bilancio idrico

- i fattori da cui dipendono le caratteristiche idrochimiche delle falde idriche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo studente/la studentessa saprà:

- utilizzare una terminologia appropriata nel campo della idrogeologia.

- formulare il modello idrogeologico concettuale di un’area;

- utilizzare i principali metodi per la caratterizzazione e la protezione delle risorse idriche sotterranee;

- valutare se la qualità e la quantità delle acque sotterranee sono state compromesse.

Autonomia di giudizio

Al termine dell’insegnamento lo studente/la studentessa saprà formulare un giudizio:

- sull’importanza e il ruolo delle risorse idriche sotterranee a scala locale e regionale;

- sulla qualità delle acque sotterranee;

- sulla possibile interferenza tra attività antropiche e risorse idriche sotterranee.

Abilità comunicative

Lo studente/la studentessa saprà utilizzare il linguaggio tecnico relativo all’idrogeologia, e conseguentemente potrà coordinarsi con le diverse figure professionali che lavorano nello stesso settore tecnico-scientifico.

Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento lo studente/la studentessa avrà la capacità di comprendere e approfondire autonomamente il quadro generale delle risorse idriche di un territorio.

Modulo di Rischio geologico-ambientale

- Introduzione all’insegnamento. La geologia ambientale. Il concetto di rischio ambientale. Pericolosità. Vulnerabilità. Valore esposto. Rischio geologico e ambientale.
- Rischi geologici di origine endogena. Tettonica e vulcanismo.
- Il rischio sismico. I terremoti: intensità e magnitudo. Propagazione delle onde sismiche e effetti di sito. I terremoti in Italia e loro cause. Faglie attive e capaci, metodi di indagini per l'individuazione delle faglie in superficie. L’evoluzione normativa. La macrozonazione sismica. La risposta sismica locale. La microzonazione sismica.
- Il rischio vulcanico. Vulcani di tipo effusivo e di tipo esplosivo. Tipi di eruzione. Le grandi eruzioni. I vulcani attivi in Italia e loro genesi. La pericolosità vulcanica.

- Rischi geologici di origine esogena. Acqua, vento e gravità
- L’atmosfera, il clima. Struttura e composizione dell’atmosfera. Le radiazioni solari. I cicli dell’acqua e del carbonio. Circolazione oceanica. I climi. I cambiamenti climatici del passato e del presente. Il tempo atmosferico. L’umidità dell’aria. Le nubi. Le precipitazioni. La pressione atmosferica. Le previsioni del tempo. Le masse d’aria. Il vento. Pressione atmosferica e latitudine. Cicloni tropicali e tornado. La circolazione atmosferica. 
- La pericolosità delle piogge - Le piogge. Il singolo evento piovoso. L’intensità della pioggia. La capacità di assorbimento del terreno. Lo studio delle precipitazioni ai fini della valutazione del rischio idrologico. Pluviometro e pluviografo. Tempo di ritorno, curve di probabilità pluviometrica. Gli eventi estremi. Esercitazione sul calcolo di curve segnalatrici di probabilità pluviometrica.
- L'erosione accelerata - Erosione, trasporto e sedimentazione per azione delle acque. Le acque selvagge. Erosione normale (o geologica) ed erosione accelerata. Relativi impatti ambientali ed economici. Il processo erosivo. Tipi di erosione. Metodi per la valutazione dell’erosione. Erosività della pioggia. Erodibilità del suolo. Esercitazione sulla valutazione dell’erosione. L’erosione fluviale.
- Il rischio di inondazione - Portata dei corsi d’acqua. Portata giornaliera. Portata mensile. Portata annuale. Portata media giornaliera. Portata media mensile. Portata media annuale. Misure di portata. Stazioni idrometriche. Idrometrografi. Altezza idrometrica. Curva di taratura della portata. Idrogrammi di piena. Tipi di deflusso: superficiale (R), ipodermico, diretto, sotterraneo. Bacino idrografico. Esercitazione sulla delimitazione di un bacino idrografico e sulla valutazione della sua superficie. Tempo di corrivazione. Formula empirica di Giandotti. Valutazione delle portate di piena: calcolo della portata di massima piena col metodo razionale. Esercitazione sul calcolo della portata di massima piena col metodo razionale. Valutazione delle portate di piena. I corsi d’acqua. Torrenti e fiumi. Moto laminare e turbolento. I fiumi italiani. Bacini idrografici e bacini idrogeologici. Autorità di bacino. Le piene. Le alluvioni in Italia. Previsione delle alluvioni. Previsioni meteo. Prevenzione delle alluvioni. Prevenzione attiva (Pianificazione territoriale). Evoluzione normativa. Prevenzione passiva (interventi strutturali - opere). Prevenzione in montagna e in collina (dighe). Interventi in pianura (argini, casse di espansione, canali scolmatori).
- Le frane. La classificazione di Varnes. Geometria e riconoscimento. Condizioni di stabilità. Fattori predisponenti e innescanti. Valutazione della suscettibilità. Interventi di mitigazione. Reti di monitoraggio. Le frane in Italia.

La normativa sul "rischio idrogeologico".

- Rischio ambientale. Rischio tecnologico.

- Le matrici ambientali. Aria, acqua, suolo. Sorgenti di contaminazione, caratterizzazione e interventi di bonifica e monitoraggio.

Modulo di Tutela delle acque sotterranee

Definizione della materia, scopi dell'insegnamento, cenni storici.
Uso e importanza delle risorse idriche sotterranee.
Il Ciclo dell'acqua.
Bilancio idrologico.
Tipi di acqua nel sottosuolo.
Zonazione dell’acqua nel sottosuolo.
Grado e tipo di permeabilità e porosità delle formazioni naturali.
Acquiferi e falde idriche.
Unità idrogeologiche.
Pozzi per acqua. Piezometri.
Le carte piezometriche e idrogeologiche.
I rapporti acque superficiali -acque sotterranee. Le Sorgenti - genesi e classificazione.
Riserve e Risorse.
Elementi di Idrogeologia regionale.
Caratteri chimico-fisici delle acque sotterranee. 
Elementi sulla contaminazione delle acque sotterranee.
Metodi di caratterizzazione e bonifica degli acquiferi nei siti contaminati.
Intrusione salina in aree costiere.
Il monitoraggio quali-quantitativo degli acquiferi; reti di monitoraggio.
La vulnerabilità degli acquiferi.
Le aree di salvaguardia di pozzi e sorgenti. Protezione delle risorse idriche a scala locale e regionale.
Acquiferi superficiali e profondi. 
Cambiamento climatico e acque sotterranee.
Gli acquiferi transfrontalieri. 

Modulo di Rischio geologico-ambientale

La metodologia didattica del modulo di Rischio geologico-ambientale consiste in:
lezioni frontali: n. 40 ore,
escursioni: n. 24 ore

Modulo di Tutela delle acque sotterranee

Il modulo di Tutela delle acque sotterranee comprende:
- lezioni frontali in presenza: n. 40 ore
- esercitazioni in presenza: n. 16 ore. Le esercitazioni prevedono l’applicazione dei concetti teorici affrontati a lezione.

Modulo di Rischio geologico-ambientale

L'esame del modulo di Rischio geologico-ambientale è volto ad accertare l'acquisizione delle conoscenze teoriche e pratiche delle varie parti di programma svolto a lezione.

In particolare la prova prevede la discussione di un elaborato, originalmente redatto in maniera individuale o a gruppi, riguardante un caso applicativo affrontato in aula o nell'attività di terreno e domande generali sui contenuti dell'insegnamento.

L'elaborato deve essere consegnato almeno 5 giorni prima dell'esame.

 

Modulo di Tutela delle acque sotterranee

L’esame finale prevede una prova orale durante la quale verranno verificati l’apprendimento delle conoscenze illustrate a lezione e di quelle acquisite durante le esercitazioni.

Saranno quindi rivolte domande aperte, volte a verificare le competenze acquisite negli argomenti trattati a lezione, e sarà rivolta una domanda sulle modalità di svolgimento di una delle esercitazioni svolte in classe.

Durante il colloquio saranno inoltre valutate la capacità di sintesi dello studente/studentessa, la capacità di sviluppare e collegare gli argomenti svolti a lezione, tenendo conto della interdisciplinarietà degli aspetti trattati, e la proprietà di linguaggio.

Modulo di Rischio geologico-ambientale

Dispense del docente.
Libri consigliati:
John Grotzinger, Thomas H. Jordan: "Capire la Terra", Zanichelli Editore. 2016 - Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana.

Modulo di Tutela delle acque sotterranee

Le dispense e gli appunti forniti dal docente costituiscono i testi base consigliati per l'insegnamento. Il materiale didattico presentato a lezione e le dispense verranno caricati su campusnet durante lo svolgimento dell'insegnamento.

È consigliato l'utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni:

Castany G., 1985. Idrogeologia: principi e metodi. Flaccovio Editore, Palermo.

Celico P., 1986. Prospezioni idrogeologiche. Vol. 1 e 2. Liguori Editore, Napoli.

Fetter C.W., 2001. Applied hydrogeology. Prentice Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey. 

Freeze A. and Cherry J., 1979. Groundwater. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey. Disponibile tradotto in italiano al link: http://hydrogeologistswithoutborders.org/wordpress/1979-toc/