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Introduzione alle Lezioni 2017

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This contains the description of the class of Hydrology at the Dipartimento di Ingegneria Civile Ambientale e Meccanica dell'Università di Trento. For the year 2017.

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Introduzione alle Lezioni 2017

  1. 1. Riccardo Rigon IlSole,F.Lelong,2008,ValdiSella Introduzione al Corso di Idrologia 2017
  2. 2. R. Rigon 2 Who am I Riccardo Rigon http://abouthydrology.blogspot.it/search/label/Me-Myself-I
  3. 3. Se ascolto dimentico se vedo ricordo se faccio capisco Bruno Munari R. Rigon 3
  4. 4. R. Rigon 4 Obiettivi Formativi Apprendere la natura fisica e, in alcuni casi, la descrizione statistica dei processi idrologici fondamentali: precipitazioni, deflusso nei suoli, evaporazione, traspirazione e produzione del deflusso superficiale. Saper delineare un bacino idrografico a partire dai dati digitali del terreno. Apprendere le nozioni di base relative ad alcuni strumenti necessari per poter calcolare i flussi idrologici. Saper calcolare, con gli opportuni dati a disposizione, i flussi idrologici a scala di versante con consapevolezza dei limiti dei modelli e delle formulazioni teoriche usate. Sillabus
  5. 5. R. Rigon 5 Questo serve*, per esempio, per: • per prevenire, gestire, controllare • le piene         • il franamento • le valanghe • per la regolare l’irrigazione • per la stima della disponibilita’ idrica nei bacini per produzione di energia elettrica e irrigazione • per prevedere il congelamento delle strade • per la stima stima della temperatura al suolo (gare di sci, motociclistiche etc) • per prevedere l’altezza e la distribuzione della neve Costruire sistemi: *Approfondendo un po’, oltre il corso A che serve ?
  6. 6. R. Rigon 6 Per quali corsi è propedeutico ? Assumendo che proseguiate con la magistrale a Trento Acquedotti e fognature Modelli idrologici Ingegneria fluviale Sono corsi che prevedono la conoscenza delle nozioni che imparerete ad Idrologia
  7. 7. R. Rigon 7 Anche un po’ di analisi statistica Nozioni propedeutiche
  8. 8. R. Rigon 8 Anche un po’ di equazioni Nozioni propedeutiche
  9. 9. R. Rigon 9 Anche un po’ di grafici Nozioni propedeutiche
  10. 10. R. Rigon 10 28/2 -T - (3 ore) Introduzione al corso - Il bilancio idrologico - Bilanci di massa e di energia - Budyko  7/3  - T - (3 ore) Elementi di base: quote, pendenze, curvature. Area contribuente. Estrazione delle reti di canali 10/3  - L - Introduzione a QGIS 14/3 - T - Variabili geomorfologiche (o GIS) 17/3 - L -  GIS - Esercizio di estrazione di un bacino a partire dai dati digitali del terreno Nel dettaglio - I Legenda: T - Lezione teorica in Aula - L - Lezione in laboratorio Quando, cosa ?
  11. 11. R. Rigon 11 21/3 -  T - Precipitazioni - Meccanismi di formazione delle precipitazioni - Proprietà statistiche delle precipitazioni a terra. Le precipitazioni estreme.  24/3 -  L - Intro ad R - Caricamento, lettura di serie temporali e la loro rappresentazione 28/3 - T - Determinazione della statistica degli estremi pluviometrici  31/3 - L - Calcolo degli estremi pluviometrici con R 4/4 - T -  Radiazione - Fisica e geometria della radiazione. La legge di Stefan- Boltzmann -Descrizione spettrale della luce solare. Radiazione ad onda corta e ad onda lunga. Attenuazioni atmosferiche.  7/4 - L - Introduzione alla console di OMS - Calcolo della radiazione su un bacino idrografico 11/4 - T - Interpolazione Spaziale - Concetti sulla rappresentazione spaziale delle variabili idrologiche. Inverse distance method. Simple Kriging. Detrended Kriging. Nel dettaglio - II Quando, cosa ?
  12. 12. R. Rigon 12 14/4 - Prova in itinere Quando, cosa ?
  13. 13. R. Rigon 13 21/4 - L - Interpolazione spaziale di temperatura e precipitazioni  25/4  - T - L’acqua nei suoli - Legge di Darcy Buckingham - Conducibilita’ idraulica e curve di ritenzione idrica (Wien) 28/4  - L - Simulazioni della conducibilità idraulica e delle curve di ritenzione idrica (Wien) 2/5  -  T -  L’equazione di Richards ed (eventualmente) alcune sue estensioni.  5/5  -  L - Simulazione dell’infiltrazione con Richards 1d 8/5  -  T - Il movimento dell’acqua in un versante e i processi di generazione del deflusso (interpretazioni 12/5 - L - Calcolo del deflusso in un versante Nel dettaglio - IV Quando, cosa ?
  14. 14. R. Rigon 14 16/5 -  T - Elementi di teoria dell’Evapotraspirazione - Formula di Dalton. Penman-Monteith. Priestley-Taylor 19/5 -  L - Calcolo dell’evaporazione a scala di bacino con PM e/o Priestley Taylor  23/5  - T - Traspirazione dalle piante 26/5  - L - Calcolo della traspirazione a scala di bacino con PM e Priestley Taylor 30/5 - T -  Precipitazioni nevose. Bilancio di Massa e di Energia - Illustrazione di alcuni modelli semplici) ??  -   L -  Calcolo delle precipitazioni nevose con modelli semplici (Degreee day - Hock) 6/6  - T - Impatti del cambiamento climatico  Nel dettaglio - IV Quando, cosa ?
  15. 15. R. Rigon 15 Esami di profitto 20/06 - 12/07 - 14/09 Quando, cosa ? Sui dettagli torneremo dopo
  16. 16. R. Rigon Testi di Consultazione • Dingman, Physical Hydrology, Prentice Hall, 1994 1 16 Libri
  17. 17. R. Rigon •Wilfred Brutsaert, Hydrology, An Introduction 1 17 Testi di Consultazione Libri
  18. 18. R. Rigon 18 Testi di Consultazione N. Lu, J. Godt,Hillslope Hydrology and Stability, Cambridge University Press, 2012 Libri
  19. 19. R. Rigon 19 NON ESISTE UN TESTO Libri ?
  20. 20. R. Rigon 20 Risorse Web htttp://abouthydrology.blogspot.it Ma …. http://abouthydrology.blogspot.it/2017/02/hydrology-2017.html
  21. 21. R. Rigon 21 Altre Risorse Web Ma ….
  22. 22. R. Rigon 22 Altre Risorse Web Ma ….
  23. 23. R. Rigon 23 Python Strumenti Jupyter notebook http://jupyter.org/ https://www.python.org/ https://www.continuum.io/ Anaconda
  24. 24. R. Rigon 24 Why Python ? Ci sono varie motivazioni per la scelta di Python: •E’ un linguaggio che permette un apprendimento veloce •E’ ben disegnato, object-oriented, includente strumenti di programmazione funzionale •Ha molte routine di calcolo scientifico gia’ pronte. E queste soddisfano l’80% dei bisogni di un giovane ingegnere •Ha un’interfaccia di interazione, Jupyter, che è molto, molto accattivante, permettendo di mescolare calcoli, testi e disegni in unico ambiente. •Si interfaccia facilmente a FORTRAN e C/C++ Altre motivazioni, per esempio qui: http://blog.trinket.io/why- python/; o qui https://www.codeschool.com/blog/2016/01/27/why- python/ Per ragionamenti più argomentati, qui: http:// abouthydrology.blogspot.it/2016/06/java-python-cc-or-fortran-in- scientific.html
  25. 25. R. Rigon 25 Ad ogni modo, io NON VI INSEGNERO’ a programmare in Python, ma lo userò in unione ai notebook Jupyter nel modo più semplice possibile. Strumenti
  26. 26. R. Rigon 26 Strumenti
  27. 27. R. Rigon 27 QGIS http://www.qgis.org/it/site/ QGIS è un Sistema di Informazione Geografica Open Source facile da usare, rilasciato sotto la GNU General Public License. QGIS è un progetto ufficiale della Open Source Geospatial Foundation (OSGeo). Strumenti
  28. 28. R. Rigon 28 OMS Object Modelling System version 3 http://oms.colostate.edu/ Strumenti
  29. 29. R. Rigon 29 http://geoframe.blogspot.it/ Strumenti
  30. 30. R. Rigon 30 Poichè durante il corso analizzerete uno o più bacini idrografici Report Dovrete creare delle schede sintetiche che riportano i calcoli fatti e una sintesi dei risultati raggiunti. Per ogni attività fatta in laboratorio. Le attività di scrittura e le esercitazioni sono condotte in gruppi di non più di tre studenti/esse.
  31. 31. R. Rigon 31 https://zenodo.org/ Strumenti
  32. 32. R. Rigon 32 Free Software Free as in “free speech” not as in “free beer” Richard Stallman but also free as in free beer Non sono dettagli
  33. 33. R. Rigon 33 Verifiche Anche se non è un esamificio
  34. 34. R. Rigon 34 Una prova scritta Bisogna rispondere a due domande (a risposta libera) sulla prima parte del corso. In genere la lista complessiva delle domande viene fornita in anticipo. In caso di copiatura il compito viene ritirato Anche se non è un esamificio
  35. 35. R. Rigon 35 Relazioni •Un’analisi pluviometrica di un sito (con R, Python, o altro) •L’analisi geomorfometrica di un bacino montano (con Qgis o altri strumenti) Una delle due relazioni serve per accedere alla prova scritta in itinere •Tutti i calcoli effettuati relativi ai processi illustrati, possono essere organizzati in notebook di Jupyter Anche se non è un esamificio Oltre ai report sui calcoli effettuati, devono essere fatte due relazioni: Esempi di relazioni sono forniti sul sito web del corso.
  36. 36. R. Rigon 36 Esame orale finale •Consisterà nella discussione di alcuni dei Notebook di laboratorio, con digressioni sulla teoria che li sottende, di cui lo studente deve essere ad adeguata conoscenza. Si richiede anche di saper argomentare le scelte parametriche fatte nei calcoli. Anche se non è un esamificio
  37. 37. R. Rigon 37 Il voto è una media pesata delle prove sostenute Introduzione In particolare, viene assegnato un voto nella prova scritta, un voto all’esame orale, un voto alle esercitazioni, che comprende, naturalmente, anche le capacità di espressione linguistica e un giudizio sulla qualità della stesura delle relazioni.
  38. 38. R. Rigon 38 Contatti Riccardo Rigon: riccardo.rigon <at> unitn.it Marialaura Bancheri: maryban <at> hotmail.com Contatti
  39. 39. R. Rigon 39 MA SOPRATUTTO idrologiatn@google.com per iscriversi quindi seguire le istruzioni Le email personali dovrebbero essere le eccezioni e le telefonate una rarità Gruppo •https://groups.google.com/forum/#!forum/idrologiatn
  40. 40. R. Rigon 40 Altri Strumenti http://geopaparazzi.github.io/geopaparazzi/ http://geopaparazzi.github.io/geopaparazzi/ Geopaparazzi
  41. 41. R. Rigon 41 Altri Strumenti http://www.mysnowmaps.com/it/ Mysnowmaps
  42. 42. R. Rigon 42 Introduzione Strumenti
  43. 43. R. Rigon 43 Strumenti http://cran-r.project.org http://www.rstudio.com Introduzione
  44. 44. R. Rigon 44 Strumenti http://tug.org Introduzione
  45. 45. R. Rigon 45 Grazie per l’attenzione G.Ulrici-2000? Per me il corso è l’occasione per ripensare costantemente ai fondamenti teorici e pratici della mia disciplina.

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