Cosa si studia: panoramica del corso
Secondo anno
Curriculum 1: Risorse idriche e protezione del territorio
I corsi sono tenuti in inglese, tranne dove è specificato "(in italiano)".
| Attività formativa | Obiettivi formativi | Crediti (CFU) |
|---|---|---|
| Ingegneria fluviale (in italiano) | Il corso è orientato a fornire conoscenze e strumenti per la pianificazione e progettazione di interventi di sistemazione e rinaturalizzazione dei corsi d’acqua e di gestione del rischio idraulico. Il corso integra contenuti relativi ai processi morfodinamici che determinano, alle diverse scale spaziali, l’assetto plano-altimetrico dei corsi d’acqua e le traiettorie evolutive in risposta a fattori di alterazione di origine naturale e antropica, con conoscenze relative alle più diffuse tipologie di intervento e opere di difesa fluviale e di gestione dei deflussi liquidi e solidi. Il corso comprende una parte applicativa che consiste nella redazione di un progetto completo di sistemazione di un corso d’acqua. | 12 |
| Fisica e modellistica dell'atmosfera | Il corso offre un approfondimento dei processi atmosferici di interesse per diverse applicazioni dell'ingegneria ambientale. In particolare, si esaminano le dinamiche atmosferiche a scala sinottica tipiche delle medie latitudini, i fenomeni alla mesoscala in ambiente montano e i processi dello strato limite atmosferico. Ampio spazio viene dedicato alle applicazioni di tali conoscenze, con particolare riferimento agli strumenti modellistici per la previsione meteorologica, la simulazione della dispersione degli inquinanti e la valutazione di energie da fonti rinnovabili. | 6 |
| Stabilità dei pendii naturali e delle costruzioni in terra (in italiano) | Il corso trasferisce le conoscenze di base per riconoscere e analizzare i problemi di stabilità dei pendii sia naturali sia artificiali, di terra o di roccia. Sono forniti gli strumenti per: pianificare le indagini per stimare i valori delle grandezze che controllano la stabilità di un pendio; eseguire le verifiche di stabilità; individuare il meccanismo di rottura; individuare le grandezze da monitorare per conoscere le condizioni di stabilità; scegliere la tipologia di intervento di stabilizzazione. | 6 |
| Protezione idraulica dei territori montani (in italiano) | Il corso intende fornire un approccio fenomenologico e modellistico ai pericoli naturali di origine idraulica che interessano i territori montani, quali i fenomeni di trasporto solido intenso, le colate di detriti e le valanghe di neve. Intende inoltre formare all’uso di strumenti di modellazione numerica avanzata per la ricostruzione di eventi, la valutazione delle mappe del pericolo e la progettazione di interventi di protezione, nonché fornire tecniche e strumenti di calcolo per la progettazione di opere di mitigazione. Completano il corso alcuni cenni a tematiche di protezione civile. | 6 |
| Gestione integrata delle risorse idriche (in italiano) | Il corso ha l’obiettivo di fornire agli allievi ingegneri le tecniche e gli strumenti matematici utilizzati nella pianificazione, progettazione e gestione delle risorse idriche in un contesto di crescente pressione antropica e dei cambiamenti climatici. Il corso focalizzerà la sua attenzione sulle infrastrutture idrauliche presenti nelle reti fluviali e sui sistemi di approvvigionamento idrico. Al termine delle lezioni lo studente sarà in grado di quantificare la disponibilità delle risorse idriche nelle reti fluviali e negli acquiferi, conoscerà i principi di funzionamento delle opere idrauliche trattate e le metodologie di calcolo che ne consentono il dimensionamento. | 6 |
| Ecoidraulica | Il corso è centrato sulle interazioni tra morfologia, regime delle portate e componente biologica dell’ecosistema fluviale, fornendo strumenti per integrare qualità ambientale e sicurezza idraulica nella gestione dei corsi d’acqua, coerentemente con le direttive nazionali ed europee. Vengono approfondite metodologie quantitative per la valutazione e modellazione della qualità morfologica, la disponibilità di habitat per specie target, l’interazione tra vegetazione riparia e morfodinamica fluviale. Le applicazioni pratiche sono centrate sulla definizione dei deflussi ecologici e sui progetti di riqualificazione fluviale. | 6 |
| Altre attività | Attività seminariali e tirocini | 3 |
| Esame finale | Preparazione tesi ed esame di laurea magistrale | 15 |
Curriculum 2: Qualità ambientale e tecnologie di risanamento
I corsi sono tenuti in inglese, tranne dove è specificato "insegnato in italiano".
| Attività formativa | Obiettivi formativi | Crediti (CFU) |
|---|---|---|
| Progettazione di impianti di trattamento delle acque | Il corso copre le basi teoriche dei processi coinvolti nei sistemi di trattamento delle acque reflue, inclusa la caratterizzazione qualitativa e quantitativa delle acque reflue. Gli studenti imparano a pianificare e progettare i sistemi di pre-trattamento, trattamento primario, gli stadi biologici e il trattamento e smaltimento dei fanghi, che includono processi fisici, chimici e biologici. Il corso si concentrerà anche sugli impianti di trattamento delle acque per produrre acqua potabile. Dopo aver completato questo corso, gli studenti saranno in grado di progettare e gestire impianti di trattamento delle acque reflue al fine di rispettare i limiti di legge e combinare diversi processi di trattamento per la produzione di acqua potabile. | 12 |
| Inquinanti emergenti e strategie di risanamento | Nella prima parte il corso fornirà conoscenze sul concetto di sostenibilità ed inquinamento allo stato gassoso, liquido e solido. Si tratterà la valutazione del Ciclo di vita (LCA) applicata ai materiali e ai processi. Saranno discussi casi di inquinanti emergenti, dal punto di vista della loro natura chimica, delle caratteristiche di diffusione, solubilizzazione e mescolamento. Verranno presentate le tecniche analitiche per la valutazione del tipo e della quantità di inquinanti, anche attraverso la discussione di casi reali di inquinamento. Nella seconda parte, saranno trattati gli approcci ingegneristici alla risoluzione di casi reali di inquinamento dell’aria, dei corsi d’acqua e di terreni, con particolare attenzione ai processi decisionali. | 6 |
| Ingegneria degli acquiferi e dei siti contaminati | Il corso fornisce agli allievi ingegneri le competenze necessarie alla progettazione di sistemi di gestione e risanamento dei siti contaminati. La prima parte del corso affronta lo studio del flusso dell'acqua e del trasporto di agenti contaminanti nel sottosuolo. La seconda parte è invece dedicata all’analisi di rischio, seguita dalla progettazione degli interventi di bonifica delle matrici ambientali contaminate. Attenzione verrà data anche alla progettazione dei sistemi di monitoraggio e delle opere di utilizzazione delle risorse idriche sotterranee. | 6 |
| Progettazione di infrastrutture idrauliche urbane | Il corso si propone di insegnare agli allievi ingegneri gli elementi necessari al dimensionamento e alla gestione delle reti di distribuzione e di drenaggio urbano in un contesto di cambiamento climatico. Il corso progettistico-applicativo è organizzato in una serie di lezioni e analisi di casi studio reali, in cui vengono illustrati i principali aspetti progettuali volti ad una gestione sostenibile della risorsa idrica in ambiente urbano. Particolare attenzione verrà rivolta alle nuove strategie di gestione-mitigazione del rischio di inondazione basate sull'introduzione di tecniche di drenaggio urbano sostenibile (infrastrutture “verdi” e “blu”) per la gestione della risorsa idrica con un approccio integrato. | 6 |
| Progettazione di sistemi integrati per il recupero di materia da rifiuti urbani | Sono trasferite conoscenze di base per dimensionare gli impianti che caratterizzano il settore in termini di recupero di materia da rifiuti urbani. Sono forniti le metodologie per caratterizzare i rifiuti e gli strumenti per dimensionare un sistema sostenibile basato sul principio dell’urban mining, includendo le strategie di raccolta. Ad integrazione di competenze progettuali su processi biochimici e meccanici, sono fornite le basi per il dimensionamento di discariche (e loro bonifica con recupero di materia). | 6 |
| Progettazione di impianti per il recupero di energia da rifiuti | Sono trasferite conoscenze di base per dimensionare gli impianti che caratterizzano il settore in termini di recupero di energia da rifiuti. Sono sviluppati esempi di progettazione di impianti per la produzione di energia da digestione anaerobica e da gassificazione di rifiuti speciali. Ad integrazione di ciò, sono fornite le basi per il dimensionamento di sistemi di recupero energetico da biogas di discarica. | 6 |
| Altre attività | Attività seminariali e tirocini | 3 |
| Esame finale | Preparazione tesi ed esame di laurea magistrale | 15 |
Curriculum 3: Sostenibilità ambientale e cooperazione internazionale
| Attività formativa | Obiettivi formativi | Crediti (CFU) |
|---|---|---|
| Ingegneria per lo sviluppo sostenibile internazionale: Metodi e progetto | L’insegnamento (2 moduli) introduce ai diversi approcci applicativi dello sviluppo sostenibile (SS) in ambito internazionale. Esamina i contesti (geopolitici, istituzionali, storici, economici, tecnologici), con i legami tra ambiente/cambiamenti climatici e povertà/disuguaglianze, e le agende globali/locali per lo SS. Analizza poi diversi metodi di implementazione adottati da un’ampia gamma di stakeholder. Aggiunge tecniche di: progettazione partecipata, gestione di conflitti ambientali e analisi antropologica (modulo 1). Indi (modulo 2) affronta un progetto ambientale in un contesto territoriale concreto. Gestito in partenariato con attori internazionali/locali, culmina in una missione sul campo, preparata a livello sia tecnico che di gestione progettuale. Gli studenti imparano a: applicare al progetto le proprie conoscenze teoriche, interagire con vari attori pubblici/privati, gestire progettualità in contesti multiculturali e interdisciplinari. | 12 |
| Gestione delle acque e dei sedimenti per lo sviluppo sostenibile | Il corso è centrato sul nesso fra acqua, sedimento e sviluppo in differenti contesti geografici, dalla scala globale a quella locale. Gli studenti apprendono: (1) quale influenza ha lo sviluppo umano sugli usi dell’acqua e sulle relative dinamiche del sedimento, e viceversa; (2) ad applicare strumenti ingegneristici per quantificare gli usi idrici e per progettare soluzioni tecniche sostenibili. Argomenti del corso: WASH: servizi idrici di base in aree rurali/periurbane in via di sviluppo; effetti ambientali degli usi dell’acqua e del sedimento; processi erosivi, gestione fluviale in contesti in via di sviluppo; progetto di sistemi irrigui e relativi requisiti idrici. | 6 |
| Tecnologie igienico-sanitarie a energia quasi-zero | Il modulo didattico trasferisce le conoscenze di base per pianificare e dimensionare i sistemi di raccolta, trattamento e smaltimento delle deiezioni prodotte in condizioni wet e dry (con tecnologie igienico-sanitarie a basso costo e quasi zero-energy e con recupero di materiale ove possibile) e di rifiuti urbani nei contesti della cooperazione internazionale, facendo riferimento ai principi di sostenibilità ambientale. Sono fornite competenze differenziate per paesi a reddito basso e medio-basso. Gli scenari di intervento sono distinti tra urbani e rurali. Per gli ambiti suddetti sono trasferiti anche criteri per la gestione dei rifiuti speciali e delle acque reflue industriali. | 6 |
| Soluzioni basate sulla natura per la sostenibilità urbana | Il corso affronta i principi dello sviluppo urbano sostenibile, con riferimento al ruolo delle soluzioni basate sulla natura (NbS) per città più vivibili, resilienti e salubri. Gli studenti impareranno ad analizzare la fornitura e la domanda di servizi ecosistemici urbani, a pianificare e progettare NbS per specifiche sfide e contesti e a valutarne l’impatto ambientale e socio-economico attraverso opportuni metodi e strumenti. Esperienze in diversi contesti internazionali verranno confrontate e discusse. | 6 |
| Ecologia applicata | Il corso approfondisce temi dell'ecologia attraverso l'analisi di casi concreti per fornire competenze e strumenti di comprensione dell'ambiente funzionali alla progettazione e alla pianificazione ecologica. Si presentano casi di studio su scala sia locale con riferimento al territorio montano, sia globale, con attenzione al problema dello sviluppo dei paesi svantaggiati, alla perdita di biodiversità ed inquinamento delle catene trofiche. Tra i temi vi sono deforestazione, modellazione ecologica, GIS, ecotossicologia, gestione faunistica, specie invasive. | 6 |
| Energie rinnovabili | Il corso si propone di fornire le competenze ingegneristiche relative alla progettazione di impianti rinnovabili quali gli impianti solari sia termici sia fotovoltaici, gli impianti geotermici e a biomassa includendo sia processi convenzionali sia innovativi quali la gassificazione. Una parte significativa del corso sarà dedicata all’integrazione delle varie fonti energetiche, all’analisi delle valutazioni economiche e del loro impatto nella riduzione delle emissioni rispetto alle fonti fossili. | 6 |
| Altre attività | Attività seminariali e tirocini | 3 |
| Esame finale | Preparazione tesi ed esame di laurea magistrale | 15 |
Curriculum 4: Modellazione e simulazione
| Attività formativa | Obiettivi formativi | Crediti (CFU) |
|---|---|---|
| Modellistica ambientale avanzata e applicazioni | Il corso tratta le applicazioni al mondo reale di metodi numerici avanzati per la meccanica dei fluidi ambientale. Il primo modulo si concentra sui metodi per equazioni iperboliche (idraulica a fondo mobile) paraboliche nonlineari (equazione del calore; equazione di Richards per flussi in mezzi porosi), sui metodi agli elementi finiti per equazioni ellittiche lineari (con applicazioni alla meccanica dei solidi e dei fluidi) e sulla parallelizzazione necessaria per le applicazioni a problemi complessi. Nel secondo modulo, i metodi numerici sono implementati per lo studio di processi di trasporto complessi, con applicazioni reali a: modellazione della turbolenza; moti stratificati; getti e pennacchi; modelli di qualità dell’acqua e dell’aria. Il corso contiene delle sessioni pratiche del tipo hands-on in laboratorio di calcolo e richiede la redazione di una relazione progettuale sul caso di studio. | 12 |
| Fisica e modellistica dell'atmosfera | Il corso offre un approfondimento dei processi atmosferici di interesse per diverse applicazioni dell'ingegneria ambientale. In particolare, si esaminano le dinamiche atmosferiche a scala sinottica tipiche delle medie latitudini, i fenomeni alla mesoscala in ambiente montano e i processi dello strato limite atmosferico. Ampio spazio viene dedicato alle applicazioni di tali conoscenze, con particolare riferimento agli strumenti modellistici per la previsione meteorologica, la simulazione della dispersione degli inquinanti e la valutazione di energie da fonti rinnovabili. | 6 |
| Ingegneria degli acquiferi e dei siti contaminati | Il corso fornisce agli allievi ingegneri le competenze necessarie alla progettazione di sistemi di gestione e risanamento dei siti contaminati. La prima parte del corso affronta lo studio del flusso dell'acqua e del trasporto di agenti contaminanti nel sottosuolo. La seconda parte è invece dedicata all’analisi di rischio, seguita dalla progettazione degli interventi di bonifica delle matrici ambientali contaminate. Attenzione verrà data anche alla progettazione dei sistemi di monitoraggio e delle opere di utilizzazione delle risorse idriche sotterranee. | 6 |
| Ecoidraulica | Il corso è centrato sulle interazioni tra morfologia, regime delle portate e componente biologica dell’ecosistema fluviale, fornendo strumenti per integrare qualità ambientale e sicurezza idraulica nella gestione dei corsi d’acqua, coerentemente con le direttive nazionali ed europee. Vengono approfondite metodologie quantitative per la valutazione e modellazione della qualità morfologica, la disponibilità di habitat per specie target, l’interazione tra vegetazione riparia e morfodinamica fluviale. Le applicazioni pratiche sono centrate sulla definizione dei deflussi ecologici e sui progetti di riqualificazione fluviale. | 6 |
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Altre attività
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Attività seminariali e tirocini | 3 |
| Esame finale | Preparazione tesi ed esame di laurea magistrale | 15 |
| Attività formativa | Obiettivi formativi | Crediti (CFU) |
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| Applied Machine Learning | Il corso mira a dare un'infarinatura pratica sull'utilizzo di modelli di apprendimento automatico. Il corso coprirà aspetti relativi alla progettazione del modello, alla raccolta ed elaborazione dei dati ed infine aspetti relativi alla prototipazione di un sistema di apprendimento autonomo. Lo studente sarà in grado di valutare la fattibilità di un semplice progetto di apprendimento automatico e sarà in grado di gestirne lo sviluppo in tutte le sue fasi. Le lezioni teoriche saranno intervallate da dimostrazioni pratiche ed esercitazioni "hands-on" in python. | 6 |
| Turbulence in environmental flows | Il corso si svolge in modalità compatta in 2 settimane. Turbulence is one of the last mysteries, not yet fully understood, in nonlinear fluid mechanics (including multiphase flows). In this course, we provide an introduction to turbulence by coupling the analysis of the most used numerical models (e.g., k-epsilon model) and the interpretation of real-world measurements, with a special focus on processes occurring in the atmosphere and in stratified water bodies such as lakes. The course covers theoretical and numerical aspects of turbulence modelling and introduces the necessary statistical tools for the analysis of data from turbulence observations both in the field and in the laboratory. | 6 |
| Studying the Soil-Plant-Atmosphere Continuum with process-based model | Il corso si svolge in modalità compatta in 2 settimane. | 6 |