Contenuto

• Ore: 72
• CFU: 6

Prerequisiti

Per frequentare in modo proficuo questo modulo è richiesta una conoscenza di base delle indagini di campo e della modellazione delle acque sotterranee.

Materiale didattico

Slide lezioni/dispense e altro materiale fornito in formato digitale dal docente

Testi di approfondimento

1. Anderson M.P., Woessner W.W. (1992), Applied groundwater modeling. Simulation and flow and advective transport. Academic Press, Inc., San Diego
2. Beretta G.P. (1992), Idrogeologia per il disinquinamento. Pitagora, Bologna
3. Beretta, G.P. (2004), Il trattamento e interpretazione dei dati ambientali; qualità dei suoli e delle acque sotterranee nella bonifica dei siti contaminati. Pitagora Editrice, Bologna
4. Kresic N. (1997), Quantitative solutions in Hydrogeology and Groundwater modelling. Lewis Publishers, Boca Raton
5. Manuale del software MODFLOW (McDonald M.G., Harbaugh A.W., 1984) nella versione più aggiornata utilizzata nel Corso
6. Anderson, M.P. & Woessner, W.W. 1992. Applied Groundwater Modeling–Simulation of Flow and Advective Transport. San Diego, Ca, US: Academic Press
7. A.S.T.M. 1996. Standard on Analysis of Hydrologic Parameters and Groundwater Modeling. U.S.: A.S.T.M.
8. Bear, J. & Verruijt, A., 1992. Modeling Groundwater Flow and Pollution. Dordrecht, Holland: D. Reidel Publishing Company
9. Civita, M., 2005. Idrogeologia applicata e ambientale. Milano, Italia: Casa Editrice Ambrosiana
10. Cerbini, C. & Gorla, M., 2004. Idrogeologia Applicata – Principi, metodi e misure. Segrate (MI): Edizioni Geo-Graph
11. Harbaugh, A., E. Banta, M. Hill, and M. McDonald, 2000, MODFLOW-2000, the U.S. Geological Survey Modular Ground-Water Model – User guide to modularization concepts and the Ground-Water Flow Process, Open File Report 00-92, U. S. Geological Survey, Denver, CO
12. Hill, M., E. Banta, A. Harbaugh, and E. Anderman, 2000, MODFLOW-2000, the U.S. Geological Survey Modular Ground-Water Model – User guide to the Observation, Sensitivity, and Parameter-Estimation Processes and Three Post-Processing Programs, Open File Report 00-184, U. S. Geological Survey, Denver, CO
13. Kitadinis, P.K. 1997. Introduction to geostatistics. Applications in hydrogeology. Cambridge: U.K: Cambridge University Press
14. McDonald, M., and A. Harbaugh, 1988, A Three-Dimensional Finite-Difference Ground-Water Flow Model (U.S. Geological Survey, Denver, CO), chapter A1, Book 6 Modeling Techniques of U.S. Geological Survey Techniques of Water-Resources Investigations
15. Pollock, D.W. 1989. Documentation of computer programs to compute and display pathlines using results from the U.S. Geological Survey modular three-dimensional finite difference ground-water model. United States Geological Survey Openfile Report 89-381
16. Spitz, K. & Moreno, J., 1996. A practical guide to groundwater and solute transport modeling. NY, U.S.: John Wiley & Sons, Inc.
17. Todd, D.K. 1980:Groundwater Hydrology. Second Edition. New York, U.S., John Wiley & Sons. Inc.
18. Waterloo Hydrogeologic 2005. Visual MODFLOW v.4.1. Waterloo Hydrogeologic Inc. Ontario, Canada
19. Zheng, C. 1990. MT3D. A modular three-dimensional transport model for simulation of advection, dispersion and chemical reactions of contaminants groundwater systems. Report to the U.S. Environmental Protection Agency, Ada, Ok
20. Zheng, C. & Wang, P.P. 1998. A modular three-dimensional multispecies transport model for simulation of advection, dispersion and chemical reactions of contaminants in groundwater systems. Documentation and User’s Guide. Department of Geology and Mathematics, University of Alabama, USA

• Titolo: Modelli di flusso e trasporto dei contaminanti
• Docente: Giovanni Pietro Beretta
• Acronimo: MDID1
• CFU: 3
• Ore di docenza: 24

• Richiami alla parametrizzazione degli acquiferi
• Prove idrauliche
• Prove idrochimiche
• Trattamento dei dati idrogeologici
• Utilizzo di metodi geostatistici per variabili stazionarie e non stazionarie
• Esempi di applicazioni
• Modelli di flusso
• Equazione di flusso
• Modello concettuale, condizioni iniziali e al contorno, discretizzazione spazio-temporale, taratura-verifica, analisi di sensibilità, utilizzo
• Trattamento dei parametri di input
• Implementazione di un modello di flusso (codice numerico MODFLOW)
• Modelli di trasporto
• Equazione di avvezione-dispersione-ritardo
• Modello concettuale, condizioni iniziali e al contorno, discretizzazione spazio-temporale, dispersione numerica, taratura-verifica, analisi di sensibilità, utilizzo
• Trattamento dei dati di input
• Implementazione di un modello di trasporto (codice numerico MT3D)

• Titolo: Applicazioni di modelli numerici del flusso e trasporto dei contaminanti
• Docente: Rudy Rossetto
• Acronimo: MDID2
• CFU: 2
• Ore di docenza: 24

• Il codice MODFLOW-2000
• Architettura del codice: basic package e cenni a BCF, LPF e HSU Package
• River Package, Recharge Package, Well Package, GHB Package Cenni ai solver
• Disinquinamento delle acque sotterranee
• Valutazione dell’efficacia di un pozzo di prelievo per il disinquinamento delle acque sotterranee
• Implementazione di un modello numerico del flusso, del trasporto e simulazione utilizzando i codici MODFLOW-2000, MODPATH e MT3Dxx
• Progettazione di pozzi di prelievo e creazione di barriere idrauliche Presentazione e discussione dei risultati.
• Influenza della macrodispersione nel movimento dei contaminanti Influenza dell’eterogeneità dell’acquifero sul trasporto dei contaminanti: simulazione utilizzando i codici MODFLOW-2000, MODPATH e MT3Dxx;
• Utilizzo di software per la rappresentazione dei risultati in 3D: creazione di filmati dell’evoluzione del pennacchio della contaminazione.
• Progettazione di un sistema di dewatering per la realizzazione di un’area industriale
• Analisi dei dati di partenza e sviluppo del modello concettuale
• Implementazione del modello di flusso: selezione del codice numerico, discretizzazione della griglia
• Definizione dei parametri idrodinamici e delle condizioni al contorno
• Simulazione in stato stazionario utilizzando il codice MODFLOW-2000
• Presentazione e discussione dei risultati
• Ottimizzazione delle portate emunte
• Pozzi di iniezione e pozzi di prelievo: sistemi di contenimento delle acque sotterranee negli scavi
• Utilizzo di condizioni a carico costante per la definizione delle portate ottimali
• Definizione delle zone su cui effettuare i bilanci dei flussi: lo strumento ZONE BUDGET
• Simulazione in stato stazionario con i codici MODFLOW-2000 e ZONE BUDGET
• Definizione delle portate ottimali
• Attivazione del sistema di dewatering: simulazione in stato transitorio con il codice MODFLOW
• Grafico degli abbassamenti vs. tempo
• Utilizzo di software per la rappresentazione dei risultati in 3D: creazione di filmati dell’evoluzione della superficie piezometrica nel tempo
• Monitoraggio dell’attenuazione naturale per il disinquinamento delle acque di falda
• Inquadramento dell’area di studio: geografico, geologico, idrologico Analisi dei dati di partenza: preparazione di sezioni stratigrafiche e carte piezometriche
• Sviluppo del modello concettuale
• Implementazione del modello di flusso: selezione del codice numerico, discretizzazione della griglia, definizione della geometria tridimensionale dell’acquifero, dei parametri idrodinamici e delle condizioni al contorno
• Simulazione in stato stazionario utilizzando il codice MODFLOW-2000
• Presentazione e discussione dei risultati
• Selezione del codice numerico per il trasporto
• Implementazione del modello del trasporto: definizione dei parametri del trasporto, delle condizioni iniziali e al contorno
• Simulazione in stato stazionario di diversi scenari utilizzando il codice MT3Dxx per la valutazione dell’efficacia di pozzi di prelievo e del monitoraggio dell’attenuazione naturale per il disinquinamento dell’acquifero
• Utilizzo di software per la rappresentazione dei risultati in 3D: creazione di filmati dell’evoluzione del pennacchio della contaminazione