GEOFISICA APPLICATA

GEO/11 - 6 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

SEBASTIANO IMPOSA


Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo dichiarato di fornire le adeguate conoscenze dell'uso delle principali tecniche d'indagine geofisiche non invasiva nel campo applicativo finalizzate alla ricostruzione del sottosuolo per evidenziare la presenza di eventuali anomalie. La ricaduta di tali conoscenze riveste un ruolo e significato notevole nella mitigazione di rischi naturali, anche nel campo dei beni culturali. Le competenze richieste consistono in una buona padronanza dei principi fisici e matematici che regolano la propagazione di onde, finalizzati alla conoscenza del sottosuolo.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

21 ore (3CFU) di lezioni frontali.

36 ore (3 CFU) di laboratorio

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

DISCRETE CONOSCENZE DI MATEMATICA E FISICA



Frequenza lezioni

OBBLIGATORIA



Contenuti del corso

Metodi Elettrici La resistività elettrica delle rocce. Formula di Archie. Anisotropia, conduttanza longitudinale, resistenza trasversale, principi di equivalenza e soppressione. Strumentazione. Sezione energizzante. Sezione ricevente. Acquisizione del segnale nei casi di basso rapporto segnale/disturbo. Metodo della resistività. Flusso di corrente in un mezzo omogeneo: fondamenti teorici. Dispositivi elettrodici. Profili e sondaggi di resistività. L’acquisizione dei dati in campagna. Analisi dei dati e interpretazione. L’uso della scala logaritmica. Interpretazione diretta e inversa. Metodo di sovrapposizione. Metodo del punto ausiliario per l’interpretazione di curve a più di tre strati. Grafici ausiliari. L’uso del computer per l’interpretazione. Mappe di resistività apparente, pseudosezione. Ricostruzione del substrato conduttivo impermeabile per ricerche idrogeologiche. Scelta delle indagini geoelettriche più appropriate per campagne archeologiche e per scopi ingegneristici. Misure elettriche in pozzo. Carotaggi elettrici convenzionali. Scelta delle metodologie da usare in campagna per l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia elettrica 2D e 3D. Casi applicativi. Metodi Sismici Principi di teoria dell’elasticità. Costanti elastiche. Equazione d’onda. Onde di volume e onde superficiali. Propagazione delle onde. Legge di Snell. Principio di Fermat. Diffrazione.Impedenza acustica. Coefficienti di trasmissione e riflessione. velocità sismiche. Strumentazione sismica. Sorgenti sismiche. Sismica a riflessione: riflettore orizzontale, normal moveout; riflettore inclinato, dip moveout. Metodi di campagna nella sismica a riflessione. Sismica a rifrazione: singolo rifrattore orizzontale; rifrattori orizzontali multipli; rifrattore inclinato. Caso di faglia verticale. Strati nascosti. Rifrattori discontinui. Metodo del delay time. Metodo GRM (Generalized Reciprocal Method). Metodi di campagna nella sismica a rifrazione. Misure sismiche in foro; metodo up-hole; metodo down-hole; metodo cross-hole. Scelta delle metodologie da usare in campagna per l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia sismica. Metodi Elettromagnetici Il Ground Penetrating Radar (georadar). Caratteristiche dello strumento e principi di funzionamento. Acquisizione, elaborazione ed interpretazione dei dati. Antenne trasmittenti e riceventi. Scelta della frequenza dell’antenna. Considerazioni sulle prospezioni G.P.R. Limiti delle prospezioni G.P.R. Esempi applicativi.



Testi di riferimento

TELFORD W. M., GELDART L.P., SHERIFF R.E., KEYS D.A. - “Applied Geophysics” - Cambridge University Press, 1976.
Reynolds J.M. (1997): An introduction to Applied and Environmental Geophysics. J. Wiley & Sons, Chichester, 796 pp.
Coco G., Corrao M. “Geofisica applicata con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. Flaccovio Dario editore, pp. 240, 2009


Altro materiale didattico

Verranno fornite apposite presentazioni sugli argomenti trattati



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Principi di propagazione delle onde sismiche 
2Indagini geoelettriche in configurazione tomografica 2D e 3D 
3Prospezioni sismiche tomografiche 
4Prospezioni elettromagnetiche 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L’esame finale si svolge in forma orale e può prevedere prove scritte o pratiche, sia in itinere che nel corso degli appelli di esame, sugli argomenti trattati.

L’esame orale, consiste in un colloquio con la Commissione esaminatrice, durante il quale il candidato dovrà esporre le conoscenze acquisite su alcuni argomenti del corso. Durante l’esame la commissione può chiedere precisazioni allo studente su quanto sta esponendo per chiarire eventuali inesattezze o meglio esplicitare il tema che sta trattando.

Inoltre, qualora le condizioni lo dovessero richiedere, la verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica,


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

le domande riguarderanno gli argomenti trattati durante il corso:

es:

1) indagine geoelettrica tomografica 2D e 3D;

2) prospezione georadar, metodologia di acquisizone nei vari contesti;

3) tomografia sismica 2D e 3D




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