Scienze della terra per la gestione dei rischi e dell'ambiente

Gli obiettivi del corso sono: - Fornire agli studenti le conoscenze di base dell'idrogeologia, integrate nel più ampio campo dell'idrologia. - Insegnare agli studenti a ragionare autonomamente sui problemi idrogeologici affrontati a partire dalle necessarie conoscenze di base fornite ad inizio corso - Fornire agli studenti una chiara comprensione delle basi sperimentali, geologiche, fisiche e matematiche su cui poggia l'idrogeologia.

PROGRAMMA SINTETICO Ciclo dell'acqua, sistemi idrologici, equazione di continuità, bilancio idrogeologico. Temperatura, pioggia, evaporazione, evapotraspirazione, infiltrazione (misura e stima). Concetto di sistema e modello. Acque sotterranee, termini di base. Carico piezometrico e potenziale idraulico. Equazione di Darcy. Numero di Reynolds, validità dell'equazione di Darcy. Conducibilità idraulica, permeabilità e loro misura. Ipotesi di Dupuit-Forchheimer; soluzione di alcuni problemi elementari delle acque sotterranee nel caso di mezzi omogenei ed isotropi. Isotropia e anisotropia. Flusso parallelo e ortogonale alla stratificazione. Reti di flusso. Forza di filtrazione e conseguenze. Mappe piezometriche, relazioni tra acque superficiali e sotterranee. Idraulica dei pozzi. Pozzi per acqua in stato stazionario e non stazionario. Problema inverso. Prove di pompaggio (metodi di Theis, Cooper -Jacob, Jacob & Rorabough). Principio di sovrapposizione nello spazio e nel tempo e applicazioni ai problemi delle acque sotterranee. Prove di portata, prove a gradini efficienza di un pozzo, portata ottimale di esercizio. Campi pozzi. Sistemi fratturati e carsici. Idrogeologia delle sorgenti; curve di esaurimento. Intrusione di acqua di mare negli acquiferi costieri: equazione di Gyben-Herzberg. Informazioni di base sulla modellazione idrogeologica.

Conoscenze di Matematica, Fisica, Chimica, Statistica e Geologia coerenti con una laurea triennale in Geologia, Scienze Naturali, Scienze Ambientali, Ingegneria Civile o altra laurea affine.

Lezioni tradizionali in aula. Soluzione di esercizi numerici in aula. Esercitazioni in laboratorio Escursioni sul campo se possibile

PROGRAMMA ESTESO Ciclo dell’acqua. Sistemi idrologici. Bilancio idrogeologico. Temperatura, pioggia, evaporazione, evapotraspirazione, infiltrazione (misura e stima). Concetto di sistema e modello. Sistemi idrogeologici. Acque sotterranee, termini di base. Carico piezometrico e potenziale idraulico. Equazione di Darcy. Numero di Reynolds, validità dell'equazione di Darcy. Flusso non darciano. Conducibilità idraulica, permeabilità, trasmissività, porosità effettiva, coefficiente di immagazzinamento. Velocità di Darcy e velocità reale. Misura e stima dei parametri idrogeologici, in campo ed in laboratorio. Approssimazioni di Dupuit-Forchheimer ; condizioni al contorno. Isotropia e anisotropia. Flusso parallelo e ortogonale alla stratificazione. Reti di flusso. Forza di filtrazione e conseguenze. Mappe piezometriche, relazioni tra acque superficiali e sotterranee. Idraulica dei pozzi. Pozzi per acqua in stato stazionario e non stazionario. Raggio d’influenza. Prove di pompaggio in acquiferi confinati e liberi (equazioni di Thiem-Dupuit, Theis, Cooper -Jacob). Prove di pompaggio e soluzione del problema inverso. Prove di pompaggio, prove a gradini, efficienza dei pozzi, portata ottimale (equazioni di Jacob e Rorabough). Principio di sovrapposizione e applicazioni ai problemi delle acque sotterranee nello spazio e nel tempo. Campi pozzi. Sistemi fratturati e carsici. Idrogeologia delle sorgenti; curve di esaurimento e loro applicazione. Intrusione di acqua di mare negli acquiferi costieri: equazioni di Gyben-Herzberg.

Prova scritta e prova orale (subordinata al superamento della prova scritta): La prova scritta è costituita da problemi numerici da risolvere in 3 ore. La prova orale ha lo scopo di verificare il grado di comprensione degli argomenti fondamentali svolti durante il corso. Agli studenti verranno poste domande relative agli argomenti svolti durante il corso. La dimostrazione delle equazioni più comuni può far parte delle domande. Il voto finale dipenderà da entrambe le prove. L'aver superato la prova scritta non garantisce il superamento dell’esame.

C. W. Fetter APPLIED HYDROGEOLOGY. Fourth edition. Pearson New International Edition 2013

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire una visione ampia e generale dei processi alla base dei cicli biogeochimici che condizionano la stato del nostro pianeta. Questi comprendono processi naturali e perturbazioni dovute alle attività antropiche. Un particolare riferimento sarà sempre fatto alle questioni ambientali globali quali il clima e la salute degli ecosistemi. Le principali conoscenze acquisite saranno la conoscenza della struttura chimica dei principali comparti ambientali (atmosfera, litosfera, biosfera, idrosfera) e dei flussi di elementi ed energia tra di essi. Al termine del corso lo studente deve saper discutere le maggiori questioni ambientali da un punto di vista chimico.

Struttura e composizione dell’atmosfera; Acqua e ciclo idrologico; Chimica degli Oceani; Chimica del Suolo; Effetti isotopici; i cicli biogeochimici - concetti, terminologia ed approccio modellistico; Il ciclo biogeochimico dell’azoto; Il ciclo biogeochimico carbonio; Il ciclo biogeochimico di zolfo e fosforo; Il ciclo biogeochimico dei metalli e sostanze in tracce tracce; Accoppiamento dei cicli biogeochimici; Modifiche antropiche del sistema Terra.

Al fine di comprendere i concetti del corso è necessario aver seguito e sostenuto l'esame Chimica;

Lezioni frontali; il corso è organizzato in una serie di lezioni in aula essenzialmente monotematiche sugli argomenti descritti nel programma.

La chimica ambientale: Introduzione al corso, storia e sviluppi recenti. Il sistema Terra. Approcci deterministici ed olistici. Struttura fisica e chimica dell'atmosfera. Pressione. Temperatura ed energia. Composizione chimica. Equazione idrostatica. Struttura termica. Dry Adiabatic Lapse Rate. Radiosondaggi. PBL. Evoluzione chimica della Terra; formazione degli oceani; formazione dell'atmosfera e dell'ossigeno molecolare; origine chimica della vita; metanogenesi; evidenze chimiche della fotosintesi corofilliana; Bilancio energetico dell'atmosfera. Effetto serra Riscaldamento globale ed effetti e feedback sulla chimica dell'ambiente. Chimica della stratosfera, assorbimento della radiazione elettromagnetica; fotochimica di azoto ed ossigeno molecolari; fotochimica dell'acqua; formazione dell'ozono stratosfericio e meccanismo di Chapman; buco dell'ozono, meccanismi e catalizzatori delle reazioni di scomparsa dell'ozono; clorofluocarburi Chimica della troposfera; ossidi di azoto; produzione di ozono trosposferico; smog fotochimico; piogge acide Aerosol atmosferico; distribuzione dimensionale; meccanismi di formazione, trasformazione e scomparsa; composizione chimica dell'aerosol atmosferico; effetti sul clima e sulla salute; metodi di misura Isotopi e loro effetti nei processi naturali; note storiche; abbondanza isotopica; l'effetto isotopico (termodinamoco e cinetico); fattore di frazionamento; notazione delta; scala di temperaura geochimica; paleo-scala di temperatura dei carbonati; frazionamento isotopico ed efetti sulle precipitazioni; linea dell'acqua meteorica; carote di ghiaccio; effetti isotopici nei composti del carbonio; Chimica della litosfera; struttura e tessitura del suolo; processi chimici di rock weathering; biodisponibilità di sostanze nel suolo; solubilizzazione congruente ed incongruente; effetto del pH; materia organica nel suolo; minerali del fosforo; influenza antropica; Chimica della Biosfera; clorofilla e fotosintesi clorofilliana; traspirazione ed efficienza nell'uso dell'acqua; nutrienti; produzione netta primaria (NPP); fotosintesi C3 e C4; assimilazione di azoto; fissazione di azoto; meccanismi di decadimento; Il ciclo idrologico - Chimica degli oceani; circolazione oceanica (termoclina termoalina); El Nino Southern Oscillation; composizione chimica dell'acqua di mare; produzione primaria degli oceani; ossigeno disciolto; sedimenti; clatrati; carbonati biogenici; pompa biologica e ciclo dei nutrienti; flussi globali di azoto e fosforo; DMS; Dai modelli cinetici semplici ai cicli biogeochimici; tempo di vita e tempo di residenza; i comparti della geosfera; modelli a singolo box e multi box; flussi e bilancio di massa; modelli a puff; Ciclo globale dell'azoto; stati di osidazione e principali composti dell'azoto; processi microbici; fertilizzazione ed effetti antropici; Cicli globali di zolfo e fosforo; Ciclo globale del carbonio;riserve e flussi di carbonio; effetto Suess; carbonio in atmosfera; esperimento di David Keeling; il ruolo degli oceani; il ciclo lento: idrosfera-litosfera; il ciclo veloce: atmosfera biosfera;

L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti finalizzati ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione dello studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).

W.H.SCHLESINGER, E.S.B ERNHARDT, BIOGEOCHEMISTRY An Analysis of Global Change (third edition) 2013 Elsevier Inc Jacobson, Charlson, Rodhe, Orians - Earth System Science Manahan - Fundamentals of Environmental and Toxicological Chemistry Connell- Basic Concepts of Environmental Chemistry

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire una visione ampia e generale dei processi alla base dei cicli biogeochimici che condizionano la stato del nostro pianeta. Questi comprendono processi naturali e perturbazioni dovute alle attività antropiche. Un particolare riferimento sarà sempre fatto alle questioni ambientali globali quali il clima e la salute degli ecosistemi. Le principali conoscenze acquisite saranno la conoscenza della struttura chimica dei principali comparti ambientali (atmosfera, litosfera, biosfera, idrosfera) e dei flussi di elementi ed energia tra di essi. Al termine del corso lo studente deve saper discutere le maggiori questioni ambientali da un punto di vista chimico.

Struttura e composizione dell’atmosfera; Acqua e ciclo idrologico; Chimica degli Oceani; Chimica del Suolo; Effetti isotopici; i cicli biogeochimici - concetti, terminologia ed approccio modellistico; Il ciclo biogeochimico dell’azoto; Il ciclo biogeochimico carbonio; Il ciclo biogeochimico di zolfo e fosforo; Il ciclo biogeochimico dei metalli e sostanze in tracce tracce; Accoppiamento dei cicli biogeochimici; Modifiche antropiche del sistema Terra.

Al fine di comprendere i concetti del corso è necessario aver seguito e sostenuto l'esame Chimica;

Lezioni frontali; il corso è organizzato in una serie di lezioni in aula essenzialmente monotematiche sugli argomenti descritti nel programma.

La chimica ambientale: Introduzione al corso, storia e sviluppi recenti. Il sistema Terra. Approcci deterministici ed olistici. Struttura fisica e chimica dell'atmosfera. Pressione. Temperatura ed energia. Composizione chimica. Equazione idrostatica. Struttura termica. Dry Adiabatic Lapse Rate. Radiosondaggi. PBL. Evoluzione chimica della Terra; formazione degli oceani; formazione dell'atmosfera e dell'ossigeno molecolare; origine chimica della vita; metanogenesi; evidenze chimiche della fotosintesi corofilliana; Bilancio energetico dell'atmosfera. Effetto serra Riscaldamento globale ed effetti e feedback sulla chimica dell'ambiente. Chimica della stratosfera, assorbimento della radiazione elettromagnetica; fotochimica di azoto ed ossigeno molecolari; fotochimica dell'acqua; formazione dell'ozono stratosfericio e meccanismo di Chapman; buco dell'ozono, meccanismi e catalizzatori delle reazioni di scomparsa dell'ozono; clorofluocarburi Chimica della troposfera; ossidi di azoto; produzione di ozono trosposferico; smog fotochimico; piogge acide Aerosol atmosferico; distribuzione dimensionale; meccanismi di formazione, trasformazione e scomparsa; composizione chimica dell'aerosol atmosferico; effetti sul clima e sulla salute; metodi di misura Isotopi e loro effetti nei processi naturali; note storiche; abbondanza isotopica; l'effetto isotopico (termodinamoco e cinetico); fattore di frazionamento; notazione delta; scala di temperaura geochimica; paleo-scala di temperatura dei carbonati; frazionamento isotopico ed efetti sulle precipitazioni; linea dell'acqua meteorica; carote di ghiaccio; effetti isotopici nei composti del carbonio; Chimica della litosfera; struttura e tessitura del suolo; processi chimici di rock weathering; biodisponibilità di sostanze nel suolo; solubilizzazione congruente ed incongruente; effetto del pH; materia organica nel suolo; minerali del fosforo; influenza antropica; Chimica della Biosfera; clorofilla e fotosintesi clorofilliana; traspirazione ed efficienza nell'uso dell'acqua; nutrienti; produzione netta primaria (NPP); fotosintesi C3 e C4; assimilazione di azoto; fissazione di azoto; meccanismi di decadimento; Il ciclo idrologico - Chimica degli oceani; circolazione oceanica (termoclina termoalina); El Nino Southern Oscillation; composizione chimica dell'acqua di mare; produzione primaria degli oceani; ossigeno disciolto; sedimenti; clatrati; carbonati biogenici; pompa biologica e ciclo dei nutrienti; flussi globali di azoto e fosforo; DMS; Dai modelli cinetici semplici ai cicli biogeochimici; tempo di vita e tempo di residenza; i comparti della geosfera; modelli a singolo box e multi box; flussi e bilancio di massa; modelli a puff; Ciclo globale dell'azoto; stati di osidazione e principali composti dell'azoto; processi microbici; fertilizzazione ed effetti antropici; Cicli globali di zolfo e fosforo; Ciclo globale del carbonio;riserve e flussi di carbonio; effetto Suess; carbonio in atmosfera; esperimento di David Keeling; il ruolo degli oceani; il ciclo lento: idrosfera-litosfera; il ciclo veloce: atmosfera biosfera;

L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti finalizzati ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione dello studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).

W.H.SCHLESINGER, E.S.B ERNHARDT, BIOGEOCHEMISTRY An Analysis of Global Change (third edition) 2013 Elsevier Inc Jacobson, Charlson, Rodhe, Orians - Earth System Science Manahan - Fundamentals of Environmental and Toxicological Chemistry Connell- Basic Concepts of Environmental Chemistry

Il corso si propone di trasmettere agli studenti le competenze necessarie per comprendere i concetti fondamentali relativi al "Sistema Terra-Atmosfera" ed al suo clima (composizione chimica, massa, struttura verticale, venti, convezione e precipitazione, radiazione e processi ad essi correlati). Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1 ) acquisite saranno: ¦conoscenza dei fondamenti teorici dei meccanismi che regolano il clima ed i feedback climatici; ¦conoscenza dei metodi sia tradizionali (statistica, simulazioni numeriche) che innovativi (COPERNICUS CDS) per l'utilizzo dei dati climatologici. Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l'opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno: ¦capacità di scegliere, utilizzare e combinare sinergicamente i modelli numerici e i dati climatologici.

Analisi generale della Atmosfera: Concetti di base. Il sistema Terra-Atmosfera: componenti del sistema terra-atmosfera e il loro ruolo nel clima. Circolazione generale della Atmosfera e dell’Oceano: concetti ed equazioni base. Il ciclo del carbonio: sensibilità climatica, forzanti e feedback climatici. Il paleo-clima. ll bilancio energetico globale. Composizione atmosferica ed effetto serra. Clima e gas-serra. Riscaldamento globale. Copernicus Data Store (CDS): come accedere ed usare i dati climatici. Dati di rianalisi globali: ERA5 (ECMWF, Commissione Europea). Semplici calcoli di statistica climatica .

Nessuno

Il Corso è articolato in lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche e mirate all’applicazione nel progetto del corso

Analisi generale della Atmosfera: Composizione chimica, massa, struttura verticale, venti, convezione e precipitazione e radiazione. Concetti di base. Il sistema Terra-Atmosfera: componenti del sistema terra-atmosfera e il loro ruolo nel clima. Circolazione generale della Atmosfera e dell’Oceano: concetti di base. Modelli fisico-numerici del clima: equazioni di base. Il ciclo del Carbonio terrestre, sensibilità climatica, forzanti e feedback climatici. Il paleoclima: Cosa può dirci il passato a proposito del presente e del futuro. Osservazioni passate e recenti. Paleo temperature negli ultimi 70 milioni di anni. Spettro elettromagnetico, lunghezza d’onda e frequenza. Diagramma di Trenberth. Il bilancio energetico globale: Temperatura di emissione planetaria. Spettro di assorbimento atmosferico. L’effetto serra: un semplice modello dell’effetto serra. Composizione atmosferica ed effetto serra. Riscaldamento globale. Copernicus Data Store (CDS): come accedere ed usare i dati climatici. Dati di rianalisi globali: dati delle rianalisi ERA5 (ECMWF. Commissione Europea). Semplici calcoli di statistica climatica applicati alle variabili in uso nel progetto. .

L'esame consiste in una prova orale individuale. La verifica degli obiettivi formativi dell'insegnamento (esame) prevede una prova orale, che sarà svolta nelle date fissate nel calendario degli esami del CdS . La prova orale consiste in un colloquio di durata non superiore a circa 30 minuti svolto sulla base di modelli numerici semplificati e della visualizzazione dei dati di Copernicus, finalizzato ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 1); ii) il livello di competenza nell'esporre le proprie conoscenze (descrittore di Dublino 2); iii) l'autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3). La prova orale ha anche l'obiettivo di verificare la capacità dello studente di rispondere con proprietà di linguaggio alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante il colloquio e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino 4).La valutazione finale verrà stabilita dalla Commissione in trentesimi. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Appunti delle lezioni. Dispense fornite dal docente. . Atmospheric Science: An Introductory Survey 2nd edition by John M. Wallace and Peter V. Hobbs Academic Press, pp 504

L'insegnamento è la prima esperienza di confronto con materie giuridiche degli studenti, nonchè l'unica.Le materie oggetto di esame saranno infatti riprese e approfondite soltanto nel corso della futura esperienza professionale, per la quale saranno imprescindibili. le principali conoscenze acquisite saranno: 1) conoscenza dei contenuti essenziali delle procedure di pianificazione, statali e regionali. In particolare, p.r.g. e piani attuativi2) conoscenza dei contenuti essenziali della disciplina dell'attività edilizia, attraverso le norme del testo unico dell'edilizia3) la rigenerazione urbana; 4) l'edilizia pubblica nel territorio Quanto alle principali abilità, intese come capacità di applicare le conoscenze acquisite, l'obiettivo che l'insegnamento si propone è fornire agli studenti la capacità di lettura degli strumenti giuridici per l'ingegneria, l’architettura e l’urban design, consentendogli di saper interpretare, oltre il dato normativo contingente, le procedure amministrative in cui saranno coinvolti come operatori del territorio

Il corso è articolato in moduli didattici che corrispondono alle lezioni tenute in aula e consente di essere ricostruito nel suo andamento attraverso la piattaforma Unistudium. Ogni modulo corrisponde a un argomento didattico; per ciascuno di esso è indicato il materiale per studiare. Modulo 1: le nozioni basi preliminari • Introduzione alle fonti del diritto: le fonti del diritto interno e del diritto europeo Materiale di studio: manuale, cap. 1, par. 1, 2, 3 e materiale Unistudium modulo 1 Modulo 2:Le amministrazioni e il governo del territorio • Chi sono le pubbliche amministrazioni e cosa fanno: in particolare, le funzioni amministrative e il procedimento • L’attività amministrativa per il territorio: la distinzione fra urbanistica ed edilizia Materiale di studio: manuale, cap. 1 par. 3, 8; materiale Unistudium modulo 2 Modulo 3: la funzione urbanistica L’attività di pianificazione: 1. La disciplina nazionale del procedimento di pianificazione: il prg (procedimento di formazione e contenuti) Materiale di studio: manuale cap. II par. 8; materiale modulo 3.1 unistudium 2. Le esperienze regionali di pianificazione: Materiale di studio: modulo 3.2 Unistudium 3. La pianificazione attuativa I piani di lottizzazione e i piani particolareggiati di esecuzione. Materiale di studio: manuale cap. II par. 11.1 e par. 11. 3 e materiale modulo 3.3 Unistudium I piani di recupero e di rigenerazione urbana Materiale di studio: manuale cap. II, par. 11. 5 e 12 e materiale modulo 3.4 Unistudium La disciplina dell’attività edilizia: La disciplina dell’attività edilizia nel Testo Unico dell’edilizia Materiale di studio: libro di testo cap. III par. 1.1., 1.2., 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10; modulo 4 Unistudium La rigenerazione urbana La rigenerazione urbana nella disciplina urbanistica Gli strumenti edilizi per la rigenerazione urbana Materiale di studio: libro di testo cap. III par. 9.1.; 9.2; 9.3. Materiale Modulo 5 Unistudium Le espropriazioni per pubblica utilità e l’edilizia pubblica Materiale di studio: libro di testo cap. II, par. 3; materiale Modulo 6 Unistudium

Il corso, essendo al primo anno ed essendo l'unica esperienza con materie giuridiche, non richiede conoscenze specialistiche di base. Le conoscenze di base necessarie ad affrontare lo studio di un settore specialistico del diritto amministrativo saranno fornite dalla docente nelle prime lezioni.

Lezioni frontali, accompagnate dall'utilizzo di slides e materiale didattico disponibile su unistudium Il corso è articolato in moduli didattici che corrispondono alle lezioni tenute in aula e consente di essere ricostruito nel suo andamento attraverso la piattaforma Unistudium. Ogni modulo corrisponde a un argomento didattico; per ciascuno di esso è indicato il materiale per studiare.

Il corso si propone di offrire le conoscenze base delle discipline giuridiche legate all’ingegneria, all’architettura e all’urban design. Trattandosi di una materia specialistica e della prima esperienza curriculare in materie giuridiche, lo studio è preceduto da una breve disamina delle fonti del diritto, interne e comunitarie, allo scopo di individuare e comprendere gli strumenti necessari alla comprensione dei contenuti specialistici. Il corso è articolato in moduli didattici che corrispondono alle lezioni tenute in aula e consente di essere ricostruito nel suo andamento attraverso la piattaforma Unistudium. Ogni modulo corrisponde a un argomento didattico; per ciascuno di esso è indicato il materiale per studiare. Modulo 1: le nozioni basi preliminari • Introduzione alle fonti del diritto: le fonti del diritto interno e del diritto europeo Materiale di studio: manuale, cap. 1, par. 1, 2, 3 e materiale Unistudium modulo 1 Modulo 2:Le amministrazioni e il governo del territorio • Chi sono le pubbliche amministrazioni e cosa fanno: in particolare, le funzioni amministrative e il procedimento • L’attività amministrativa per il territorio: la distinzione fra urbanistica ed edilizia Materiale di studio: manuale, cap. 1 par. 3, 8; materiale Unistudium modulo 2 Modulo 3: la funzione urbanistica L’attività di pianificazione: 1. La disciplina nazionale del procedimento di pianificazione: il prg (procedimento di formazione e contenuti) Materiale di studio: manuale cap. II par. 8; materiale modulo 3.1 unistudium 2. Le esperienze regionali di pianificazione: Materiale di studio: modulo 3.2 Unistudium 3. La pianificazione attuativa I piani di lottizzazione e i piani particolareggiati di esecuzione. Materiale di studio: manuale cap. II par. 11.1 e par. 11. 3 e materiale modulo 3.3 Unistudium I piani di recupero e di rigenerazione urbana Materiale di studio: manuale cap. II, par. 11. 5 e 12 e materiale modulo 3.4 Unistudium La disciplina dell’attività edilizia: La disciplina dell’attività edilizia nel Testo Unico dell’edilizia Materiale di studio: libro di testo cap. III par. 1.1., 1.2., 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10; modulo 4 Unistudium La rigenerazione urbana La rigenerazione urbana nella disciplina urbanistica Gli strumenti edilizi per la rigenerazione urbana Materiale di studio: libro di testo cap. III par. 9.1.; 9.2; 9.3. Materiale Modulo 5 Unistudium Le espropriazioni per pubblica utilità e l’edilizia pubblica Materiale di studio: libro di testo cap. II, par. 3; materiale Modulo 6 Unistudium

la prova consiste in un esame orale; le domande vertono sul programma come descritto dal/dalla docente nella relativa scheda, avendo riguardo alla conoscenza della materia, alla capacità di ragionamento, alla logicità dell’argomentazione e all’apprendimento della metodologia propria del singolo insegnamento. Per facilitare gli studenti nel compimento di questo percorso, il docente mette a disposizione sulla pagina unistudium del corso dei focus per valutare progressivamente la preparazione, che verranno esaminati anche a lezione. Questo metodo è fortemente consigliato perché di ausilio nel portare con successo a compimento il percorso didattico e di apprendimento. la durata dell’esame varia secondo l’andamento della prova. Gli studenti disabili e/o con DSA possono utilizzare gli strumenti idonei e specifici per le loro esigenze, dandone cortesemente comunicazione al docente prima di sostenere l'esame. saranno comunque seguite le linee guida di Ateneo contenute al seguente link https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa/studenti-con-dsa#strumenti

Il corso è articolato in moduli didattici che corrispondono alle lezioni tenute in aula e consente di essere ricostruito nel suo andamento attraverso la piattaforma Unistudium. Ogni modulo corrisponde a un argomento didattico; per ciascuno di esso è indicato il materiale per studiare. Il libro di testo è Spasiano, Calabrò e altri Fondamenti di diritto per l’architettura e l’ingegneria civile Il testo è disponibile OPEN ACCESS al link https://www.editorialescientifica.com/shop/e-book/fondamenti-di-diritto-per-larchitettura-e-lingegneria-civile-detail.html Lo studio del libro di testo è accompagnato dal materiale messo a disposizione su unistudium

Al termine del corso, lo studente dovrebbe raggiungere i seguenti risultati di apprendimento, definiti in termini di conoscenze, abilità e competenze generali. CONOSCENZE - Lo studente è in grado di: descrivere come gli agenti atmosferici chimici di minerali e rocce controllano la composizione di sedimenti/suolo e acque naturali descrivere i processi che influenzano la mobilità dei contaminanti nell'ambiente descrivere i processi più importanti che controllano il ciclo globale del carbonio descrivere il ciclo globale di acqua, N, P, S e Hg descrivere come le firme isotopiche possono essere utilizzate per rintracciare la fonte di minerali, rocce, fluidi e contaminanti; spiegare come il frazionamento degli isotopi stabili possa essere utilizzato per comprendere vari processi geochimici e geobiologici. COMPETENZE - Lo studente è in grado di: utilizzare le costanti di equilibrio per calcolare la solubilità dei minerali esaminare e valutare i dati geochimici grezzi utilizzare i diagrammi di attività e il diagramma Eh-pH per illustrare la stabilità dei minerali in ambienti diversi utilizzare gli elementi in traccia per ricostruire eventi di contaminazione nelle acque e nei suoli calcolare i valori delta per vari isotopi stabili e utilizzarli per descrivere il frazionamento calcolare l'età di rocce e minerali e i tassi di sedimentazione con metodi geocronologici. COMPETENZA - Lo studente è in grado di: utilizzare un linguaggio scientifico preciso per descrivere e discutere i processi geochimici e le problematiche ambientali ha competenze in materia di etica scientifica ha la capacità di lavorare in modo indipendente e come parte di un team, sia sul campo che in laboratorio.

Introduzione - Concetti di base della geochimica, unità di concentrazione, stechiometria. Composizione del sistema e dei sottosistemi terrestri (0,5 ETCS) - Modello di riferimento geochimico della Terra. Composizione della Terra solida (crosta, mantello, nucleo) e del suo involucro fluido. Principali cicli geochimici (tettonici) e cicli esogeni. Concetti chiave di chimica fisica in geochimica (0,5 ETCS) - (3.1) Termodinamica dei sistemi multicomponente (e multifase). Termochimica. (3.2) Cinetica chimica. Acque superficiali e sotterranee, agenti atmosferici e suoli (1,5 ETCS) - (4.1) Interazioni acqua-gas-roccia ad alta e bassa temperatura. (4.2) Intemperie e formazione del suolo. (4.3) Processi chimici che influenzano la mobilità degli elementi maggiori, minori e in traccia nell'ambiente acquoso: potenziale ionico, pH, condizioni redox, speciazione acquosa. Meccanismi di trasporto chimico, avvezione, diffusione e trasporto reattivo. (4.4) Contaminanti nell'acqua e nel suolo: inquinamento diffuso da agricoltura, impianti di depurazione, scarichi industriali e isotopi radioattivi. (4.5) Eutrofizzazione dei sistemi di acqua dolce. (4.6) Salinizzazione e ambienti salini. (4.7) Acidificazione: effetti delle AMD sulle acque superficiali; interazione delle acque sotterranee e superficiali con fluidi magmatici e geotermici acidi; piogge acide. Il sistema oceano-atmosfera (1 ETCS) - (5.1) Composizione chimica dell'atmosfera. (5.2) Composizione chimica e isotopica dell'acqua marina. Stato stazionario, stato transitorio e tempi di residenza degli elementi nei sistemi oceano-atmosfera. (5.3) Sistema carbonatico e acidificazione degli oceani. (5.4) Ozono troposferico e smog fotochimico. Cicli biogeochimici globali (1.5 ETCS) - (6.1) Ciclo del carbonio: ciclo geologico del carbonio a lungo termine; ciclo del carbonio a breve termine; perturbazione umana del ciclo del carbonio; sequestro e stoccaggio del carbonio da parte del CSS. (6.2) Ciclo globale di N, P, S, Hg. (6.3) Ciclo globale dell'acqua. Geochimica isotopica ambientale (1ETC) - Applicazione degli isotopi per tracciare la fonte, la contaminazione e il trasporto di sostanze chimiche nell'ambiente. Emissioni antropogeniche di CO2 e deriva climatica. Implicazioni ambientali e soluzioni geochimiche per ridurre le emissioni di CO2

Inglese B2 Fondamenti di Mineralogia, Geologia e principi base di statistica e chimica inorganica, termodinamica e geochimica di bassa temperatura

Lezioni frontali, esercizi pratici e di modelling geochimico, laboratorio, escursioni didattiche

DESCRIZIONE La geochimica ambientale si occupa delle fonti, della distribuzione e delle interazioni degli elementi chimici nel sistema roccia-suolo-acqua-aria-vita. Nella prima parte del corso vengono discussi brevemente alcuni concetti fondamentali della geochimica e le interazioni dei processi terrestri profondi con i sistemi di superficie. La seconda parte è il cuore del corso e tratta la mobilità, la speciazione e il trasporto degli elementi chimici (compresi i contaminanti) e i processi che collegano i sistemi geochimici, biologici e geologici alla superficie della Terra (cicli biogeochimici). La terza parte del corso utilizza gli isotopi per tracciare la fonte e il trasporto di sostanze chimiche nell'ambiente. Verrà fornito un addestramento all'uso di software di modellazione geochimica con applicazioni ai sistemi naturali, compresi gli agenti atmosferici chimici e il trasporto reattivo dei contaminanti. PROGRAMMA Introduzione Concetti di base della geochimica, unità di concentrazione, stechiometria. Composizione del sistema e dei sottosistemi terrestri (0,5 CFU). Modello di riferimento geochimico della Terra. Composizione della Terra solida (crosta, mantello) e del suo involucro fluido. Principali cicli geochimici (tettonici) e cicli esogeni. Concetti chiave di chimica fisica in geochimica (0,5 CFU) Termodinamica dei sistemi multicomponente (e multifase). Termochimica. Cinetica chimica. Acque superficiali e sotterranee, agenti atmosferici e suoli (1,5 CFU) Interazioni acqua-gas-roccia ad alta e bassa temperatura. Intemperie e formazione del suolo. Processi chimici che influenzano la mobilità degli elementi maggiori, minori e in traccia nell'ambiente acquoso: potenziale ionico, pH, condizioni redox, speciazione acquosa. Meccanismi di trasporto chimico, avvezione, diffusione e trasporto reattivo. Contaminanti nell'acqua e nel suolo: inquinamento diffuso da agricoltura, impianti di depurazione, scarichi industriali e isotopi radioattivi. Eutrofizzazione dei sistemi di acqua dolce. Salinizzazione e ambienti salini. Acidificazione: effetti delle AMD sulle acque superficiali; interazione delle acque sotterranee e superficiali con fluidi magmatici e geotermici acidi; piogge acide. Il sistema oceano-atmosfera (1 CFU) Composizione chimica dell'atmosfera, composizione chimica e isotopica dell'acqua marina. Stato stazionario, stato transitorio e tempi di residenza degli elementi nei sistemi oceano-atmosfera. Sistema carbonatico e acidificazione degli oceani. Ozono troposferico e smog fotochimico. Cicli biogeochimici globali (1,5 CFU) Ciclo del carbonio - il ciclo geologico del carbonio a lungo termine; - il ciclo del carbonio a breve termine; - la perturbazione umana del ciclo del carbonio; - il sequestro e lo stoccaggio del carbonio nel CSS. Ciclo globale di N, P, S, Hg. Ciclo globale dell'acqua. Geochimica isotopica ambientale (1CFU) Applicazione degli isotopi per rintracciare la fonte, la contaminazione e il trasporto di sostanze chimiche nell'ambiente. Principali gas-serra, forzante radiativo ed emissioni globali. Emissioni di CO2 e fabbisogno energetico. Principali metodi di riduzione delle emissioni di CO2: Metodi naturali e tecnologici. Metodi di cattura e sequestro geologico della CO2, processi geochimici coinvolti e prospettive future.

I voti si baseranno su un test scritto (domande a scelta multipla) alla fine del corso e su una presentazione orale riguardante un aspetto della geochimica ambientale. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

K.K. Turekian, H.D. Holland. Treatise on Geochemistry, Elsevier. 1st Edition (2003); 2nd Edition (2013). W.M. White (2020). Geochemistry. Wiley Blackwell. S. Lower (2020). Geochemistry - libretexts.org Donald Langmuir (1997). Aqueous Environmental Geochemistry. Prentice Hall Inc., eds. William H. Schlesinger and and Emily S. Bernhardt (2013). BIOGEOCHEMISTRY: An Analysis of Global Change. Third edition. Elsevier. 672 p.

Al termine del corso, lo studente dovrebbe raggiungere i seguenti risultati di apprendimento, definiti in termini di conoscenze, abilità e competenze generali. CONOSCENZE - Lo studente è in grado di: descrivere come gli agenti atmosferici chimici di minerali e rocce controllano la composizione di sedimenti/suolo e acque naturali descrivere i processi che influenzano la mobilità dei contaminanti nell'ambiente descrivere i processi più importanti che controllano il ciclo globale del carbonio descrivere il ciclo globale di acqua, N, P, S e Hg descrivere come le firme isotopiche possono essere utilizzate per rintracciare la fonte di minerali, rocce, fluidi e contaminanti; spiegare come il frazionamento degli isotopi stabili possa essere utilizzato per comprendere vari processi geochimici e geobiologici. COMPETENZE - Lo studente è in grado di: utilizzare le costanti di equilibrio per calcolare la solubilità dei minerali esaminare e valutare i dati geochimici grezzi utilizzare i diagrammi di attività e il diagramma Eh-pH per illustrare la stabilità dei minerali in ambienti diversi utilizzare gli elementi in traccia per ricostruire eventi di contaminazione nelle acque e nei suoli calcolare i valori delta per vari isotopi stabili e utilizzarli per descrivere il frazionamento calcolare l'età di rocce e minerali e i tassi di sedimentazione con metodi geocronologici. COMPETENZA - Lo studente è in grado di: utilizzare un linguaggio scientifico preciso per descrivere e discutere i processi geochimici e le problematiche ambientali ha competenze in materia di etica scientifica ha la capacità di lavorare in modo indipendente e come parte di un team, sia sul campo che in laboratorio.

Introduzione - Concetti di base della geochimica, unità di concentrazione, stechiometria. Composizione del sistema e dei sottosistemi terrestri (0,5 ETCS) - Modello di riferimento geochimico della Terra. Composizione della Terra solida (crosta, mantello, nucleo) e del suo involucro fluido. Principali cicli geochimici (tettonici) e cicli esogeni. Concetti chiave di chimica fisica in geochimica (0,5 ETCS) - (3.1) Termodinamica dei sistemi multicomponente (e multifase). Termochimica. (3.2) Cinetica chimica. Acque superficiali e sotterranee, agenti atmosferici e suoli (1,5 ETCS) - (4.1) Interazioni acqua-gas-roccia ad alta e bassa temperatura. (4.2) Intemperie e formazione del suolo. (4.3) Processi chimici che influenzano la mobilità degli elementi maggiori, minori e in traccia nell'ambiente acquoso: potenziale ionico, pH, condizioni redox, speciazione acquosa. Meccanismi di trasporto chimico, avvezione, diffusione e trasporto reattivo. (4.4) Contaminanti nell'acqua e nel suolo: inquinamento diffuso da agricoltura, impianti di depurazione, scarichi industriali e isotopi radioattivi. (4.5) Eutrofizzazione dei sistemi di acqua dolce. (4.6) Salinizzazione e ambienti salini. (4.7) Acidificazione: effetti delle AMD sulle acque superficiali; interazione delle acque sotterranee e superficiali con fluidi magmatici e geotermici acidi; piogge acide. Il sistema oceano-atmosfera (1 ETCS) - (5.1) Composizione chimica dell'atmosfera. (5.2) Composizione chimica e isotopica dell'acqua marina. Stato stazionario, stato transitorio e tempi di residenza degli elementi nei sistemi oceano-atmosfera. (5.3) Sistema carbonatico e acidificazione degli oceani. (5.4) Ozono troposferico e smog fotochimico. Cicli biogeochimici globali (1.5 ETCS) - (6.1) Ciclo del carbonio: ciclo geologico del carbonio a lungo termine; ciclo del carbonio a breve termine; perturbazione umana del ciclo del carbonio; sequestro e stoccaggio del carbonio da parte del CSS. (6.2) Ciclo globale di N, P, S, Hg. (6.3) Ciclo globale dell'acqua. Geochimica isotopica ambientale (1ETC) - Applicazione degli isotopi per tracciare la fonte, la contaminazione e il trasporto di sostanze chimiche nell'ambiente. Emissioni antropogeniche di CO2 e deriva climatica. Implicazioni ambientali e soluzioni geochimiche per ridurre le emissioni di CO2

Inglese B2 Fondamenti di Mineralogia, Geologia e principi base di statistica e chimica inorganica, termodinamica e geochimica di bassa temperatura

Lezioni frontali, esercizi pratici e di modelling geochimico, laboratorio, escursioni didattiche

DESCRIZIONE La geochimica ambientale si occupa delle fonti, della distribuzione e delle interazioni degli elementi chimici nel sistema roccia-suolo-acqua-aria-vita. Nella prima parte del corso vengono discussi brevemente alcuni concetti fondamentali della geochimica e le interazioni dei processi terrestri profondi con i sistemi di superficie. La seconda parte è il cuore del corso e tratta la mobilità, la speciazione e il trasporto degli elementi chimici (compresi i contaminanti) e i processi che collegano i sistemi geochimici, biologici e geologici alla superficie della Terra (cicli biogeochimici). La terza parte del corso utilizza gli isotopi per tracciare la fonte e il trasporto di sostanze chimiche nell'ambiente. Verrà fornito un addestramento all'uso di software di modellazione geochimica con applicazioni ai sistemi naturali, compresi gli agenti atmosferici chimici e il trasporto reattivo dei contaminanti. PROGRAMMA Introduzione Concetti di base della geochimica, unità di concentrazione, stechiometria. Composizione del sistema e dei sottosistemi terrestri (0,5 CFU). Modello di riferimento geochimico della Terra. Composizione della Terra solida (crosta, mantello) e del suo involucro fluido. Principali cicli geochimici (tettonici) e cicli esogeni. Concetti chiave di chimica fisica in geochimica (0,5 CFU) Termodinamica dei sistemi multicomponente (e multifase). Termochimica. Cinetica chimica. Acque superficiali e sotterranee, agenti atmosferici e suoli (1,5 CFU) Interazioni acqua-gas-roccia ad alta e bassa temperatura. Intemperie e formazione del suolo. Processi chimici che influenzano la mobilità degli elementi maggiori, minori e in traccia nell'ambiente acquoso: potenziale ionico, pH, condizioni redox, speciazione acquosa. Meccanismi di trasporto chimico, avvezione, diffusione e trasporto reattivo. Contaminanti nell'acqua e nel suolo: inquinamento diffuso da agricoltura, impianti di depurazione, scarichi industriali e isotopi radioattivi. Eutrofizzazione dei sistemi di acqua dolce. Salinizzazione e ambienti salini. Acidificazione: effetti delle AMD sulle acque superficiali; interazione delle acque sotterranee e superficiali con fluidi magmatici e geotermici acidi; piogge acide. Il sistema oceano-atmosfera (1 CFU) Composizione chimica dell'atmosfera, composizione chimica e isotopica dell'acqua marina. Stato stazionario, stato transitorio e tempi di residenza degli elementi nei sistemi oceano-atmosfera. Sistema carbonatico e acidificazione degli oceani. Ozono troposferico e smog fotochimico. Cicli biogeochimici globali (1,5 CFU) Ciclo del carbonio - il ciclo geologico del carbonio a lungo termine; - il ciclo del carbonio a breve termine; - la perturbazione umana del ciclo del carbonio; - il sequestro e lo stoccaggio del carbonio nel CSS. Ciclo globale di N, P, S, Hg. Ciclo globale dell'acqua. Geochimica isotopica ambientale (1CFU) Applicazione degli isotopi per rintracciare la fonte, la contaminazione e il trasporto di sostanze chimiche nell'ambiente. Principali gas-serra, forzante radiativo ed emissioni globali. Emissioni di CO2 e fabbisogno energetico. Principali metodi di riduzione delle emissioni di CO2: Metodi naturali e tecnologici. Metodi di cattura e sequestro geologico della CO2, processi geochimici coinvolti e prospettive future.

I voti si baseranno su un test scritto (domande a scelta multipla) alla fine del corso e su una presentazione orale riguardante un aspetto della geochimica ambientale. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

K.K. Turekian, H.D. Holland. Treatise on Geochemistry, Elsevier. 1st Edition (2003); 2nd Edition (2013). W.M. White (2020). Geochemistry. Wiley Blackwell. S. Lower (2020). Geochemistry - libretexts.org Donald Langmuir (1997). Aqueous Environmental Geochemistry. Prentice Hall Inc., eds. William H. Schlesinger and and Emily S. Bernhardt (2013). BIOGEOCHEMISTRY: An Analysis of Global Change. Third edition. Elsevier. 672 p.

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di geologia ambientale necessarie per la progettazione e recupero di cave e discariche, per la corretta gestione del ciclo dell’acqua (dal prelievo alla depurazione), e per il monitoraggio e soluzione delle emergenze ambientali (subsidenza, siccità prolungate, inquinamento delle terre, ecc.). In dettaglio gli studenti acquisiranno le conoscenze: - sui metodi di valutazione degli impatti prodotti dalle attività umane sull’ambiente (Valutazione Impatto Ambientale, Valutazione Ambientale Strategica, ecc.); - sulle principali normative che riguardano la protezione dell’ambiente; - sulle tecniche di caratterizzazione e monitoraggio delle diverse matrici ambientali; - sulle possibili soluzioni alle emergenze ambientali in corso, con particolare riguardo agli effetti dei cambiamenti climatici, alla subsidenza e all’inquinamento delle terre; Le principali abilità saranno: - saper fare un’analisi critica dei dati geologico-ambientali necessari per la corretta progettazione delle opere di ingegneria; - saper districarsi nella normativa ambientale individuando, a seconda della tipologia di opera, l’organo competente a cui presentare la relazione tecnica necessaria per l’ottenimento dell’autorizzazione ambientale; - saper valutare gli effetti di un’opera sulle diverse matrici ambientali.

Le grandi opere ingegneristiche e le loro conseguenze sull'ambiente (sostenibilità ambientale). Piano paesaggistico. Impatto sull’ambiente delle attività estrattive. La subsidenza. Intrusione salina in area costiera. Inquinamento delle terre e gestione delle terre e rocce da scavo. Gestione e smaltimento dei rifiuti e delle acque reflue.

Al fine di seguire le lezioni con profitto, lo studente deve avere le conoscenze di base di geologia applicata e di idrogeologia utili a comprendere la risposta dei sistemi ambientali all’azione dell’uomo.

I metodi didattici consistono in lezioni frontali, incluse le attività e le visite ai cantieri nei limiti delle possibilità. Inoltre vengono invitati i tecnici delle amministrazioni pubbliche che si occupano di autorizzazioni ambientali: questi, attraverso alcuni seminari, illustrano le procedure e i requisiti tecnico-normativi in campo ambientale (gestione e smaltimento dei reflui civili e industriali, Deflusso Minimo Vitale, Valutazione Impatto Ambientale, controllo della subsidenza costiera, ecc.). Di seguito una breve descrizione delle modalità di insegnamento: - lezioni frontali: gli argomenti vengono illustrati agli studenti che vengono stimolati e coinvolti durante le lezioni attraverso domande e richieste di opinioni riguardanti le diverse parti del programma didattico. Particolare attenzione viene rivolta alle procedure amministrative e alle norme che riguardano la tutela e valorizzazione dell’ambiente, facendo dei riferimenti a casi di studio specifici. Gli studenti vengono coinvolti in alcune attività inerenti le problematiche ambientali indotte dalle attività umane.

• Introduzione al corso. Concetti di sostenibilità applicati ai problemi di geologia ambientale e alla tutela della geodiversità. - Il Deflusso Minimo Vitale (DMV) dei corsi d’acqua. Cambiamento climatico e pressione antropica: impatto sulle risorse idriche e sui sistemi ambientali. Impatto delle dighe e dei prelievi da pozzi posti in prossimità dei corsi d’acqua. Casi di studio. - La subsidenza: descrizione del fenomeno, cause naturali ed indotte dall’uomo, tecniche di mappatura. Problemi legati all’innalzamento del livello del mare in area costiera. Mitigazione degli effetti indotti dalla subsidenza. Casi di studio. - L’attività estrattiva: rischi associati all’estrazione, gestione dei materiali di estrazione e di scarto. Interazione tra cave ed acque sotterranee. Piano Regionale Attività Estrattive (PRAE). Analisi dell’impatto ambientale, ripristino e recupero delle cave. - Terre e rocce da scavo (D.lgs 152/2006 e DM 161/2012). Piano di riutilizzo delle terre e rocce da scavo. - Le discariche: indagini geologico-tecniche conoscitive a supporto della progettazione e monitoraggio spazio-temporale delle matrici ambientali. Inquinamento delle terre: effetti dei contaminanti sulle caratteristiche geotecniche ed idrauliche delle terre. - Gestione, smaltimento e valorizzazione dei reflui zootecnici. Casi di studio. - Gestione e depurazione meccanica e biologica dei reflui domestici: dimensionamento e progettazione degli impianti (linee guida e norme locali e nazionali). Gestione delle acque di prima pioggia e di dilavamento. - Le grandi opere ingegneristiche e le loro conseguenze sull'ambiente. Le valutazioni ambientali (VIA, VAS e VIncA). Piano paesaggistico: illustrazione dell’applicativo di consultazione dei Vincoli Paesaggistici tramite geoportale della Regione Umbria.

L'esame consiste in una prova scritta della durata di 2 ore caratterizzata da quesiti e test a risposta multipla riguardanti i diversi argomenti trattati durante il corso. La valutazione dell'insegnamento ha come obiettivo quello di accertare le conoscenze e le capacità dello studente a comunicare e a risolvere le problematiche relative al dissesto idrogeologico, prendendo in esame sia gli aspetti teorici che pratici. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa.

• Bell F.G. (2001). Geologia ambientale. Teoria e pratica. Zanichelli, 432 pagine. - Galotto G., Mazzoleni M. (2008). Le valutazioni ambientali: Vas, Via e Ippc. Volters Kluwer Italia, 80 pagine. Verranno inoltre fornite dal docente delle dispense, articoli scientifici e norme tecniche sui diversi argomenti trattati a lezione.

L'insegnamento rappresenta un'introduzione e successivo approfondimento ad alcune tematiche trattate nei corsi di geofisica di base ed esamina aspetti teorici e tecnico/pratici utili ad una corretta gestione, analisi e visualizzazione dei dati geofisici. L'obiettivo principale consiste nel fornire agli studenti le basi sull'acquisizione ed il trattamento di dati geofisici che consentano un'interpretazione consapevole finalizzata ad una corretta ricostruzione di modelli geologici del sottosuolo. Le principali conoscenze acquisite saranno: - conoscenza teoriche e pratiche generali sulle principali tecniche geofisiche. - conoscenze di base e specifiche su metodi sismici (in particolare sismica a riflessione), elettrici (in particolare tomografia elettrica) elettromagnetici (in particolare Ground Penetrating Radar). - conoscenze di base sul calcolo ed uso di attributi sismici. Le principali abilità saranno: - capacità di pianificazione di una campagna geofisica, identificazione dell’obbiettivo e del metodo, selezione del corretto intervallo tra stazioni di misura, riconoscimento delle fonti di disturbo, analisi ed elaborazione dei dati, valutazione critica dei metodi e delle procedure utilizzate, integrazione di diversi metodi e dati, anche geologici. - conoscenza delle principali caratteristiche di strumenti geofisici e dei principali parametri necessari ad una corretta acquisizione di dati geofisici. - conoscenza delle caratteristiche generali di programmi, algoritmi e parametri necessari ad una corretta elaborazione dei dati. - conoscenza degli strumenti di base per un'accurata interpretazione di dati geofisici.

Metodi geofisici per lo studio del sottosuolo e loro applicabilità. Pianificazione di una campagna geofisica. Concetti generali di acquisizione, analisi, elaborazione ed interpretazione di dati geofisici. Principi dei metodi di prospezione geofisici: teorie di base, parametri misurabili e campi di applicazione, esempi di applicazione dei metodi geofisici nelle geoscienze e loro integrazione. Metodi Sismici, Elettrici ed Elettromagnetici. Obiettivi formativi: conoscenza teorico e pratica di base dei metodi sopra descritti e capacità di sviluppo ed applicazione in ambito di ricerca e professionale.

Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario avere sostenuto con successo gli esami di Fisica (indispensabile), Matematica (indispensabile) e Fisica Terrestre (molto raccomandato). La conoscenza di questi concetti rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto. Nello specifico: Concetti generali della Geofisica: proprietà fisiche, anomalia geofisica, principi di inversione ed integrazione dati, analisi di segnali geofisici. Elementi di sismologia: onde acustiche ed elastiche, tipologie di onde sismiche, propagazione, contrasti di impedenza. Sismica attiva e passiva: Principi generali della sismica a rifrazione, a riflessione, onde di superficie. Conoscenza teorica di base su gravimetria e magnetismo ed elettromagnetismo, uso in studi geologici.

Il corso è organizzato in: - lezioni teoriche frontali in aula su tutti gli argomenti del corso; - esercitazioni pratiche manuali ed al computer in laboratorio per l'analisi e il trattamento di dati geofisici (sismica a riflessione, e georadar e tomografia elettrica); agli studenti verranno forniti dati, programmi e presentazioni per ulteriori esercitazioni individuali; - esercitazione pratica in campagna per acquisizione dati geofisici. - seminari e gruppi di lavoro

Introduzione: Introduzione ai concetti fondamentali della geofisica, panoramica sulle tecniche geofisiche, definizione di sensitività e risoluzione ed applicabilità dei metodi. Potenzialità dei metodi geofisici nei diversi settori d’esplorazione e alle relative limitazioni. Pianificazione di una campagna geofisica: identificazione dell’obbiettivo, selezione degli intervalli di misura e dei parametri, individuazione di fonti di rumore, strumenti di base per l’analisi dei dati in campo ed in laboratorio, principi di analisi del segnale e trattamento dati (analisi spettrale, filtraggio, convoluzione e cross-correlazione), conversione A/D, cenni di inversione di dati geofisici e modellazione diretta con creazione di dati sintetici mediante software specifici. Introduzione al processing in diversi domini di elaborazione (tempo, frequenza e numeri d’onda). Sismologia applicata e metodi sismici: Cenni ai principi fisici e richiami teorici, onde elastiche e sismiche, tipi di onde e relativi metodi, propagazione, rifrazione, riflessione, diffrazione, velocità, attenuazione, sorgenti sismiche, individuazione e registrazione delle onde sismiche, modello convolutivo, metodi sismici a riflessione, rifrazione, analisi di onde di superficie attivi e passivi; acquisizione, elaborazione ed analisi delle forme d’onda, formato dati (SEG-Y), tipi e metodi di calcolo di velocità per le varie tecniche, conversione in profondità e principi di migrazione, principi di interpretazione sismica, attributi sismici, potenzialità e limiti dei metodi. Metodi Elettromagnetici: Introduzione sui principi fisici dell’elettromagnetismo, onde elettromagnetiche e comportamento elettromagnetico dei materiali, Ground Penetrating Radar (GPR), strumentazione e configurazione antenne, dati a copertura singola e a copertura multipla, antenne singole ed array di antenne, acquisizione, elaborazione dati e tecniche interpretative di dati 2D e 3D, parallelismo con la sismica a riflessione, campi di applicazione e limitazioni, casi di studio ed esempi. Attività pratiche di elaborazione dati con codici commerciali e liberi. Metodi elettrici: Introduzione e fondamentali, resistività di rocce e minerali, flusso di corrente nel sottosuolo, configurazioni elettrodiche e strumentazione, interpretazione di dati di resistività, sondaggi elettrici verticali, pseudo-sezioni e tomografia elettrica (ERT), limitazioni ed applicazioni.

L'esame prevederà la verifica dell'apprendimento di concetti teorici ed aspetti pratici relativi al trattamento di dati geofisici, finalizzati ad una corretta interpretazione del sottosuolo. L'esame si svolgerà in presenza in aula, mediante una prova orale della durata non superiore ad un'ora, con domande comprendenti anche brevi esercizi a carattere computazionale. L'esame mira a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e metodologiche riportate nel programma del corso (acquisizione, elaborazione di dati geofisici), a verificare la capacità di comprensione dei problemi proponendo una risposta ragionata ed in autonomia, il pensiero critico, nonché ad applicare le competenze acquisite. Il punteggio finale sarà calcolato sulla base delle risposte corrette fornite rispetto a tutte le domande proposte. Si raccomanda vivamente di frequentare il ciclo delle lezioni evitando assenze e di sostenere l’esame nel primo appello utile dopo che le lezioni medesime siano terminate. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

• Slides fornite dal docente in Unistudium. Kearey, P., Brooks M., Hill, I., 2002. An Introduction to Geophysical Exploration. Blackwell Science. Burger, R. H., Sheehan, A. F., Jones, C., H., 2024. Introduction to Applied Geophysics – Exploring the Shallow Sub Surface. Cambridge University Press. Jol., H., M., 2009. Ground Penetrating Radar Theory and Applications. Elsevier. Wilson, C. R., 2021. Essentials of Geophysical Data Processing, Cambridge University Press - Yilmaz, O., 2001. Seismic Data Analysis: Processing, Inversion, and Interpretation of Seismic Data (two volumes). Society of Exploration Geophysicists. - Chopra, S. and Marfurt, K. J., 2007. Seismic Attributes for Prospect Identification and Reservoir Characterization. Society of Exploration Geophysicists. - Ashcroft, W., 2011. A Petroleum Geologist’s Guide to seismic reflection. Wiley, Blackwell, Oxford. - Maidinsar, A., 2014. A Guide Book: Sub-surface Data Management For Data Managers (Oil&Gas Sector). Xlibris LLC. - Young, R. A., 2004. A Lab Manual of Seismic Reflection Processing. EAGE Publications.

L’obiettivo del corso è di fornire agli studenti le basi per l’identificazione la caratterizzazione di sorgenti sismogenetiche attraverso l'integrazione di dati geologici, geomorfologici, geofisici e sismologici. Il corso sarà anche volto: i) all’integrazione di dati di geologia del Quaternario, geomorfologia tettonica e geologia strutturale per la ricostruzione dell’evoluzione tettonica recente di sistemi di faglie; ii) al riconoscimento, ricostruzione ed analisi di markers geomorfologici per la stima dei tassi di deformazione di aree tettonicamente attive; alla pianificazione di indagini paleosismologiche per la caratterizzazione dell’attività tettonica olocenica delle faglie attive; ii) all’applicazione di tecniche geocronologiche utili alla datazione di eventi deformativi recenti; iv) all'applicazione delle conoscenze e metodi acquisiti alla riduzione del rischio sismico.

-Richiami di meccanica delle rocce, fagliamento e riattivazione, attrito e pressione di poro, reologia e spessore sismogenetico. -Richiami di sismologia, onde sismiche, magnitudo, meccanismi focali -Geomorfologia tettonica, scarpate di faglia, terrazzi marini e terrazzi fluviali, perturbazione del reticolo ad opera della tettonica. -ciclo sismico, il terremoto caratteristico -Paleosismologia, metodi di datazione per il Quaternario; -Strutture sismogeniche -Rischio sismico, pericolosità, vulnerabilità, cenni di microzonazione sismica.

Avere conoscenze di base di geologia strutturale, geomorfologia, sismologia, geologia del Quaternario.

Il corso si svolge mediante lezioni, seminari, lettura e comprensione di articoli scientifici, escursioni didattiche sul terreno.

1. Che cosa è un terremoto: Distribuzione mondiale dei terremoti, cenni di tettonica a placche. 2. Condizioni meccaniche per l’enucleazione di un terremoto: Concetti di stress e strain; Teoria di Anderson; Criterio di Coulomb, Griffith; La riattivazione: criterio di Amonton, ruolo della pressione dei fluidi nella fratturazione e riattivazione; Profili reologici; Transizione fragile-duttile; Fattori che regolano la profondità massima dei terremoti. 3. Faglie sismologiche: Tipi di onde sismiche, calcolo dell'ipocentro, epicentro e soluzioni focali; Definizione di Magnitudo e Momento sismico; distribuzione areale dei terremoti - distribuzione in base alla cinematica - distribuzione in base alle profondità. 4. Il ciclo sismico: Modelli di ricorrenza; Il terremoto caratteristico; scala Richter e MCS; Terremoti storici; Confronto con dati di deformazione attiva, e stato di stress; Confronto con le strutture geologiche. 5. Tassi di deformazione nel far-field e nel near-fault: Metodi di individuazione dei tassi di deformazione: GPS, livellazione geodetica, DinSar; 6. Faglie geologiche: dimensione delle superfici di faglia in relazione alla magnitudo dei terremoti; Dimensioni, crescita e segmentazione di faglie; I rapporti di scala di una faglia e sua evoluzione nel tempo; Influenza della interazione e collegamento di faglie sulla massima magnitudo attesa; Esempi di paleoterremoti registrati dalle rocce, rocce di faglia, pseudotachiliti. 7. Metodi geologici di studio delle faglie attive: Identificazione delle strutture attive attraverso: rapporto tra sedimentazione/erosione e tettonica, geologia del Quaternario, relazioni di cross-cutting, risposta del paesaggio e dell’idrologia superficiale alla tettonica attiva; Investigazione paleosismologica e geofisica ad alta risoluzione; Relazione tra dimensioni delle faglie e magnitudo attesa, effetti cosismici legati al terremoto; Espressione cumulata e co-sismica dei terremoti, confronto tra cinematica dei meccanismi focali e paleo-strain ricostruito da faglie geologiche, esempi da alcuni terreomti recenti. 8. Geomorfologia tettonica: Acquisizione, riconstruzione ed analisi di modelli digitali del terreno ad alta risoluzione L'utilizzo di tecniche di geomorfologia strutturale per l'individuazione di deformazioni a medio termine; Markers geomorfologici, terrazzi marini e fluviali; Morfometria: curva ipsometrica, fattore di asimmetria trasversale, indice di lunghezza-pendenza; Stima dell'incisione dei corsi d'acqua attraverso la stream power e la mappatura e datazione di terrazzi fluviali. 9. Ricostruzione di faglie a profondità ipocentrali, Proiezione di terremoti su faglie geologiche 10. Metodi di datazione assoluta 14C, U/Th, OSL, cosmogenici, tefrocronologia, paleomagnetismo, dendrocronologia, etc... Range di applicazione. 11. Rischio sismico, pericolosità sismica, sorgenti sismotettoniche, effetti di sito; Metodologie innovative di pericolosità sismica: sorgenti sismogenetiche individuali. Elementi di microzonazione sismica: livelli di approfondimento della microzonazione sismica; Definizione delle microzone omogenee in prospettiva sismica, zone stabili, zone stabili suscettibili di amplificazione, zone suscettibili di instabilità.

Esame orale

-Yeats R., Sieh K., Allen C. The Geology of earthquakes. Oxford University Press. 1997 - Burbank D.W. and Anderson R.S. (2001): Tectonic Geomorphology. Blackwell Science, 274 pp. - McCalpin J.P. (2009): Paleoseismology. Academic Press, 2nd edition, 613 pp. - Schumm S.A., Dumont J.F. and Holbrook J.M. (2000): Active tectonics and alluvial rivers. Cambridge University Press, pp. 276.

L'obbiettivo principale del corso è quello di illustrare agli studenti le varie tipologie dei sistemi geotermici, e loro relazioni con l'ambiente geodinamico e le tecniche di esplorazione con principale riferimento alla geochimica dei fluidi. Le principali conoscenze acquisite (conoscenze/sapere) riguarderanno: - la storia della geotermia; - l'origine del calore terrestre; - le tipologie di sistemi geotermici, la loro collocazione geodinamica e il loro potenziale sfruttamento; - le conoscenza dei metodi della prospezione geotermica (geochimici, geologici e geofisici). Le principali abilità (saper fare) saranno: - descrivere un sistema geotermico; - saper prelevare e analizzare i fluidi geotermici, misurare i flussi di gas dai suoli ed analizzare i dati; - saper applicare le tecniche geotermometriche e di analisi dei dati .

Il calore terrestre e lo sfruttamento dell’energia geotermica. Distribuzione dei sistemi geotermici e ambiente geodinamico. Struttura e tipologie dei sistemi geotermici, caratteristiche dei fluidi geotermici. Metodologie geochimiche per la prospezione geotermica.

Al fine di comprendere i contenuti del corso è utile una conoscenza base della geochimica

Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche. Escursioni. Le lezioni si svolgeranno con modalità di lezione frontale per gran parte degli argomenti trattatati ad eccezione di esercitazioni pratiche sull'utilizzo di software dedicati all'elaborazione geostatistica (mapping) dei dati geologico-geochimici, utilizzo di strumentazione per il campionamento dei fluidi

Definizione di geotermia. Storia della geotermia. L'origine del calore terrestre. Flusso di calore, gradiente geotermico e sua misurazione. Tipologia e struttura dei sistemi geotermici. Distribuzione globale dei sistemi geotermici e ambiente geodinamico. Lo sfruttamento delle sorgenti geotermiche a medio-alta entalpia. Lo sfruttamento delle sorgenti geotermiche a bassa entalpia. Prospezione geotermica: metodi geochimici e geofisici. In particolare: campionamento e analisi di acque e gas e misura dei flussi di gas dal suolo. Tecniche statistiche e geostatistiche di analisi dati Caratteristiche chimico-fisiche dei fluidi geotermici: indicazioni sulla natura della roccia ospite, stime geotermometriche e geobarometriche, ricostruzione della storia del fluido, ottimizzazione dello sfruttamento del reservoir nel breve e nel lungo termine, precipitazione di minerali e variazioni di permeabilità, problemi di corrosione. Stime del potenziale geotermico naturale. Problematiche ambientali della geotermia.

La valutazione è articolata in due prove parziali in itinere o una prova di esame finale in caso di esito negativo delle prove in itinere. Prove in itinere: - numero delle prove che concorrono alla valutazione: 2 - obiettivo della prova: verifica dell'apprendimento dei concetti principali e delle loro applicazioni - modalità di somministrazione: Esame scritto con domande a risposta multipla - tempistica di svolgimento: una prova a metà semestre e una prova a fine semestre - durata: 1 ora - tipologia: prova scritta a stimolo chiuso e risposta chiusa - misurazione conclusiva della prova d'esame: votazione espressa in trentesimi Prova di esame finale: - numero delle prove che concorrono alla valutazione: 1 - obiettivo della prova: verifica dell'apprendimento dei concetti principali e delle loro applicazioni. La prova orale è finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici del corso (conoscenze/sapere). La prova orale, attraverso lo studio di casi reali, consentirà inoltre di verificare la capacità di esposizione e la capacità di applicare le conoscenze acquisite (abilità/saper fare) - modalità di somministrazione: Esame orale - durata: 30 minuti circa - tipologia: prova colloquio a stimolo aperto con risposta aperta - misurazione conclusiva della prova d'esame: votazione espressa in trentesimi Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Dispense fornite dal docente.

I contenuti del corso sono fondamentali per la gestione dei dati territoriali in ambito digitale in particolare per una corretta archiviazione, visualizzazione e analisi delle informazioni territoriali. Le principali conoscenze acquisite sono: 1) la capacità di modellizzare i fenomeni naturali e antropici in ambito digitale, 2) la capacità di organizzare dati eterogenei in natura semantica, formato e scala in Data Base Relazionali, 3) la capacità di creare nuove informazioni attraverso operazioni di analisi spaziale in formato raster e vettoriale. Le abilità fondamentali (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: 1) la capacità di gestire in formato digitale i dati territoriali, 2) la comprensione dei fenomeni territoriali utilizzando le proprietà topologiche degli stessi, 3) la capacità di restituire in output documenti di sintesi di un progetto GIS.

G.I.S: definizione e funzionalità. Data Base Relazionali. I Sistemi di Riferimento Cartografici. Struttura dei dati: vettoriale e raster, semplice e complessa. Analisi spaziale in ambiente raster e vettoriale. La modellazione 3D. Piattaforme web e dati. Telerilevamento e GIS.

Non è richiesto nessun prerequisito.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso; - applicazione delle nozioni teoriche su Personal Computer - creazione autonoma di un progetto GIS nelle sue fasi fondamentali: acquisizione e preelaborazione, analisi e management dei dati in uscita.

1. DEFINIZIONI E CONCETTI GENERALI - Introduzione al corso. - Cartografia tradizionale e cartografia numerica. - Introduzione ai GIS. Componenti e funzionalità dei GIS. La struttura dei dati nei GIS. Vantaggi e diffusioni dei sistemi GIS. - Fasi di acquisizione di un progetto: Pre-elaborazione, Analisi; Output e Management. - Introduzione ai software commerciali e open source. Sistemi di riferimento e georeferenziazione - La modellazione della superficie terrestre: ellissoide e geoide. - I Sistemi di Riferimento (proiezioni e datum). - Modalità di riconoscimento dei SdR più utilizzati in Italia nei dati in ambiente GIS - Georeferenziazione e proiezione dati. 2. DATI E STRUTTURE Dati e DataBase - Dati alfanumerici nei GIS. Tipologie di database - I Data Base Relazionali. - Operazioni tra DBR: link e join tra tabelle, interrogazioni spaziali, aspaziali e miste. -I Geo DB. Struttura vettoriale: - Definizione di Modello di Dati. - La struttura vettoriale: definizione e caratteristiche principali. Le primitive geometriche vettoriali semplici: punto, linea, area. - Entità vettoriali complesse (Regioni, Network, TIN). - Creazione e gestione di dati vettoriali Struttura raster: - La struttura raster: definizione e caratteristiche principali. Tipi di dati raster. - Forme di memorizzazione e algoritmi di compressione. - I Digital Elevation Model: modalità di acquisizione dei dati altimetrici, interpolazione, elaborazione, visualizzazione, usi e applicazioni. - Differenze e sinergie delle strutture raster e vettoriale. 3. ANALISI SPAZIALE In ambiente vettoriale: - I principi di Overlay. Unione, Identità, Intersezione, Dissolvenza, Clipping, Buffering. - Geoprocessing. In ambiente raster: Generazione dei dataset relativi agli attributi topografici utili per lo studio fisico del territorio Modelli di analisi spaziale. Principi di algebra Booleana. Riclassificazioni. Aggregazioni. Analisi di rete. Visualizzazione e Analisi in 3D. I modelli idrologici da DEM - Ricostruzione del sistema bacino idrologico - rete idrografica superficiale. 4. L'ANALISI STATISTICA IN AMBIENTE GIS Creazione di un dataset della suscettibilità da frana per iper un'area test. 5. IL TELERILEVAMENTO Principi e metodi. Le principali missioni satellitari e i prodotti derivati. Analisi di immagine: le basi. 6. VISUALIZZAZIONE E RESTITUZIONE DEI DATI La percezione degli elementi cartografici. Visualizzazione dei dati. Restituzione su supporto cartaceo. La direttiva INSPIRE e il problema della reperibilità dei dati in Italia.

L'esame prevede una prova orale su concetti teorici del corso. La conoscenza di tali contenuti non è vincolata a un particolare tipo di software GIS. Tuttavia un PC sarà a disposizione dello studente per chiarire meglio alcuni concetti (se necessario). La durata della prova è di massimo 30 minuti. La prova è finalizzata a verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze teoriche acquisite su casi reali visualizzabili su pc. Lo prova orale consentirà inoltre dì verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio e organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico

Casagrande L., Frigeri A., Furieri A., Marchesini A., Neteler M. (2020) - Gis Open Source: GRASS GIS, Quantum GIS and SpatiaLite. Dario Flaccovio Ed.

I contenuti del corso sono fondamentali per la gestione dei dati territoriali in ambito digitale in particolare per una corretta archiviazione, visualizzazione e analisi delle informazioni territoriali. Le principali conoscenze acquisite sono: 1) la capacità di modellizzare i fenomeni naturali e antropici in ambito digitale, 2) la capacità di organizzare dati eterogenei in natura semantica, formato e scala in Data Base Relazionali, 3) la capacità di creare nuove informazioni attraverso operazioni di analisi spaziale in formato raster e vettoriale. Le abilità fondamentali (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: 1) la capacità di gestire in formato digitale i dati territoriali, 2) la comprensione dei fenomeni territoriali utilizzando le proprietà topologiche degli stessi, 3) la capacità di restituire in output documenti di sintesi di un progetto GIS.

G.I.S: definizione e funzionalità. Data Base Relazionali. I Sistemi di Riferimento Cartografici. Struttura dei dati: vettoriale e raster, semplice e complessa. Analisi spaziale in ambiente raster e vettoriale. La modellazione 3D. Piattaforme web e dati. Telerilevamento e GIS.

Non è richiesto nessun prerequisito.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso; - applicazione delle nozioni teoriche su Personal Computer - creazione autonoma di un progetto GIS nelle sue fasi fondamentali: acquisizione e preelaborazione, analisi e management dei dati in uscita.

1. DEFINIZIONI E CONCETTI GENERALI - Introduzione al corso. - Cartografia tradizionale e cartografia numerica. - Introduzione ai GIS. Componenti e funzionalità dei GIS. La struttura dei dati nei GIS. Vantaggi e diffusioni dei sistemi GIS. - Fasi di acquisizione di un progetto: Pre-elaborazione, Analisi; Output e Management. - Introduzione ai software commerciali e open source. Sistemi di riferimento e georeferenziazione - La modellazione della superficie terrestre: ellissoide e geoide. - I Sistemi di Riferimento (proiezioni e datum). - Modalità di riconoscimento dei SdR più utilizzati in Italia nei dati in ambiente GIS - Georeferenziazione e proiezione dati. 2. DATI E STRUTTURE Dati e DataBase - Dati alfanumerici nei GIS. Tipologie di database - I Data Base Relazionali. - Operazioni tra DBR: link e join tra tabelle, interrogazioni spaziali, aspaziali e miste. -I Geo DB. Struttura vettoriale: - Definizione di Modello di Dati. - La struttura vettoriale: definizione e caratteristiche principali. Le primitive geometriche vettoriali semplici: punto, linea, area. - Entità vettoriali complesse (Regioni, Network, TIN). - Creazione e gestione di dati vettoriali Struttura raster: - La struttura raster: definizione e caratteristiche principali. Tipi di dati raster. - Forme di memorizzazione e algoritmi di compressione. - I Digital Elevation Model: modalità di acquisizione dei dati altimetrici, interpolazione, elaborazione, visualizzazione, usi e applicazioni. - Differenze e sinergie delle strutture raster e vettoriale. 3. ANALISI SPAZIALE In ambiente vettoriale: - I principi di Overlay. Unione, Identità, Intersezione, Dissolvenza, Clipping, Buffering. - Geoprocessing. In ambiente raster: Generazione dei dataset relativi agli attributi topografici utili per lo studio fisico del territorio Modelli di analisi spaziale. Principi di algebra Booleana. Riclassificazioni. Aggregazioni. Analisi di rete. Visualizzazione e Analisi in 3D. I modelli idrologici da DEM - Ricostruzione del sistema bacino idrologico - rete idrografica superficiale. 4. L'ANALISI STATISTICA IN AMBIENTE GIS Creazione di un dataset della suscettibilità da frana per iper un'area test. 5. IL TELERILEVAMENTO Principi e metodi. Le principali missioni satellitari e i prodotti derivati. Analisi di immagine: le basi. 6. VISUALIZZAZIONE E RESTITUZIONE DEI DATI La percezione degli elementi cartografici. Visualizzazione dei dati. Restituzione su supporto cartaceo. La direttiva INSPIRE e il problema della reperibilità dei dati in Italia.

L'esame prevede una prova orale su concetti teorici del corso. La conoscenza di tali contenuti non è vincolata a un particolare tipo di software GIS. Tuttavia un PC sarà a disposizione dello studente per chiarire meglio alcuni concetti (se necessario). La durata della prova è di massimo 30 minuti. La prova è finalizzata a verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze teoriche acquisite su casi reali visualizzabili su pc. Lo prova orale consentirà inoltre dì verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio e organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico

Casagrande L., Frigeri A., Furieri A., Marchesini A., Neteler M. (2020) - Gis Open Source: GRASS GIS, Quantum GIS and SpatiaLite. Dario Flaccovio Ed.

L'obiettivo del corso è quello di fornire allo studente gli strumenti utili per poter investigare il sottosuolo attraverso l'analisi di anomalie gravimetriche, magnetiche e termiche. Il corso fornirà gli strumenti per poter individuare una georisorsa nel sottosuolo e valutarne la sua effettiva potenzialità. Verrano insegnate anche le metodologie di misure delle proprietà termofisiche delle rocce, importanti per la valutazione della capacità geotermica di un'area.

Il corso vuole offrire allo studente la capacità di individuare le risorse naturali del sottosuolo, interpretando un’anomalia geofisica attraverso metodologie di modellazione. Il corso si focalizzerà sui metodi geofisici gravimetrici, magnetici e geotermici. Il corso prevede delle esercitazioni pratiche sia di misure (termiche e di porosità) che di esercitazione al computer attraverso l’uso di programmi di modellazione.

Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è importante la conoscenza di nozioni base di matematica e fisica.

Lezione frontale ed esercitazioni in classe. Inoltre verrano eseguiti in laboratorio misure di proprietà termo-fisiche.

Metodo gravimetrico e magnetico, modellazione grav-mag; Misure e modellazione geotermica, geoterma della litosfera, proprietà termofisiche delle rocce, modellazione termica.

L'esame finale prevede una prova orale mirata a ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dalllo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Geophysics for the Mineral Exploration Geoscientist. Michael Dentith, Stephen T. Mudge. Cambridge University press. Materiale fornito dal docente.

L'obbiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per l'analisi qualitativa dello studio di un problema di Cauchy alle derivate ordinarie e per lo studio di un semplice problemi di equzioni fondamentali alle drivate parziali. La materia costituisce parte del contenuto riformato di un corso di secondo livello per le lauree magistrali in Scienze Geologiche italiane. Anche l'impostazione è riformata, e i libri di testo adottati sono ricchi di esempi e controesempi, e dunque ottimali per raggiungere una buona comprensione degli argomenti trattati a partire dagli esercizi, e dunque dalle applicazioni. Al termine del corso gli studenti dovrebbero essere in grado di: - conoscere gli elementi base di analisi matematica e come essi si applichino alle scienze della terra,- conoscere la teoria base delle equazioni alle derivate parziali - possedere competenze computazionali per la risoluzione di esercizi basilari.Le principali abilità saranno:- applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di esercizi e/o problemi basati sui modelli svolti durante le lezioni- analizzare e saper affrontare semplici studi qualitativi, inquadrando poi il problema in un idoneo contenitore per una eventuale successiva analisi di tipo superiore- acquisizione di una certa autonomia nell'approccio a problemi applicati in ambito geologico- saper utilizzare testi base di Analisi Matematica, - lavorare in gruppo, ma anche in autonomia.Le competenze e le abilità enunciate sono indispensabili per le attività di un Geologo in ambito lavorativo, anche di tipo tecnico e/o industriale.

Equazioni differenziali ordinarie del primo e del secondo ordine. Serie di Fourier e applicazioni. Equazioni differenziali alle derivate parziali: equazioni del primo ordine, equazione del traffico, delle onde unidimensionale e metodo delle caratteristiche. Equazione delle onde: problemi di Cauchy e di Caychy-Dirichlet associati. Applicazioni alla geologia: equazione fondamentale della sismologia, equazione di Korteveg-de Vries e onde di Tsunami.

Per comprendere al meglio gli argomenti trattati nel corso è necessario avere familiarità con i contenuti di Matematica (mod. 1 e mod. 2), corso previsto nella laurea triennale. In particolare si richiede una solida conoscenza delle principali funzioni elementari (esponenziali, logaritmi e funzioni trigonometriche), una buona padronanza del calcolo di limiti (notevoli e non) e delle derivate, e infine una buona manualità nello svolgimenti degli integrali immediati e una buona conoscenza delle tecniche di integrazione di funzioni razionali, di integrazione per sostituzione e per parti.

Lezioni frontali e relative esercitazioni

A. richiami di nozioni di calcolo differenziale per funzioni di più variabili B. equazioni differenziali ordinarie: 1b. introduzione ed esempi. 2b. Problemi di Cauchy. 3b. Esistenza e unicità della soluzione di un problema di Cauchy. 4b. Equazioni differenziali a variabili separabili. 5b. Equazioni differenziali lineari del primo ordine. 6b. Equazioni differenziali lineari del secondo ordine a coefficienti costanti. 7b. Metodi della somiglianza e della variazione delle costanti per le soluzioni delle equazioni lineari del secondo ordine. 8b. Equazioni di Bernoulli. 9b. Metodo dell'energia per alcuni tipi di equazioni ordinarie. 10b. Esempi ed applicazioni. C. Serie di Fourier. 1c. Successioni e serie di funzioni: convergenza puntuale e uniforme per successioni di funzioni, convergenza puntuale, uniforme e totale di serie di funzioni. Teoremi di passaggio al limite. 2c. Sistema trigonometrico. Funzioni periodiche e loro proprietà. 3c. Serie di Fourier. Convergenza puntuale della serie e disuguaglianza di Bessel. 4c. Serie di Fourier. Convergenza totale e uguaglianza di Parseval. 5c. Proprietà asintotiche dei coefficienti di Fourier. 5c. Derivazione ed integrazione per serie. D. Equazioni alle derivate parziali (EDP) 1d. Generalità sulle EPD 2d. Classificazione elementare delle EDP 3d. Equazione delle onde unidirezionale: esempi e formula risolutiva nel semipiano superiore con il metodo delle caratteristiche. 4d. Equazioni lineari del primo ordine in forma normale. Cenni ed applicazione generale del metodo delle caratteristiche. 5d. Equazione del traffico: equazioni di continuità, campo delle velocità e derivazione della equazione del traffico. Equazione di Burgers e metodo delle caratteristiche. 6d. Equazione delle onde unidimensionale: derivazione della equazione delle onde per le vibrazioni trasversali di una corda tesa. 7d. Equazione delle onde unidimensionale: formula di d'Alambert per il problema di Cauchy omogeneo nel semipiano superiore. 8d. Equazione delle onde unidimensionale: metodo della separazione delle variabili per il problema di Cauchy-Dirichlet omogeneo. E. Esempi ed applicazioni. 1e. Problemi di Cauchy-Dirichlet della corda pizzicata, della corda percossa da un martello e della corda percossa da una lama. La funzione di Dirac. 2e. Equazioni della sismologia: cenni sulla loro derivazione e sui tipi di soluzioni delle equazioni 3e. Equazioni di onde di acque poco profonde: l'equazione di Korteweg-de Vries e il suo uso nella determinazione di modelli per onde di Tsunami.

L'esame finale prevede una sola prova scritta della durata di non più di 3 ore contenente di norma 3-4 esercizi relativi agli argomenti principali del corso.

James Stewart: Calcolo, funzioni di più variabili, ed. Apogeo. Fabio Scarabotti: Equazioni alle derivate parziali: teoria elementare e applicazioni, ed. Esculapio.

Al termine del corso, gli studenti dovrebbero avere una visione complessiva dei processi tettonici globali, che consenta loro di inquadrare e comprendere in particolare: - la formazione dei bacini sedimentari nei diversi contesti geodinamici; - i principali meccanismi di subsidenza, in relazione alle caratteristiche reologiche della litosfera e del mantello; - i principali fattori di pericolosità ambientale di origine naturale, e come l’attività umana possa influenzarli.

La tettonica delle placche è la teoria generale, unificante, in cui si inquadrano tutti i fenomeni e i processi geologici. Il corso si incentra sui processi tettonici a scala globale, e sui loro riflessi sulla nascita e l’evoluzione dei bacini sedimentari e sui processi geologici, che costituiscono i maggiori fattori di pericolosità, anche in relazione ai cambiamenti globali in atto.

Basi di Geologia e Geofisica, normalmente acquisite durante un corso di laurea di primo livello in Scienze Geologiche.

Lezioni frontali, alternate con discussioni in classe sugli argomenti più rilevanti del corso.

1. Introduzione alla tettonica delle placche. a- la teoria della tettonica delle placche b- morfologia superficiale e struttura interna del pianeta terra c- reologia della litosfera e del mantello d- cinematica e dinamica delle placche 2. Limiti di placca divergenti a- Evoluzione die limiti di placca divergenti b- Bacini sedimentari legati a limiti di placca divergenti 3. Limiti di placca trasformi a- Zone di frattura oceaniche b- Trasformi continentali c- Bacini di pull-apart 4. Limiti di placca convergenti a- Evoluzione dei limiti di placca convergenti b- Sistemi di subduzione c- Orogeni collisionali e non-collisionali 5. Rassegna sui bacini sedimentari e sulle associazioni tettoniche a- Prismi di accrezione b- Edifici a pieghe e sovrascorrimenti c- Bacini di avampaese d- Edifici a pieghe e sovrascorrimenti di acqua profonda 6. L’Appennino settentrionale a- Struttura della crosta e del mantello b- Evoluzione tettonica c- Stile deformativo d- Tettonica attiva e sismicità 7. Considerazioni finali a- Tettonica globale e bacini sedimentari b- Terremoti e tettonica globale, con note sulla sismicità antropogenica.

L’esame finale consiste in un test a risposta multipla (o in un esame orale se l'esame scritto non è fattibile). Le discussioni tematiche aperte, durante il corso, permetteranno una valutazione continua del livello di partecipazione della classe, e consentiranno al docente di prendere coscienza dei fattori di eterogeneità nella preparazione di base dei singoli studenti, guidandolo a spiegazioni integrative di aspetti legati alle materie di base, geologiche e geofisiche.

Kearey P., Klepeis K.A., Vine F.J. - Global Tectonics – Wiley-Blackwell (III edition). Further texts: Nick Rogers (Ed.) – (An Introduction to) Our Dynamic Planet – Cambridge University Press Fowler C.M.R. – The Solid Earth – an Introduction to Global Geophysics (IIEdition) Davis G.H., Reynolds S.J., & Kluth C. - Structural geology of Rocks and Regions - John Wiley & Sons. (3rd Edition, 2011).

Conoscenze dei processi fondamentali del ciclo idrologico, con particolare riguardo alle acque sotterranee. In particolare lo studente deve sapere: quantificare le risorse idriche di un sistema tramite bilancio idrogeologico; interpretare la cartografia idrogeologica; usare le tecniche per la stima dei parametri idrogeologici degli acquiferi (confinati e liberi); progettare un intervento di sfruttamento delle risorse (es. campo pozzi per acqua ad uso idropotabile); delineare le aree di salvaguardia di pozzi; quantificare le riserve immagazzinate di una sorgente in un periodo non influenzato dalle piogge. Lo studente deve essere in grado di inserirsi nel mondo professionale e presso enti pubblici e privati che si occupano della gestione e tutela delle risorse idriche. L'acquisizione delle conoscenze di base saranno utili anche per intraprendere il campo della ricerca idrogeologica.

Il ciclo dell'acqua. Bilancio idrogeologico. Casi di studio. Normativa sulle acque sotterranee. Monitoraggio delle acque sotterranee. Equazione di Darcy. Reti di flusso. Idraulica dei pozzi per acqua. Prove di emungimento in regime di equilibrio e in regime transitorio per la determinazione dei parametri caratteristici degli acquiferi (permeabilità, trasmissività e coefficiente d’immagazzinamento). Acquiferi in pressione, freatici, con contorno a flusso nullo e contorno a potenziale imposto. Acquiferi con moto proprio. Curva caratteristica dei pozzi. Sorgenti. Monitoraggio delle acque sotterranee.

Per la corretta comprensione dei temi trattati è necessario avere adeguate conoscenze di fisica, di geologia applicata e di geologia strutturale. È inoltre necessario conoscere le derivate e saper risolvere semplici integrali. Le conoscenze richieste sono fornite dagli insegnamenti di Matematica, Fisica e Geologia previsti dall'ordinamento triennale della laurea in Geologia di questo e di altri Atenei.

Il corso è composto da lezioni teoriche e lezioni pratiche. Le lezioni pratiche consistono in esercitazioni numeriche organizzate in base agli argomenti trattati nelle lezioni teoriche. Generalmente, due ore di lezione teorica sono seguite da esercitazioni numeriche di due ore con il PC. Le lezioni pratiche prevedono un’escursione didattica.

Il ciclo dell'acqua. Bilancio idrogeologico. Stima delle piogge ragguagliate (metodo dei poligoni di Thiessen e delle isoiete). Infiltrazione. Coefficienti di Infiltrazione Potenziale (CIP) in funzione delle caratteristiche geologiche. Evaporazione ed evapotraspirazione (Turc e Thornthwaite). Schema idrogeologico dell'Italia Centrale. Monitoraggio qualitativo e quantitativo dei corpi idrici significativi. Normativa nazionale ed europea sulle acque (Dlgs. 152/2006, DLgs 30/2009, DLgs.165/2016, Direttiva 2000/60/CE, Direttiva 2006/118/CE ). Monitoraggio delle acque sotterranee in Umbria. Esempi di bilanci idrogeologici di alcuni sistemi dell'Italia Centrale. Tipi di acquiferi: confinati, liberi e semiconfinati. Equazione di Darcy: limiti di validità. Conduttività idraulica, permeabilità assoluta e relative misure in laboratorio tramite permeametri. Reti di flusso. Carte piezometriche. Relazioni tra acque superficiali ed acque sotterranee. Idraulica dei pozzi per acqua. Progettazione di pozzi per acqua. Prove di emungimento in acquiferi liberi e in pressione in regime di equilibrio: equazione di Thiem-Dupuit. Prove di emungimento in regime transitorio: equazione di Theis e Cooper-Jacob per acquiferi in pressione. Principio di sovrapposizione nello spazio e nel tempo. Acquiferi con contorno a flusso nullo e contorno a potenziale imposto. Acquiferi con moto proprio. Fronte di richiamo. Metodi di delimitazione delle aree di salvaguardia dei pozzi. Isocrone. Curva caratteristica dei pozzi: portata critica ed efficienza. Metodi di Jacob e Rorabough. Le sorgenti. Curve di esaurimento: equazioni di Maillet e Tison. Casi di studio di sorgenti appenniniche. Metodi di previsione delle risorse idriche in relazione ai cambiamenti climatici. Introduzione alla modellistica idrogeologica.

La valutazione consiste in una prova scritta e una prova orale. L'esame scritto è stato progettato per testare la capacità di stimare: • i parametri idrogeologici degli acquiferi da dati di prove di pompaggio, • i potenziali idraulici • il bilancio di sistemi idrogeologici, • le riserve immagazzinate di sistemi idrogeologici. L'obiettivo della prova orale (della durata di 30 minuti) è valutare le conoscenze acquisite dagli studenti, anche in ambito linguistico tecnico. Per raggiungere questo obiettivo, gli studenti saranno chiamati a rispondere a domande teoriche relative agli argomenti trattati nel corso. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

• Fetter C.W. (2001) Applied Hydrogeology Prentice-Hall. New Jersey con CD con programma Visual MODFLOW vers. 2.8.2. •Freeze, R. A., & Cherry, J. A. (1979). Groundwater: Englewood Cliffs. New Jersey. http://hydrogeologistswithoutborders.org/wordpress/1979-italiano/ • Libri di testo per approfondimenti • Celico P. (1986) Prospezioni idrogeologiche. Vol. 1 e 2 - Liguori Editore. • Civita M. (2005) Idrogeologia Applicata e Ambientale. CEA. • Francani V. (2014) Idrogeologia Ambientale. CEA • Todd D.K. e Larry W.M. (2005) Groundwater Hydrology - Wiley. Copie delle slides e articoli consegnate dal docente.

L’obiettivo principale dell’insegnamento consiste nel fornire gli strumenti essenziali per descrivere e comprendere le proprietà fisiche e fisico-chimiche dei magmi attraverso lo studi di laboratorio. Verranno inoltre introdotti alcuni concetti alla base della vulcanologia. Le principali conoscenze acquisite saranno: - conoscenza dei concetti alla base della petrologia sperimentale; - conoscenza dei concetti alla base della vulcanologia. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: - utilizzo e creazione di modelli utili allo studio dell'evoluzione dei magmi; - applicazione dei concetti base di metrologia sperimentale; - applicazione dei concetti base di vulcanologia.

Il corso di “Introduzione alla Petro-Vulcanologia Sperimentale” nasce dall'esigenza di presentare agli studenti le basi della vulcanologia e della petrologia sperimentale. La petrologia sperimentale si sviluppa a partire da una semplice osservazione: l’interno della Terra non è accessibile per via diretta, lo studio dei processi che governano la formazione e l'evoluzione dei magmi deve essere fatto per via indiretta. Nel caso della petrologia sperimentale, tali studi vengono effettuati in laboratorio con strumentazioni appositamente sviluppate. Durante il corso, gli studenti avranno anche modo di affrontare (sia in aula che in laboratorio) vari argomenti di vulcanologia al fine di comprendere i processi che sono alla base dello sviluppo delle eruzioni vulcaniche.

Lo scopo del corso di "Introduzione alla petro-vulcanologia sperimentale" è quello di iniziare lo studente alle alla metrologia sperimentale ed alla vulcanologia. Al fine di comprendere ed applicare le nozioni e le tecniche descritte nell corso dell'insegnamento, sono necessarie conoscenze di base di mineralogia, petrografia e geochimica.

Il corso è organizzato come segue: - Lezioni in aula; - Esercizi su alcune proprietà fondamentali del magma (es. densità, viscosità, solubilità, etc.); - Esercitazioni in laboratorio.

• Introduzione alla petro-vulcanologia sperimentale - Le eruzioni vulcaniche: nozioni introduttive - Volcanic Explosivity Index (VEI) - Pericolosità e rischio vulcanico: nozioni introduttive - Proprietà fisiche, chimiche e strutturali dei magmi - Cinetiche di cristallizzazione dei fusi silicatici - Strumentazioni e metodi utilizzati in petrologia/vulcanologia sperimentale - Esperienze di laboratorio correlate agli argomenti del corso

L'esame prevede una prova orale di circa 20 minuti che consentirà la verifica delle nozioni apprese, la capacità di comunicazione e la proprietà di linguaggio dello studente. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Appunti del docente e diapositive mostrate durante il corso

L’obiettivo principale dell’insegnamento consiste nel fornire gli strumenti matematici essenziali per analizzare, modellare ed interpretare i dati in ambito geologico. Le principali conoscenze acquisite saranno: - conoscenza delle basi statistiche per analizzare ed interpretare il dato geologico; - conoscenza dei concetti di misura, errore, precisione ed accuratezza; - conoscenza dei concetti di serie spaziale e temporale; - conoscenza delle basi teoriche e pratiche dei metodi di interpolazione e regressione; - conoscenza delle basi teoriche e pratiche di calcolo numerico applicato a problemi geologici; - conoscenza di base del linguaggio di programmazione Python per scopi geologici.

E' prevista un'attività iniziale di ripasso e allineamento su derivate parziali, integrali, studio di funzioni, vettori e matrici. * Nozioni di base di statistica descrittiva, inferenza, geostatistica e applicazioni; * Trattamento, affidabilità dei dati e applicazioni; * Serie temporali, serie spaziali e applicazioni; * Metodi di interpolazione e regressione; * Elementi di calcolo numerico e applicazioni. Per tutti i contenuti sono previsti esercizi, basati su casi di studio geologici nelle diverse discipline delle Scienze della Terra, da svolgere in aula con gli studenti e in autonomia utilizzando il linguaggio di programmazione Python.

E' utile la conoscenza dei concetti base di matematica

Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche

E' prevista un'attività iniziale di ripasso e allineamento su derivate parziali, integrali, studio di funzioni, vettori e matrici. Nozioni di base di statistica descrittiva, inferenza, geostatistica e applicazioni * Concetto di popolazione e di campione, media, moda e mediana, varianza e deviazione standard; * distribuzioni di frequenza (istogramma di frequenza di una serie di dati, distribuzione normale, log-normale, esponenziale negativa, significato dei parametri descrittivi nelle distribuzioni di frequenza); * concetto di probabilità, distribuzioni di frequenza; Trattamento, affidabilità dei dati e applicazioni * elementi di teoria degli errori, del campionamento, e rappresentatività dei campioni; * tecniche di rappresentazione grafica dei dati. Serie temporali, serie spaziali e applicazioni * Introduzione ai diversi approcci di studio delle serie temporali (classico, stocastico); * concetti di base (serie stazionarie e non stazionarie, persistenti e antipersistenti, etc...); * correlazione e autocorrelazione; Metodi di interpolazione e regressione * Analisi della regressione (covarianza e correlazione, coefficiente di correlazione; regressione lineare e non lineare). Elementi di calcolo numerico e applicazioni * risoluzione di sistemi lineari; * cenni di approssimazione ai minimi quadrati (minimi quadrati in problemi di approssimazione di dati); * introduzione alla soluzione numerica di equazioni differenziali. Esempi di applicazioni includono: log stratigrafici, successioni sedimentarie, profili topografici, serie composizionali, serie idrologiche, serie climatiche, serie di eventi (i.e. sismi, eruzioni vulcaniche, dissesti), interpolazione di dati geochimici e attributi topografici, analisi di immagini da satellite, di affioramenti, sezioni sottili e segmentazione degli oggetti, modellazione numerica di acquiferi e movimenti franosi, etc . Per tutti i contenuti sono previsti esercizi, basati su casi di studio geologici nelle diverse discipline delle Scienze della Terra, da svolgere in aula con gli studenti e in autonomia utilizzando il linguaggio di programmazione Python.

La valutazione è determinata dal superamento di una o più prove scritte, mirate a verificare l’acquisizione di conoscenze e competenze come riportato dal sistema dei descrittori europei (Descrittori di Dublino) per le lauree specialistiche. Nel dettaglio, gli studenti dovranno saper dimostrare di poter elaborare e/o applicare idee originali, risolvere problemi in ambiti nuovi o non familiari, integrare le conoscenze, gestire la complessità, formulare giudizi anche con dati incompleti, comunicare conclusioni e conoscenze a interlocutori specialisti e non specialisti, studiare in un modo ampiamente auto-gestito o autonomo. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Measurements and their Uncertainties - Huges and Hase - Oxdord University Press Introductory Statistics - S.M. Ross - Academic Press An Introduction to Error Analysis - J.R. Taylor - University Science Books Programming for Computations - Python - S.Linge and H.P. Langtangen - Springer

Il corso si propone di fornire conoscenze approfondite dei principi fondamentali e dei principali processi della meccanica delle terre e di fornire le conoscenze di base della meccanica delle rocce. Al termine del corso lo studente conoscerà adeguatamente i principi fisici che regolano il comportamento meccanico delle terre, sarà in grado di impostare/risolvere problemi di meccanica delle terre e potrà interfacciarsi efficacemente con altre figure professionali (in particolare gli ingegneri) che operano nei campi in cui è fondamentale la comprensione dei processi meccanici che agiscono nei terreni. Lo studente acquisirà inoltre le conoscenze fondamentali di meccanica delle rocce, che gli consentiranno di eseguire rilievi geomeccanici e di classificare gli ammassi rocciosi dal punto di vista ingegneristico. Tali conoscenze costituiranno la base concettuale necessaria per affrontare e risolvere problemi inerenti il comportamento meccanico degli ammassi rocciosi. Le conoscenze acquisite permetteranno l'efficace inserimento del Geologo negli ambiti professionali riguardanti le costruzioni edili, incluse le grandi opere (strade, gallerie, dighe ecc.) Lo studente possiederà inoltre le conoscenze necessarie e le basi concettuali per l'esecuzione e l'elaborazione dell principali prove geotecniche e sarà in grado di eseguire autonomeante il rilievo geomeccanico di un fronte roccioso.

Il corso analizza approfonditamente i principi fondamentali e i principali processi della meccanica delle terre e fornisce le conoscenze di base della meccanica delle rocce. Sintesi del Programma: Definizione di terra e roccia. Meccanica delle terre Richiami, consolidazione dei terreni argillosi, resistenza al taglio, spinta delle terre, stabilità dei versanti. Meccanica delle rocce Definizioni, caratteristiche della matrice lapidea; caratteristiche geometriche e meccaniche e rilievo delle discontinuità; caratteristiche meccaniche dell’ammasso roccioso, principali classificazioni geomeccaniche, stabilità dei versanti , gallerie

Per la corretta comprensione dei temi trattati è necessario avere adeguate conoscenze di fisica (in particolare della meccanica), di geologia applicata e di geologia strutturale/rilevamento geologico. E' inoltre necessario conoscere le derivate e saper risolvere semplici integrali. Le conoscenze richieste sono fornite dagli insegnamenti di Matematica, Fisica, Geologia e Rilevamento geologico previsti dall'ordinamento triennale della laurea in Geologia di questo e di altri Atenei. Gli studenti provenienti da altri corsi di Laurea dovrebbero accertarsi di possedere le conoscenze necessarie per seguire il corso in maniera proficua e provvedere autonomamente, anche seguendo le indicazioni del docente, a colmare eventuali lacune.

Il corso prevede: - Lezioni frontali su tutti gli argomenti trattati. Nel corso delle lezioni frontali verranno illustrati tutti gli argomenti e verranno proposti esercizi numerici inerenti gli argomenti trattati, volti a mettere in evidenza le finalità pratiche delle conoscenze acquisite. La soluzione dei problemi proposti si svolgerà sotto la guida del docente. Le lezioni frontali potranno essere classificate come ore teoriche o pratiche a seconda che prevalga l'aspetto teorico o quello pratico/numerico. - Compiti di verifica delle competenze raggiunte proposti durante lo svolgimento delle lezioni e riguardanti gli argomenti trattati. I compiti consisteranno nella soluzione di problemi numerici proposti in funzione dell'evoluzione del programma svolto. - Esercitazioni presso il laboratorio dei Geologia Applicata del Dipartimento di Fisica e Geologia, riguardanti le principali prove di meccanica delle terre (prova edometrica, prova di taglio diretto, prova triassiale...). Con il supporto del personale tecnico, nel corso delle esercitazioni verranno illustrate le tecniche di preparazione dei provini, i principi di funzionamento delle macchine, gli accorgimenti necessari per la corretta esecuzione delle prove, le modalità di acquisizione dati e la loro interpretazione. - Escursioni sul campo. Le escursioni hanno durata massima di un giorno e vengono organizzate in collaborazione con professionisti geologi che operano sul territorio. Possono riguardare diversi aspetti, anche in funzione delle opportunità fornite dalla situazione logistica dei cantieri di possibile interesse visitabili dagli studenti. Le principali finalità delle escursioni sono l'acquisizione delle tecniche del rilevo geomeccanico sui fronti rocciosi e la conoscenza diretta delle problematiche geologico-tecniche e degli interventi volti alla loro soluzione.

Il programma è così articolato: Definizione di terra e roccia in senso geotecnico. Meccanica delle terre Richiami ai principali sistemi di classificazione delle terre, alle principali proprietà indice che caratterizzano terre a grana grossa e terre a grana fine e ai principali concetti di meccanica delle terre: principio degli sforzi efficaci. Consolidazione dei terreni argillosi: teoria della consolidazione unidimensionale di Terzaghi, prova edometrica e sua interpretazione. Coefficiente di compressibilità, indice di compressione, coefficiente di consolidazione, grado di consolidazione, determinazione del t100, equazione della consolidazione e tempi di consolidazione. Soluzioni di problemi numerici riguardanti il calcolo dei cedimenti e dei tempi di consolidazione. Conseguenze del processo di consolidazione. Esempi. Resistenza al taglio: Richiami alla legge di Mohr-Coulomb. Parametri di taglio efficaci. Coesione non drenata. Modalità di esecuzione ed interpretazione della prova di taglio diretto. Cerchi di Mohr, determinazione delle pressioni normali e di taglio agenti su un piano comunque orientato a partire dagli sforzi principali massimo e minimo. Prova triassiale: principio di funzionamento della cella triassiale. Prove triassiali non consolidata non drenata (UU), consolidata non drenata (CU) e consolidata drenate (CD). Cenni ai percorsi di tensione. Esercizi numerici per la determinazione dei parametri di taglio efficaci e della coesione non drenata. Spinta delle terre: teoria di Rankine, concetti di pressione attiva e passiva calcolo della pressione e della forza totale spingente alle spalle di un muro. Effetti di un sovraccarico. Effetti dell’acqua. Introduzione ai fenomeni franosi per pendii in terra: Richiami al concetto di fattore di sicurezza. Teoria del pendio indefinito in condizioni sature e parzialmente sature. Analisi di stabilità per superfici di scivolamento circolare. Fattore di sicurezza come rapporto tra momenti di forze. Introduzione al metodo dei conci. Meccanica delle rocce Matrice lapidea, discontinuità ed ammassi rocciosi. Principali proprietà indice della matrice lapidea. Caratteristiche meccaniche della matrice lapidea e loro determinazione: resistenza a compressione monoassiale, resistenza a trazione, resistenza al taglio (criteri di Mohr Coulomb e criterio Hoek e Brown), velocità delle onde soniche, deformabilità e moduli elastici. Descrizione delle prove di laboratorio. Discontinuità in un ammasso roccioso: caratteristiche geometriche e meccaniche. Orientazione, spaziatura, continuità, scabrezza, resistenza di parete, apertura e riempimento. Rilievo geomeccanico delle discontinuità. Resistenza al taglio lungo le discontinuità. Resistenza di picco e resistenza residua. Criterio di rottura bi-lineare di Patton e criterio di Barton. Resistenza al taglio delle discontinuità Caratteristiche dell’ammasso roccioso. Resistenza dell’ammasso roccioso in relazione al numero di famiglie di discontinuità presenti; ammassi anisotropi ed isotropi. Descrizione delle prove di deformabilità su roccia: prova dilatometrica, prova di carico su piastra, prova con martinetto piatto. Classificazioni geomeccaniche: classificazione di Beniawski e classificazione Q. Stabilità dei versanti in roccia: analisi cinematica e determinazione del fattore di sicurezza per fenomeni di scivolamento planare, e per scivolamento di un cuneo roccioso. Cenni all’analisi cinematica e di stabilità dei fenomeni di ribaltamento. Gallerie: criteri di escavazione e di indagine per lo scavo di gallerie.

Prova scritta e prova orale subordinata al superamento della prova scritta. L'obiettivo delle prove è quello di analizzare le conoscenze, sia teoriche che pratiche, acquisite dagli studenti. La prova scritta richiede che vengano risolti dei problemi numerici inerenti i temi trattati, simili a quelli spiegati e risolti nel corso delle lezioni. Nel corso della prova orale verranno chiariti, se necessario, i dubbi riguardanti le modalità di svolgimento della prova scritta. Verranno inoltre poste domande al fine di verificare la comprensione dei temi e delle problematiche trattate, valutando anche la chiarezza espositiva. Il voto finale terrà conto delle due prove e della congruenza dei risultati ottenuti nelle stesse.

• Hudson J.A. and Harrison J.P. “Engineering rock mechanics. An introduction to the principles”.Pergamon. - Craig R.F. (1987) – Soil Mechanics. Van Nostran Reinhold (UK) Co. Ltd.

Conoscenza delle nozioni di base della giacimentologia. Conoscenza di processi, natura e origine delle concentrazioni di minerali utili nella Terra. Distribuzione geografica dei depositi di minerali e correlazione con i processi di tettonica a placche. Conoscenze utili per pianificare l'esplorazione mineraria al fine di trovare nuovi depositi di minerali o per ottimizzare lo sfruttamento. Capacità di elaborazione di problemi legati alla prospezione mineraria e alla estrazione sostenibile.

Giacimentologia e processi minerogenetici. Sistematica dei giacimenti minerari e loro genesi/distribuzione sulla Terra. Modelli di estrazione sostenibile.

Al fine di comprendere al meglio gli argomenti trattati nel corso è necessario che gli studenti abbiano conoscenze di base della geologia strutturale, geochimica, mineralogia, petrologia e vulcanologia.

Lezioni frontali

Definizioni di base della giacimentologia. Sistematica dei minerali utili: elementi nativi, ossidi-idrossidi, solfuri. Processi minerogenetici associati all'ambiente magmatico, magmatico-idrotermale, idrotermale, metamorfico e sedimentario-supergenico. Tettonica e distribuzione globale dei giacimenti. Modelli e problemi di estrazione mineraria sostenibile. In dettaglio: 1) Introduzione (concetti geologici di base) 2) Risorse minerarie (definizioni e introduzione alla disciplina dei depositi minerari) 3) Depositi minerari magmatici 3) Depositi minerari supergenici 4) Depositi minerari sedimentari 5) Depositi minerari diagenetici 6) Depositi minerari metamorfici 7) Metallogenia e tettonica a placche 8) Estrazione mineraria sostenibile

La prova di valutazione verrà svolta con una prova orale. La prova orale di durata circa 30 minuti, verterà sulla discussione della presentazione su un approfondimento di un argomento del corso a scelta dello studente e sugli argomenti del corso trattati tramite domande del docente. Obbiettivo della prova è la verifica dell'apprendimento dei concetti base del corso, sulla genesi e formazione dei depositi minerali, sulle loro caratteristiche e sul relativo tipo di mineralizzazioni. La finalità della prova ha anche come scopo quello di verificare le conoscenze utili per ottimizzare lo sfruttamento minerario e migliorarne la sostenibilità ambientale. Lo studente sarà valutato anche sulla capacità di esposizione, sull'appropriatezza del linguaggio tecnico-scientifico utilizzato e sulla capacità di collegare i vari aspetti della materia. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Introduction to Ore-forming processes L. Robb Blackwell 2005. Mineral Resources from Exploration to Sustainability Assessment. Manuel Bustillo Revuelta Springer 2018.

Il modulo affronta le problematiche connesse alla progettazione di opere. In particolare i contenuti del corso fanno riferimento a casi di studio rappresentati da alcune tipologie di opere, impianti di sollevamento e centrali idroelettriche. Lo studente dovrà acquisire le capacità relative alle varie fasi del progetto, raccolta ed analisi dati cartografici, idrologici, uso di modelli e di software progettuale, capitolati d'appalto in particolare per opere pubbliche, direzione dei lavori e contabilità lavori, collaudo e fine lavori. In tutti gli argomenti applicativi sviluppati nel corso lo studente verrà esercitato all'uso di strumenti informatici, dedicati allo sviluppo delle abilità tipiche della pratica professionale.

Analisi delle problematiche di progettazione e di realizzazione delle opere, con riferimento in particolre alla normativa sui lavori pubblici.

Possono essere utili allo studente le conoscenze di base sui temi dell'idraulica, idrologia, estimo e cartografia. Qualora lo studente non abbia alcuna nozione su queste materie è pregato di segnalarlo la docente.

Supporti per l'insegnamento e l'apprendimento: - Video proiezioni delle lezioni - Materiale didattico distribuito dal docente - Testi consigliati per lo studio - Dispense consegnate dal docente. Modalità di apprendimento (oltre alla frequenza delle attività didattiche): - Lettura e studio personale su testi di riferimento - Lettura e studio personale su materiale consegnato dal docente - Lettura e studio personale su materiale on-line messo a disposizione dal docente (piattaforma Unistudium) - Fare pratica di abilità tecniche.

Lezioni 1.Opere ed impianti speciali: - pozzi, fasi di ricerca, escavazione, costruzione e collaudo; - pompe ed impianti di sollevamento, caratteristiche delle pompe per prevalenza, portata e rendimento, le pompe sommerse per i pozzi; - turbine idrauliche ed impianti idroelettrici, classificazione degli impianti e tipologie di turbine. 2. Fasi progettuali:- redazione del progetto la parte amministrativa, la parte tecnica;- la programmazione delle opere pubbliche, il progetto dei lavori pubblici;- calcoli e verifiche idrauliche;- redazione del progetto, disegni grafici;- redazione del progetto, elenco prezzi, computo metrico estimativo;- redazione del progetto, capitolato d'appalto;- l'approvazione e l'appalto del progetto nelle opere pubbliche;- esecuzione delle opere, i lavori e la direzione lavori, la contabilità lavori;- il collaudo delle opere;- la risoluzione delle controversie;- la fine lavori. Esercitazioni in aula. 1. Attività connesse alla esecuzione delle opere, direzione lavori, collaudo. 2. Strumenti di calcolo ed elaborazione dei dati:- elaborazioni con excel di dati idraulici ed idrologici;- elaborazioni cartografiche;- software liberi e proprietari per la progettazione.

L'esame prevede una prova orale che consiste in un colloquio di circa 30-40 minuti, finalizzato ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunto dallo studente sugli argomenti presentati a lezione e riportati nel programma. Le domande verteranno sia su aspetti generali di carattere progettuale, sia sulle specifiche attività pratiche di cantiere. Nel suo insieme la prova orale consentirà di verificare le capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio, la capacità di applicare le competenze acquisite e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio.

1. Paolo Oreto - La contabilità dei lavori, GRAFILL Editore. 2. Schede didattiche a cura del docente

Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze necessarie per la realizzazione e la comprensione delle principali metodologie utilizzate per la caratterizzazione del sottosuolo tramite metodi geofisici attivi e passivi basati sull'acquisizione di profili sismici, metodi elettrici, elettromagnetici, analisi delle anomalie dei campi di potenziale e termico a tutte le scale.

Questo corso presenta i principali metodi di prospezione geofisica del sottosuolo. Verranno affrontati metodi di prospezione attivi (sismica e rifrazione, riflessione, ecc) e metodi passivi (anomalie magnetiche e gravimetriche, flusso di calore, ecc) per la caratterizzazione a scala crostale a fini esplorativi o di ricerca. Verranno inoltre affrontati i principali metodi di prospezione alla scala locale (MASW, Elettrici, GPR, ecc) che trovano applicazione nel campo della caratterizzazione di siti di costruzione.

Conoscenze di base di fisica, trigonometria, dei campi di potenziale terrestre magnetico e gravitazionale, del campo termico terreste.

Lezioni frontali, esercitazioni

• Basi della fisica delle onde, onde nel dominio tempo e nel dominio frequenze, concetto di anomalia, concetto di noise, SNR. • Caratteristiche delle onde sismiche di volume e di superficie • Fronte d’onda, raypath e wavefront, impedenza acustica, diffrazione, convoluzione • Dromocrone per onde dirette, rifratte e riflesse nel caso a strati orizzontali e paralleli • Dromocrone per onde dirette, rifratte e riflesse nel caso a strati inclinati • Sismica a rifrazione, legge di Snell, rifrazione critica, coefficiente di riflessione, limiti della sismica a rifrazione. • Sismica a riflessione, Common Shot Gathers, Common Mid Point. • Principali accorgimenti per una corretta acquisizione di dati sismici. • Fondamenti di processing di dati sismici (NMO, Stacking, Deconvoluzione, Migrazione, conversione in profondità). • Velocità sismiche delle rocce, metodi per la determinazione e importanza del modello di velocità. • Onde di superficie, dispersione, caratteristiche e aspetti normativi che richiedono la caratterizzazione sismostratigrafica (NTC2018). • Metodi che sfruttano le onde di superficie: MASW, HVSR. Loro caratteristiche, punti di forza e limiti. • Metodi Elettrici: resistività dei materiali, configurazioni elettrodi per misure di resistività, resistività apparente Vs reale, inversioni di modelli ERT. • Nozioni fondamentali dei metodi a potenziale spontaneo, a polarizzazione indotta, elettromagnetici TEM-TDEM e magnetotellurici. • Ground Penetrating Radar (GPR), relazione tra velocità di propagazione dell’impulso GPR e proprietà EM dei materiali, risoluzione Vs penetrazione in funzione delle frequenze di antenna, limiti in casi ad alta conducibilità elettrica, applicazioni di metodi GPR. • Principi fondamentali della geotermia. Flusso di calore, trasferimento di calore, Equazione di Fourier, conducibilità termica di materiali naturali, sfruttamento della risorsa geotermica • Anomalie magnetiche, magnetizzazione e campo indotto, temperatura di Curie -> profondità di Curie, suscettività magnetiche delle rocce e dei minerali, magnetizzazione e paleomagnetismo. • Analisi di una carta di anomalie: intensità e lunghezze d’onda delle anomalie. • Anomalie gravimetriche, correzioni del dato gravimetrico misurato, dati di densità delle rocce, principi per l’interpretazione delle anomalie gravimetriche. • Filtraggio anomalie, forward modeling, inverse modeling. • Acquisizioni geofisiche 4D: significato, applicazioni e potenzialità.

La verifica dell’apprendimento dei concetti trattati a lezione verrà effettuato tramite una prova orale che sarà svolta una volta completato il corso. Tale verifica verterà esclusivamente sui temi trattati a lezione. Le domande fatte in sede di esame riguarderanno le parti fondamentali del programma svolto, incluse le eventuali esercitazioni svolte durante il corso.

• An Introduction to Applied and Environmental Geophysics – J. M. Reynolds – Wiley-Blackwell • An introduction to geophysical exploration – P. Kearey et al – Wiley-Blackwell • Applied geophysics – W. M. Telford et al – Cambridge University press

Il corso fornisce gli strumenti per comprendere i processi geologici che modellano i corpi planetari, con particolare attenzione all’interpretazione dei dati provenienti da missioni spaziali e all’approccio della geologia comparata tra la Terra e gli altri pianeti e satelliti del Sistema Solare. Gli studenti acquisiranno competenze nella lettura critica della letteratura scientifica e nell’analisi dei dati geologici planetari.

Il corso approfondisce la geologia dei corpi del Sistema Solare attraverso l’analisi comparata dei dati raccolti da missioni spaziali, con un focus sui processi che modellano la superficie e l’interno di pianeti e satelliti. Verranno esaminate in dettaglio le caratteristiche geologiche di Mercurio, Venere, Marte, la Luna, i giganti gassosi e alcuni corpi minori, integrando osservazioni orbitali, dati in situ e risultati sperimentali.

Introduzione alla Planetologia o possedere conoscenze equivalenti

Lezioni frontali

• Introduzione alla geologia comparata planetaria - Metodi di analisi dei dati da missioni spaziali - Mercurio e la geologia dei pianeti terrestri - Venere: tettonica e vulcanismo - Marte: acqua e ricerca della vita - Geologia lunare - Giove e i suoi satelliti - Corpi minori - Vita nel Sistema Solare - Esopianeti

Esame orale

Materiale fornito dalla docente disponibile su Unistudium

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche per la comprensione dei dissesti idrogeologici e dei rischi ad essi collegati. In dettaglio gli studenti acquisiranno le conoscenze: -stima delle portate massime di piena; - sui fattori di innesco delle frane; - sulla valutazione del rischio da alluvione e da frana; - sulla gestione delle emergenze in corso, con particolare riguardo agli effetti collegati agli eventi pluviometrici estremi nel contesto climatico in atto nell’area mediterranea. Le principali abilità saranno: - saper leggere la cartografia tematica e fare un’analisi critica dei dati geologici ed idro-meteorologici; - sapersi interfacciare con gli organi competenti (Protezione Civile, Regione, Prefettura, ecc.), attivando i protocolli operativi in situazioni di crisi per evento idro-meteorologico imminente.

Pericolosità e rischio. Il rischio da frana e rischio geologico-idraulico. La normativa di riferimento. I Piani di Assetto idrogeologico (PAI). Analisi di stabilità dei versanti in terra tramite i metodi all'equilibrio limite. Mappatura delle aree esposte a inondazioni e frane. Identificazione delle principali azioni di protezione per ridurre o eliminare il rischio idrogeologico: misure strutturali e non strutturali (ad es. Sistema di previsione delle alluvioni e pianificazione dell'uso del suolo).

Al fine di seguire le lezioni con profitto, lo studente deve avere le conoscenze di base geologiche e di analisi dei dati utili a comprendere i processi idro-meteorologici.

I metodi didattici consistono in lezioni frontali e lezioni sul campo. Inoltre verranno invitati i tecnici delle amministrazioni pubbliche che si occupano di rischio idrogeologico. Di seguito una breve descrizione delle modalità di insegnamento: - lezioni frontali: gli argomenti vengono illustrati agli studenti che vengono stimolati e coinvolti durante le lezioni attraverso domande e richieste di opinioni riguardanti le diverse parti del programma didattico, facendo dei riferimenti a casi di studio specifici. - lezioni sul campo: gli studenti vengono coinvolti in alcune attività di campagna inerenti le problematiche del dissesto idrogeologico e del monitoraggio.

Definizione di Rischio. Normativa sul Rischio da Alluvione e da frana. Mappe di Pericolosità e Rischio. Illustrazione del Piano di Gestione del Rischio di Alluvione dell'Appennino Centrale (PGRAAC). Piano di assetto idrogeologico del bacino del F. Tevere (PAI). 1) Rischio idraulico Stima della pioggia massima di breve durata. Curve di Possibilità pluviometrica. Regimi fluviali. Stima della portata al colmo di un corso d’acqua con metodi empirici e semi-empirici. Formula razionale. Definizione del coefficiente di deflusso. Stima della portata massima con metodi statistico-probabilistici. Probabilità di non superamento della portata massima in funzione del tempo di ritorno. Analisi dell'idrogramma di piena. Metodi di separazione del deflusso di base, ipodermico e superficiale. Modelli afflussi-deflussi per la simulazione degli eventi di piena. Stima della pioggia efficace con il metodo FI e il metodo del Soil Conservation Service - Curve Number basato sul tipo di suolo, l'uso del suolo e la condizione di umidità del suolo antecedente l'evento di piena. Stima della capacità d'infiltrazione d'acqua nel suolo. Stima della portata massima con il metodo del SCS-CN. Interventi strutturali e Interventi non strutturali per la mitigazione del Rischio di Alluvione. Serbatoi di laminazione, casse di espansione, canali scolmatori, arginature, briglie, pennelli, muri, terre rinforzate e armate. Serbatoi di laminazione, casse di espansione, canali scolmatori, arginature, briglie, pennelli, muri, terre rinforzate e armate. 2) Rischio da frana Progetto AVI, Progetto IFFI. Introduzione alle analisi di stabilità dei pendii con il metodo all’equilibrio limite. Fattore di sicurezza. Il pendio indefinito. Analisi di stabilità con i metodi delle Strisce: Fellenius, Bishop, Janbu, Spencer e Morgenstern-Price. Esempi di soluzioni con codice di calcolo commerciale SLOPEW. La normativa NTC 2018: coefficienti di sicurezza per verifiche di stabilità di opere in terra, fronti di scavo, pendii naturali. Abachi di Taylor: casi applicativi, altezza critica in condizioni drenate e non-drenate, esempi numerici. Interventi di stabilizzazione dei pendii: fasi progettuali, categorie di interventi. Interventi di riduzione delle azioni, interventi di aumento delle forze resistenti. Stabilizzazione mediante elementi strutturali, esempi di realizzazione. Stabilizzazione mediante sistemi di drenaggio.

L'esame consiste in una prova orale sui diversi argomenti trattati durante il corso. La valutazione dell'insegnamento ha come obiettivo quello di accertare le conoscenze e le capacità dello studente a comunicare e a risolvere le problematiche relative al dissesto idrogeologico, prendendo in esame sia gli aspetti teorici che pratici. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Pranzini G. & Tanzini M. (2018) - Rischio Idraulico e Idrogeologico. Previsione, prevenzione e progettazione degli interventi per la riduzione dei rischi. Dario Flaccovio Editore. Gisotti G. (2012) - Il dissesto idrogeologico. Previsione, prevenzione e mitigazione del rischio. Dario Flaccovio Editore, Palermo. Frumento S. (2014) - Il rischio idrogeologico in Italia. Guida pratica, Cause del dissesto, Strumenti e tipologie di intervento. Wolters Kluwer Italia. Caivano A. M. (2003) - Rischio idraulico e idrogeologico. Procedure di pianificazione, verifica, controllo e gestione delle emergenze. Epc (Roma) Ciabatti M. (1982) Elementi di Idrologia Superficiale. Coop. Libraria Univ. Ed. Bologna. Copie delle slides, rapporti e articoli presentati a lezione dal docente.

• Comprendere i Principi di Base della Geologia Strutturale: Acquisire una solida conoscenza delle strutture geologiche, dei processi deformativi e delle forze tettoniche che modellano la crosta terrestre. - Sviluppare Abilità Pratiche e Analitiche: Imparare a utilizzare strumenti e tecniche per l'analisi delle strutture geologiche, inclusi metodi di rilevamento in campo e tecniche di analisi di laboratorio. - Interpretare Dati Geologici: Essere in grado di raccogliere, interpretare e presentare dati geologici in modo chiaro e conciso, utilizzando software e tecniche di modellazione appropriate.

Descrizione, classificazione e interpretazione di strutture geologiche come faglie, pieghe, foliazioni, lineazioni, zone di taglio, indicatori cinematici e relazioni tra tali strutture e fenomeni tettonici come la formazione di montagne compressive e la formazione di bacini estensionali. Visualizzazione e calcolo delle unità rocciose piegate e fagliate, in particolare come queste appaiono sulle carte geologiche e sulle sezioni trasversali. Raccolta e interpretazione dei dati provenienti da aree vicino all'Appennino. Attività sul campo.

Conoscenze di base di geologia, quali riconoscimento rocce e stratimetria

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio e sul campo

Week 1: Introduction to Structural Geology Lecture 1: Overview of Structural Geology Definition, scope, and historical development Importance and applications in earth sciences Lecture 2: Basic Geological Structures Folds, faults, joints, and unconformities Classification of structures Week 2: Stress and Strain in Rocks Lecture 3: Concepts of Stress Types of stress and representation (Mohr's circle) Stress in the Earth's crust Lecture 4: Concepts of Strain Types of strain and strain analysis Measurement and representation (strain ellipsoid) Week 3: Deformation Mechanisms: Brittle Deformation Lecture 5: Faults Types, characteristics, and classification Mechanisms of brittle deformation Lecture 6: Fractures and Joints Characteristics and significance Week 4: Deformation Mechanisms: Ductile Deformation Lecture 7: Folds Types, geometry, and classification Mechanisms of ductile deformation Lecture 8: Flow and Creep in Rocks Introduction to ductile flow and creep mechanisms Week 5: Structural Mapping and Field Techniques Lecture 9: Structural Mapping Principles, techniques, and tools Geological compass and GPS usage Lecture 10: Field Techniques Data collection and interpretation Field trip preparation and safety Week 6: Analysis of Geological Structures Lecture 11: Structural Analysis Methods and interpretation 3D visualization and modeling Lecture 12: Quantitative Techniques Stereographic projection and computer-aided analysis Software tools (e.g., GIS, GOCAD) Week 7: Regional Structural Geology Lecture 13: Tectonic Settings Plate tectonics and structural geology Examples of regional structures Lecture 14: Structural Evolution Temporal aspects and case studies Evolution of geological structures Week 8: Applications of Structural Geology Lecture 15: Resource Exploration Structural controls on mineral deposits and hydrocarbon exploration Geothermal energy Lecture 16: Environmental and Engineering Applications Structural geology in environmental assessments and geohazards Engineering geology considerations Week 9: Advanced Techniques and Special Topics Lecture 17: Advanced Structural Techniques Microstructural analysis and geochronology Structural geology of complex terrains Lecture 18: Recent Advances and Research Trends Latest research and technological advances Discussion of recent papers and case studies Week 10: Practical Sessions Practical Session 1: Laboratory Analysis Hands-on activities with rock samples and microscopic analysis Use of modeling software Practical Session 2: Field Mapping Exercise On-site structural mapping and data collection Preparation of a geological report Week 11: Review and Exam Preparation Review Session: Summary of key concepts Q&A session and review of lecture materials Exam Preparation: Tips for exam success and practice questions

Esercizi ed esame finale

H. Fossen: Structural geology, second edition.

L’obiettivo principale dell’insegnamento consiste nel fornire gli strumenti essenziali per descrivere correttamente i diversi tipi di rocce ignee e comprendere i meccanismi di messa in posto di suddette rocce Le principali conoscenze acquisite saranno: - conoscenza dei meccanismi di formazioni dei magmi all’interno della Terra; - Meccanismi di trasporto e deposizione; - conoscenza dei sistemi di classificazione delle rocce magmatiche - Caratteristiche fisiche dei magmi; - conoscenza dei principali tipi di vulcanismo; - Conoscenza dei componenti, tessiture e strutture in depositi vulcanici - Conoscenza delle lave e i relativi depositi - Conoscenza dei flussi piroclastici e relativi depositi -Conoscenza dei processi vulcanici secondari post eruzione Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: - classificare le rocce magmatiche via campioni macroscopici che sezioni sottili; - saper inquadrare i diversi tipi di rocce magmatiche all'interno di diversi sitemi vulcanici. - Saper inquadrare le eruzioni vulcaniche effusive ed esplosive e conoscere i processi che determinano il cambio di stile eruttivo e i meccanismi di messa in posto -Saper riconosce misurare e quantificare i diversi depositi eruttivi (effusivo ed esplosivo)

Caratteristiche fisiche dei magmi. Risalita e stazionamento dei magmi. Camere magmatiche. Le eruzioni vulcaniche effusive ed esplosive. I prodotti piroclastici: Meccanismi di trasporto e deposizione. Morfologie vulcaniche. Vulcanismo, risorse e ambiente. Rischio vulcanico. Il vulcanismo recente e attivo in Italia.

Al fine di comprendere e saper applicare le informazioni e le tecniche descritte nell’insegnamento sono necessarie conoscenze di base di mineralogia, petrografia, e geochimica. La conoscenza di queste tre discipline rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Lezioni frontali in aula e escursioni di terreno.

Caratteristiche fisiche dei magmi. Temperature di liquidus e di solidus. Viscosità, Densità, Conducibilità termica, Carico di snervamento. Liquidi newtoniani e non newtoniani. Relazioni tra caratteristiche chimiche e fisiche dei magmi. I componenti volatili nei magmi. Solubilità di H2O e CO2 nei magmi. Comportamento dei componenti volatili durante la genesi e l'evoluzione dei magmi. Effetti dei componenti volatili sulle caratteristiche fisiche dei magmi. Le caratteristiche chimiche e fisiche dei magmi e la struttura dei liquidi silicatici. Risalita e stazionamento dei magmi. Risalita dei magmi in un mezzo poroso continuo e in un mezzo rigido. Tempi di risalita dei magmi. Geometria e dimensione dei corpi intrusivi. Dicchi, sill, plutoni. Camere magmatiche. Strutture, forme e profondità delle camere magmatiche. Processi di raffreddamento e cristallizzazione dei magmi nelle camere magmatiche. Camere magmatiche zonate. Risalita dei magmi a basse profondità. Separazione delle fasi fluide e frammentazione dei magmi. Le eruzioni vulcaniche. Eruzioni effusive ed esplosive. Prodotti lavici e piroclastici. Magnitudo delle eruzioni vulcaniche. Indice di esplosività vulcanica (VEI). Classificazione delle eruzioni vulcaniche e relative fenomenologie. Schema di classificazione di Walker. Eruzioni hawaiane e stromboliane. Eruzioni vulcaniane, pliniane, ultrapliniane, freatopliniane. Struttura e dimensioni delle colonne eruttive. Eruzioni surtseyane. Interazione acqua-magma. Eruzioni sottomarine e subglaciali. Natura e dimensioni delle principali eruzioni storiche. I prodotti piroclastici. Classificazione dei prodoti piroclastici. Meccanismi di trasporto e deposizione. Il meccanismo di caduta piroclastica. Depositi di caduta piroclastica: struttura, volumi, dispersione. Il meccanismo di surge piroclastico. Depositi di surge piroclastico: struttura, volumi, dispersione. Il meccanismo di colata piroclastica. Depositi di colata piroclastica e ignimbriti: struttura, volumi, distribuzione, dispersione. I lahar: genesi, comportamento durante il trasporto. Struttura e distribuzione dei depositi di lahar. Valanghe di detrito: dimensioni, genesi, meccanismi di trasporto e natura dei depositi. Morfologie vulcaniche. Morfologie monogeniche e poligeniche, negative e positive, distruttive e costruttive. Duomi, colate laviche, coni di scorie, coni di scorie saldate, anelli di tufo, coni di tufo. Plateau lavici e piroclastici, vulcani scudo, stratovulcani. Crateri, maar, caldere, depressioni vulcano-tettoniche. Complessi vulcanici policentrici. Vulcanismo, risorse e ambiente. I sistemi geotermici. Energia geotermica. Depositi di minerali utili legati al vulcanismo. Rischio vulcanico. Tipi di rischio vulcanico e loro mitigazione. Effetto del vulcanismo sull'ambiente. Monitoraggio dei sistemi vulcanici attivi.

Presentazione/progetto su un vulcano a scelta dello studente e un test scritto. Il test consiste in una una serie di domande a risposta multipla finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La presentazione orale del progetto consentirà di verificare la capacità di organizzare autonomamente una ricerca e la capacità di comunicazione dello studente, con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

• R.V. Fischer and H.U. Schmincke (1984) Pyroclastic rocks -R.A. F. Cas and J.V. Wright (1986) Vulcanic successions - J. Mcphie M. Doyle & R. Allen Volcanic Textures - Sigmursson et., all (1999-2015) Encyclopedia of Volcanoes, 1st/2nd Edition - Timothy H. Druitt,B. Peter Kokelaar The Eruption of Soufrière Hills Volcano, Montserrat, from 1995 ..., Edizione 21 - R. Scandone e L. Giacomelli. Vulcanologia. Liguori Editore (2004) appunti forniti dal docente

Gli obiettivi di questo corso sono di istruire e formare gli studenti su: • come i progressi tecnologici permettano una nuova scienza integrativa che prima non era possibile; • come i progressi concettuali forniscono un nuovo quadro per la scienza del Sistema Terra: teoria del caos, auto-organizzazione, logica fuzzy, frattali, proprietà emergenti di sistemi complessi, regolazione Gaiana; • come passare dall'approccio riduzionistico (reverse engineering) ad un approccio olistico per comprendere le interazioni tra i diversi sistemi terrestri; • la comprensione delle interazioni del sistema Terra e dei meccanismi del riscaldamento globale e dei relativi cambiamenti; • come i geologi, con la loro vasta conoscenza dei processi geologici, possono svolgere un ruolo cruciale nel comprendere e aiutare a mitigare i rischi associati ai cambiamenti del nostro pianeta.

Questo corso fornisce una panoramica del sistema Terra nel suo insieme. L’attenzione sarà posta sulle interrelazioni tra i sistemi biologico, geologico, climatico e umano su scala continentale e globale. I collegamenti tra questi sistemi saranno illustrati attraverso lo studio di processi in atto nel sistema Terra e dalle evidenze registrate nei sistemi terrestri passati. Verranno considerati i processi e le interazioni (cicli) tra la geosfera, l'atmosfera, l'idrosfera e la biosfera, da un punto di vista globale e locale, e attraverso le scale temporali (minuti o eoni) in cui queste sfere interagiscono. Queste sfere possono essere pensate come quattro sistemi che sono collegati tra loro per creare una maco-sistema più grande: l'intero sistema Terra.

Conoscenze di base di scienze naturali e scienze della terra

Lezioni frontali

Questo corso fornisce una panoramica del sistema Terra nel suo insieme. L’attenzione sarà posta sulle interrelazioni tra i sistemi biologico, geologico, climatico e umano su scala continentale e globale. I collegamenti tra questi sistemi saranno illustrati attraverso lo studio di processi in atto nel sistema Terra e dalle evidenze registrate nei sistemi terrestri passati. Verranno considerati i processi e le interazioni (cicli) tra la geosfera, l'atmosfera, l'idrosfera e la biosfera, da un punto di vista globale e locale, e attraverso le scale temporali (minuti o eoni) in cui queste sfere interagiscono. Queste sfere possono essere pensate come quattro sistemi che sono collegati tra loro per creare una maco-sistema più grande: l'intero sistema Terra. Topics Gli argomenti principali di questo corso sono: • approccio multidisciplinare al sistema Terra; • modellazione numerica; • integrazione di quadri concettuali moderni, incluse dinamiche non lineari, teoria del caos, sensibilità alle condizioni iniziali; • autorganizzazione e proprietà emergenti; • Gaia (nella sua forma scientifica); • relazioni di scala (inclusi i frattali); • distinguere tra fattori naturali e antropici che influenzano il sistema climatico e terrestre; • applicare un modello delle componenti del sistema Terra che includa il ruolo delle interazioni e dei meccanismi di feedback; • trovare informazioni rilevanti in letteratura, banche dati e altre fonti di informazioni a supporto della conduzione dell'analisi del sistema terrestre.

Esame orale

Materiale fornito dal docente

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di geologia ambientale necessarie per la progettazione e recupero di cave e discariche, per la corretta gestione del ciclo dell’acqua (dal prelievo alla depurazione), e per il monitoraggio e soluzione delle emergenze ambientali (subsidenza, siccità prolungate, inquinamento delle terre, ecc.). In dettaglio gli studenti acquisiranno le conoscenze: - sui metodi di valutazione degli impatti prodotti dalle attività umane sull’ambiente (Valutazione Impatto Ambientale, Valutazione Ambientale Strategica, ecc.); - sulle principali normative che riguardano la protezione dell’ambiente; - sulle tecniche di caratterizzazione e monitoraggio delle diverse matrici ambientali; - sulle possibili soluzioni alle emergenze ambientali in corso, con particolare riguardo agli effetti dei cambiamenti climatici, alla subsidenza e all’inquinamento delle terre; Le principali abilità saranno: - saper fare un’analisi critica dei dati geologico-ambientali necessari per la corretta progettazione delle opere di ingegneria; - saper districarsi nella normativa ambientale individuando, a seconda della tipologia di opera, l’organo competente a cui presentare la relazione tecnica necessaria per l’ottenimento dell’autorizzazione ambientale; - saper valutare gli effetti di un’opera sulle diverse matrici ambientali.

Le grandi opere ingegneristiche e le loro conseguenze sull'ambiente (sostenibilità ambientale). Piano paesaggistico. Impatto sull’ambiente delle attività estrattive. La subsidenza. Intrusione salina in area costiera. Inquinamento delle terre e gestione delle terre e rocce da scavo. Gestione e smaltimento dei rifiuti e delle acque reflue.

Al fine di seguire le lezioni con profitto, lo studente deve avere le conoscenze di base di geologia applicata e di idrogeologia utili a comprendere la risposta dei sistemi ambientali all’azione dell’uomo.

I metodi didattici consistono in lezioni frontali, incluse le attività e le visite ai cantieri nei limiti delle possibilità. Inoltre vengono invitati i tecnici delle amministrazioni pubbliche che si occupano di autorizzazioni ambientali: questi, attraverso alcuni seminari, illustrano le procedure e i requisiti tecnico-normativi in campo ambientale (gestione e smaltimento dei reflui civili e industriali, Deflusso Minimo Vitale, Valutazione Impatto Ambientale, controllo della subsidenza costiera, ecc.). Di seguito una breve descrizione delle modalità di insegnamento: - lezioni frontali: gli argomenti vengono illustrati agli studenti che vengono stimolati e coinvolti durante le lezioni attraverso domande e richieste di opinioni riguardanti le diverse parti del programma didattico. Particolare attenzione viene rivolta alle procedure amministrative e alle norme che riguardano la tutela e valorizzazione dell’ambiente, facendo dei riferimenti a casi di studio specifici. Gli studenti vengono coinvolti in alcune attività inerenti le problematiche ambientali indotte dalle attività umane.

• Introduzione al corso. Concetti di sostenibilità applicati ai problemi di geologia ambientale e alla tutela della geodiversità. - Il Deflusso Minimo Vitale (DMV) dei corsi d’acqua. Cambiamento climatico e pressione antropica: impatto sulle risorse idriche e sui sistemi ambientali. Impatto delle dighe e dei prelievi da pozzi posti in prossimità dei corsi d’acqua. Casi di studio. - La subsidenza: descrizione del fenomeno, cause naturali ed indotte dall’uomo, tecniche di mappatura. Problemi legati all’innalzamento del livello del mare in area costiera. Mitigazione degli effetti indotti dalla subsidenza. Casi di studio. - L’attività estrattiva: rischi associati all’estrazione, gestione dei materiali di estrazione e di scarto. Interazione tra cave ed acque sotterranee. Piano Regionale Attività Estrattive (PRAE). Analisi dell’impatto ambientale, ripristino e recupero delle cave. - Terre e rocce da scavo (D.lgs 152/2006 e DM 161/2012). Piano di riutilizzo delle terre e rocce da scavo. - Le discariche: indagini geologico-tecniche conoscitive a supporto della progettazione e monitoraggio spazio-temporale delle matrici ambientali. Inquinamento delle terre: effetti dei contaminanti sulle caratteristiche geotecniche ed idrauliche delle terre. - Gestione, smaltimento e valorizzazione dei reflui zootecnici. Casi di studio. - Gestione e depurazione meccanica e biologica dei reflui domestici: dimensionamento e progettazione degli impianti (linee guida e norme locali e nazionali). Gestione delle acque di prima pioggia e di dilavamento. - Le grandi opere ingegneristiche e le loro conseguenze sull'ambiente. Le valutazioni ambientali (VIA, VAS e VIncA). Piano paesaggistico: illustrazione dell’applicativo di consultazione dei Vincoli Paesaggistici tramite geoportale della Regione Umbria.

L'esame consiste in una prova scritta della durata di 2 ore caratterizzata da quesiti e test a risposta multipla riguardanti i diversi argomenti trattati durante il corso. La valutazione dell'insegnamento ha come obiettivo quello di accertare le conoscenze e le capacità dello studente a comunicare e a risolvere le problematiche relative al dissesto idrogeologico, prendendo in esame sia gli aspetti teorici che pratici. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa.

• Bell F.G. (2001). Geologia ambientale. Teoria e pratica. Zanichelli, 432 pagine. - Galotto G., Mazzoleni M. (2008). Le valutazioni ambientali: Vas, Via e Ippc. Volters Kluwer Italia, 80 pagine. Verranno inoltre fornite dal docente delle dispense, articoli scientifici e norme tecniche sui diversi argomenti trattati a lezione.

L’obiettivo del corso è di fornire agli studenti le basi per l’identificazione la caratterizzazione di sorgenti sismogenetiche attraverso l'integrazione di dati geologici, geomorfologici, geofisici e sismologici. Il corso sarà anche volto: i) all’integrazione di dati di geologia del Quaternario, geomorfologia tettonica e geologia strutturale per la ricostruzione dell’evoluzione tettonica recente di sistemi di faglie; ii) al riconoscimento, ricostruzione ed analisi di markers geomorfologici per la stima dei tassi di deformazione di aree tettonicamente attive; alla pianificazione di indagini paleosismologiche per la caratterizzazione dell’attività tettonica olocenica delle faglie attive; ii) all’applicazione di tecniche geocronologiche utili alla datazione di eventi deformativi recenti; iv) all'applicazione delle conoscenze e metodi acquisiti alla riduzione del rischio sismico.

-Richiami di meccanica delle rocce, fagliamento e riattivazione, attrito e pressione di poro, reologia e spessore sismogenetico. -Richiami di sismologia, onde sismiche, magnitudo, meccanismi focali -Geomorfologia tettonica, scarpate di faglia, terrazzi marini e terrazzi fluviali, perturbazione del reticolo ad opera della tettonica. -ciclo sismico, il terremoto caratteristico -Paleosismologia, metodi di datazione per il Quaternario; -Strutture sismogeniche -Rischio sismico, pericolosità, vulnerabilità, cenni di microzonazione sismica.

Avere conoscenze di base di geologia strutturale, geomorfologia, sismologia, geologia del Quaternario.

Il corso si svolge mediante lezioni, seminari, lettura e comprensione di articoli scientifici, escursioni didattiche sul terreno.

1. Che cosa è un terremoto: Distribuzione mondiale dei terremoti, cenni di tettonica a placche. 2. Condizioni meccaniche per l’enucleazione di un terremoto: Concetti di stress e strain; Teoria di Anderson; Criterio di Coulomb, Griffith; La riattivazione: criterio di Amonton, ruolo della pressione dei fluidi nella fratturazione e riattivazione; Profili reologici; Transizione fragile-duttile; Fattori che regolano la profondità massima dei terremoti. 3. Faglie sismologiche: Tipi di onde sismiche, calcolo dell'ipocentro, epicentro e soluzioni focali; Definizione di Magnitudo e Momento sismico; distribuzione areale dei terremoti - distribuzione in base alla cinematica - distribuzione in base alle profondità. 4. Il ciclo sismico: Modelli di ricorrenza; Il terremoto caratteristico; scala Richter e MCS; Terremoti storici; Confronto con dati di deformazione attiva, e stato di stress; Confronto con le strutture geologiche. 5. Tassi di deformazione nel far-field e nel near-fault: Metodi di individuazione dei tassi di deformazione: GPS, livellazione geodetica, DinSar; 6. Faglie geologiche: dimensione delle superfici di faglia in relazione alla magnitudo dei terremoti; Dimensioni, crescita e segmentazione di faglie; I rapporti di scala di una faglia e sua evoluzione nel tempo; Influenza della interazione e collegamento di faglie sulla massima magnitudo attesa; Esempi di paleoterremoti registrati dalle rocce, rocce di faglia, pseudotachiliti. 7. Metodi geologici di studio delle faglie attive: Identificazione delle strutture attive attraverso: rapporto tra sedimentazione/erosione e tettonica, geologia del Quaternario, relazioni di cross-cutting, risposta del paesaggio e dell’idrologia superficiale alla tettonica attiva; Investigazione paleosismologica e geofisica ad alta risoluzione; Relazione tra dimensioni delle faglie e magnitudo attesa, effetti cosismici legati al terremoto; Espressione cumulata e co-sismica dei terremoti, confronto tra cinematica dei meccanismi focali e paleo-strain ricostruito da faglie geologiche, esempi da alcuni terreomti recenti. 8. Geomorfologia tettonica: Acquisizione, riconstruzione ed analisi di modelli digitali del terreno ad alta risoluzione L'utilizzo di tecniche di geomorfologia strutturale per l'individuazione di deformazioni a medio termine; Markers geomorfologici, terrazzi marini e fluviali; Morfometria: curva ipsometrica, fattore di asimmetria trasversale, indice di lunghezza-pendenza; Stima dell'incisione dei corsi d'acqua attraverso la stream power e la mappatura e datazione di terrazzi fluviali. 9. Ricostruzione di faglie a profondità ipocentrali, Proiezione di terremoti su faglie geologiche 10. Metodi di datazione assoluta 14C, U/Th, OSL, cosmogenici, tefrocronologia, paleomagnetismo, dendrocronologia, etc... Range di applicazione. 11. Rischio sismico, pericolosità sismica, sorgenti sismotettoniche, effetti di sito; Metodologie innovative di pericolosità sismica: sorgenti sismogenetiche individuali. Elementi di microzonazione sismica: livelli di approfondimento della microzonazione sismica; Definizione delle microzone omogenee in prospettiva sismica, zone stabili, zone stabili suscettibili di amplificazione, zone suscettibili di instabilità.

Esame orale

-Yeats R., Sieh K., Allen C. The Geology of earthquakes. Oxford University Press. 1997 - Burbank D.W. and Anderson R.S. (2001): Tectonic Geomorphology. Blackwell Science, 274 pp. - McCalpin J.P. (2009): Paleoseismology. Academic Press, 2nd edition, 613 pp. - Schumm S.A., Dumont J.F. and Holbrook J.M. (2000): Active tectonics and alluvial rivers. Cambridge University Press, pp. 276.

Apprendimento dei concetti di base della Geotecnica applicata alle opere di ingegneria, al fine di acquisire le conoscenze necessarie alla comprensione del comportamento delle opere/sistemi geotecnici, ed i criteri principali di progettazione

Resistenza al taglio dei terreni. Evidenza sperimentale da prove di laboratorio. Analisi di opere e sistemi geotecnici. Opere di sostegno. Fondazioni dirette e profonde. Interventi di miglioramento e rinforzo dei terreni Cenni di geotecnica sismica.

Al fine di comprendere pienamente i contenuti trattati e gli obiettivi di apprendimento di questo Insegnamento, lo Studente deve possedere all'inizio delle lezioni buone conoscenze degli argomenti trattati nel corso di Meccanica delle Terre e delle Rocce.

Lezioni frontali ed esercitazioni guidate in classe. Impiego di codici di calcolo geotecnici. Uscite didattiche (lezioni sul campo).

Caratteristiche di resistenza al taglio dei terreni. Evidenza sperimentale, prove di compressione triassale. Analisi di opere e sistemi geotecnici. Opere di sostegno: analisi di stabilità; muri e paratie a sbalzo e tirantate. Fondazioni dirette e profonde: capacità portante del sistema fondazione-terreno. Valutazione dei cedimenti. Interventi di miglioramento e rinforzo. Progettazione per azioni sismiche (cenni). Esempi numerici di calcolo ed esercitazioni guidate in classe.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede la sola prova orale. Questa consiste in una discussione della durata non superiore a circa 45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici trattati nel Corso. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione e di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

"Geotecnica", Lancellotta R., Zanichelli. "Fondazioni", Viggiani G., Hevelius Edizioni. Dispense aggiornate a cura del docente. Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018.

conoscere i concetti essenziali e gli strumenti pratici necessari per affrontare i problemi ambientali e di salute pubblica

Epidemiologia ambientale (studio delle associazioni tra le esposizioni ambientali e l'insorgenza di malattie in una popolazione). Principi di tossicologia, Dose di esposizione, dipendenza/indipendenza dore, esposizione cronica Naturale vs innaturale (effetto umano) Distribuzione e abbondanza degli elementi Fonti antropogeniche Elementi tossici Elementi bioavviabili nel suolo

concetti base di mineralogia e geochimica

lezioni frontali

Epidemiologia ambientale (studio delle associazioni tra le esposizioni ambientali e l'insorgenza di malattie in una popolazione). Principi di tossicologia, Dose di esposizione, dipendenza/indipendenza dore, esposizione cronica Naturale vs innaturale (effetto umano) Distribuzione e abbondanza degli elementi Fonti antropogeniche Elementi tossici Elementi bioavviabili nel suolo Casi di studio 1) Mineralogia delle ossa: Fosfati: caratteristiche chimico-fisiche in ambiente organico e inorganico. Fattori che influenzano la crescita. Mdoficazione dei processi di cristallizzazione e patologie. 2)Polveri atmosferiche fini (aggregati vitrei e minerali fini, minerali fibrosi). Concetto di respirabilità-inalabilità Potenziale tossico di: a. Amianto b. Fibre minerali prodotte dall'uomo c. fasi cristalline della silice d. Ceneri vulcaniche e salute e. ceneri volanti e di fondo da carbone e biomas. Trasferimento di fase e cambiamento del potenziale tossico del materiale durante l'impiego (effetto di stress, temperatura, pressione) Meccanismo d'azione dei materiali nei polmoni (piccoli corpi) 4) Ceramica in campo biomedico 5) Argille per farmaci innovativi e biocompatibili Tradotto con DeepL.com (versione gratuita)

erame orale, con possibilità di seminario su argomento a scelta dello studente

Essentials of medical geology: Impacts of the natural environment on public health Edited by Olle Selinus, Brian Alloway, José A. Centeno, Robert B. Finkelman, Ron Fuge, Ulf Lindh and Pauline Smedley

Conoscenza: di concetti base del rischio-pericolosità; del comportamento dei diversi tipi di vulcani ed il rischio associato alle diverse tipologie di “eruzione” e dei modelli e metodi per la definizione della pericolosità, del rischio e dell’elaborazione di scenari di pericolosità. Tecniche di monitoraggio.

Distribuzione dei vulcani, caratteristiche chimico-fisiche dei magmi e attività eruttiva (effusiva ed esplosiva). Monitoraggio dei vulcani: deformazioni del suolo, sismicità e geochimica dei fluidi. Metodologie per la realizzazione di modelli fisico numerici dei fenomeni connessi all’attività vulcanica eruttiva e processi di dispersione e trasporto in atmosfera). Elaborazione di scenari di rischio, piani di intervento e gestione delle emergenze. I vulcani attivi Italiani e le attività di sorveglianza vulcanica.

1. Conoscenza base della vulcanologia: importante 2. Conoscenza della lingua inglese: importante. 3. Matematica e statistica di base: importante 4. Principi di geochimica e fisica: importante

Le lezioni si svolgeranno con modalità di lezione frontale per gran parte degli argomenti trattatati ad eccezione di eventuali escursioni sul terreno. Previsti seminari di esperti.

Il corso di Rischio Vulcanico si articola in diverse parti teoriche e pratiche, includendo possibilmente una escursione/i sul terreno con attività di campagna e attività seminariale da parte di esperti in vari settori della sorveglianza vulcanica. Le lezioni e le attività laboratoriali e di terreno riguarderanno gli argomenti: 1) La distribuzione dei vulcani sulla superficie terrestre in relazione ai diversi ambienti geodinamici. 2) Caratteristiche fisiche dei magmi. Temperature di liquidus e di solidus, Viscosità, Densità, Conducibilità termica, Carico di snervamento. Liquidi newtoniani e non newtoniani 3) L’attività eruttiva: - Le eruzioni effusive: Principali caratteristiche e pericoli connessi alle eruzioni effusive. - Le eruzioni esplosive: Principali caratteristiche e pericoli connessi alle eruzioni esplosive 4) Il monitoraggio dei vulcani: - Deformazioni del suolo: generalità e tecniche di monitoraggio. - Sismicità: generalità e tecniche di monitoraggio. - Geochinica dei fluidi: generalità, tecniche di monitoraggio dei sistemi vulcanici e vulcanico-idrotermali, esperienze di terreno e laboratorio (metodi di campionamento e analisi). - Metodi matematici e statistici per l’elaborazione dei dati e la produzione di modelli. - Metodologie per la realizzazione di modelli fisico numerici dei fenomeni connessi all’attività vulcanica (migrazione di fluidi, dinamica eruttiva, processi di dispersione e trasporto in atmosfera). Principi fisici ed applicazioni alle diverse tipologie di eruzioni. 5) Elaborazione di scenari di rischio, piani di intervento e gestione delle emergenze. 6) I vulcani attivi Italiani e le attività di sorveglianza vulcanica: - Case-history sui vulcani attivi italiani: Etna, Stromboli, Vulcano, con seminari di ricercatori esterni. - escursione presso i vulcani campani con esperienze pratiche sull’acquisizione dei dati (se possibile) e seminari sulle diverse metodologie di monitoraggio.

1. numero delle prove che concorrono alla valutazione: 1 2. obiettivo della prova: verifica dell'apprendimento dei concetti principali e delle loro applicazioni 3. modalità di somministrazione: Esame Orale 4. tempistica di svolgimento: prova a fine semestre 5. durata: 1 ora 7. misurazione conclusiva della prova d'esame: votazione espressa in trentesimi Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Il materiale didattico di riferimento è costituito dalle dispense del docente. La preparazione può essere integrata e approfondita su articoli scientifici