introduzione alle lezioni 2017
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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
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Libri
R. Rigon
•Wilfred Brutsaert, Hydrology, An Introduction
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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 ?
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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
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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
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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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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Grazie per l’attenzione
G.U
lric
i -
20
00
?
Per me il corso è l’occasione per ripensare costantemente ai fondamenti teorici e
pratici della mia disciplina.