Flusso e trasporto in mezzi porosi e fratturati; Correnti di densità; Idraulica urbana; Analisi di rischio di sistemi naturali ed artificiali; Moto di fluidi non-Newtoniani;

1)Flusso e trasporto in in mezzi porosi e fratturati. 1a) Effetto dell'eterogeneità nei mezzi naturali: il comportamento multiscala delle variabili idrogeologiche di interesse per lo studio di fenomeni di moto e trasporto in formazioni naturali è inquadrabile in modo unitario in una teoria elaborata dal proponente. Tale quadro di riferimento consente la soluzione di problemi stocastici di moto e trasporto con metodologie standard. Si propone il riesame di diversi problemi dell’Idraulica Sotterranea dei mezzi eterogenei (flussi uniformi e radiali verso pozzi, trasporto di soluti, condizionamento dei risultati con misure di campo) alla luce di tale teoria. Le metodologie saranno analitiche e numeriche (metodo Monte Carlo). 1b) Moto in ammassi fratturati: verranno esaminati il moto ed il trasporto di soluti in fratture singole ed in ammassi fratturati. Scopo della ricerca è la rappresentazione dettagliata dei fenomeni alla scala della singola frattura, e l’individuazione di metodologie semplificate per lo studio dei fenomeni a scala dell’ammasso. 1c) Filtrazione non-Darciana: Verrà impostato lo studio della filtrazione non lineare in mezzi porosi e fratturati, con particolare riguardo a: i)individuazione del limite di validità della legge di Darcy; ii)studio dei meccanismi di formazione di resistenze non lineari; iii)determinazione dei parametri della legge del moto; iv)influenza dell’eterogeneità del mezzo. Le fasi verranno svolte tramite esame della letteratura esistente, e con metodologia numerica e sperimentale. 2) Correnti di densità. Numerosi fenomeni rilevanti in applicazioni industriali, geofisica e idraulica ambientale comportano il moto relativo di due fluidi dovuto a differenze di densità. Si intende approfondire lo studio di tali fenomeni in diverse geometrie, a pelo libero od entro un mezzo poroso, per fluidi newtoniani e non-newtoniani, caratterizzati da diverse leggi reologiche. Verranno esaminati i diversi possibili regimi di propagazione (inerziale o viscoso), ricercando approcci analitici ovvero soluzioni in forma numerica. Lo sviluppo nel tempo e nello spazio della corrente di densità sarà esaminato al variare dei parametri reologici del fluido. 3) Idraulica urbana. Nel settore degli indicatori di prestazione per reti idrauliche verrà messo a punto un insieme di indicatori di riferimento, ed individuato il modello organizzativo con relativi obiettivi. Si procederà quindi alla definizione di un “set” di indicatori, cui verranno assegnati pesi e “targets”. I valori numerici di questi ultimi saranno stabiliti in sede di applicazione del modello a realtà aziendali. Per quanto concerne le reti di distribuzione, verrà ricercata una metodologia automatica per la determinazione dei distretti ed il posizionamento ottimale delle valvole di intercettazione in reti complesse di grandi dimensioni; la metodologia terrà in conto i vincoli imposti dal posizionamento di valvole esistenti, nonché quelli di costo. Nello studio delle reti di drenaggio urbano, verrà svolto un primo inquadramento dei fenomeni di trasporto solido e di inquinanti nei condotti di fognatura. 4) Analisi di rischio nei sistemi naturali ed artificiali: verrà svolta una approfondita analisi bibliografica estesa a metodologie poco utilizzate nell’ingegneria civile (ad esempio metodi “fault tree” e “event tree”). L’obiettivo è pervenire ad una rappresentazione integrata del rischio, comprensiva di: i)analisi del rischio, con identificazione dei fattori di rischio e loro quantificazione; ii)valutazione del rischio; iii)riduzione e controllo del rischio: definizione e implementazione di un processo decisionale e monitoraggio. I metodi individuati, di natura essenzialmente probabilistica, verranno applicati: a)alle reti di drenaggio urbano, con la finalità di perfezionare le esistenti metodologie per la rappresentazione delle transizioni tra i diversi stati di funzionalità di una condotta; ii) agli acquiferi, con lo scopo di fornire supporto alla pi...