introduzione alle lezioni 2017

Riccardo Rigon

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Introduzione al Corso di Idrologia 2017

R. Rigon

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Who am I

Riccardo Rigon

http://abouthydrology.blogspot.it/search/label/Me-Myself-I

Se ascolto dimentico

se vedo ricordo

se faccio capisco

Bruno Munari

R. Rigon

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R. Rigon

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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

R. Rigon

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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 ?

R. Rigon

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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

R. Rigon

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Anche un po’ di analisi statistica

Nozioni propedeutiche

R. Rigon

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Anche un po’

di equazioni

Nozioni propedeutiche

R. Rigon

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Anche un po’

di grafici

Nozioni propedeutiche

R. Rigon

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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 ?

R. Rigon

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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 ?

R. Rigon

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14/4 - Prova in itinere

Quando, cosa ?

R. Rigon

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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 ?

R. Rigon

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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 ?

R. Rigon

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Esami di profitto

20/06 - 12/07 - 14/09

Quando, cosa ?

Sui dettagli torneremo dopo

R. Rigon

Testi di Consultazione

• Dingman, Physical Hydrology, Prentice Hall, 1994

1

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Libri

R. Rigon

•Wilfred Brutsaert, Hydrology, An Introduction

1

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Testi di Consultazione

Libri

R. Rigon

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Testi di Consultazione

N. Lu, J. Godt,Hillslope Hydrology and Stability, Cambridge University Press, 2012

Libri

R. Rigon

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NON ESISTE UN TESTO

Libri ?

R. Rigon

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Risorse Web

htttp://abouthydrology.blogspot.it

Ma ….

http://abouthydrology.blogspot.it/2017/02/hydrology-2017.html

R. Rigon

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Altre Risorse Web

Ma ….

R. Rigon

22

Altre Risorse Web

Ma ….

R. Rigon

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Python

Strumenti

Jupyter notebookhttp://jupyter.org/

https://www.python.org/

https://www.continuum.io/

Anaconda

R. Rigon

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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

R. Rigon

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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

R. Rigon

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Strumenti

R. Rigon

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QGIShttp://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

R. Rigon

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OMS Object Modelling System version 3

http://oms.colostate.edu/

Strumenti

R. Rigon

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http://geoframe.blogspot.it/

Strumenti

R. Rigon

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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.

R. Rigon

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https://zenodo.org/

Strumenti

R. Rigon

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Free Software

Free as in “free speech”

not as in “free beer”

Richard Stallman

but also free as in free beer

Non sono dettagli

R. Rigon

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Verifiche

Anche se non è un esamificio

R. Rigon

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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

R. Rigon

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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.

R. Rigon

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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

R. Rigon

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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.

R. Rigon

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Contatti

Riccardo Rigon: riccardo.rigon <at> unitn.it

Marialaura Bancheri: maryban <at> hotmail.com

Contatti

R. Rigon

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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

R. Rigon

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Altri Strumenti

http://geopaparazzi.github.io/geopaparazzi/

http://geopaparazzi.github.io/geopaparazzi/

Geopaparazzi

R. Rigon

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Altri Strumenti

http://www.mysnowmaps.com/it/

Mysnowmaps

R. Rigon

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Introduzione

Strumenti

R. Rigon

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Strumenti

http://cran-r.project.org

http://www.rstudio.com

Introduzione

R. Rigon

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Strumenti

http://tug.org

Introduzione

R. Rigon

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Grazie per l’attenzione

G.U

lric

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20

00

?

Per me il corso è l’occasione per ripensare costantemente ai fondamenti teorici e

pratici della mia disciplina.