Individuazione di tecniche di gestione idrica-agronomica e di ricarica dell’acquifero freatico costiero per limitare la salinizzazione delle acque sotterranee e dei suoli.

Nel Comune di Ravenna, oltre 6.800 ettari di terreni agricoli sono a rischio salinizzazione, a causa dell’alta salinità delle acque sotterranee presenti all’interno dell’acquifero freatico costiero. L'area è interessata da subsidenza naturale, per compattazione dei sedimenti alluvionali e antropica, causata dall’estrazione di gas e dall’eccessivo sfruttamento delle acque sotterranee. Ne deriva che la maggior parte di questo territorio è sotto il livello medio del mare e l'agricoltura, così come ogni altra attività umana, è possibile grazie ad una fitta rete di canali di drenaggio che garantiscono il franco di coltivazione. L’agricoltura è una risorsa importante per la zona, ma a causa della scarsa disponibilità di acque dolci e per l’aumento dei processi di salinizzazione dei suoli, necessita di un cambiamento. Servono pratiche agricole sostenibili, con idonei requisiti irrigui, di drenaggio del suolo, di resistenza alla salinizzazione e di controllo del suolo. Dopo un’analisi generale sulle condizioni dell’acquifero, è stato monitorato un transetto di 10km rappresentativo della parte costiera di Ravenna. Infine, con l'obiettivo di comprendere l'interazione tra un canale d'irrigazione e le acque sotterranee, una piccola area agricola (12 ettari), è stata monitorata nel corso del 2011 utilizzando metodi idrologici, geochimici e geofisici. I risultati di questo lavoro mostrano una diffusa salinizzazione della falda freatica, ma anche la presenza di una lente d'acqua dolce spessa 5m, a 400m dalla linea di riva, con caratteristiche chimiche (hydrofacies) tipici di acque continentali e con dimensioni variabili stagionalmente. Questa bolla di acqua dolce si è originata esclusivamente dalle infiltrazioni dal canale d’irrigazione presente, in quanto, il contributo dell’irrigazione superficiale è stato nullo. Sfruttando la rete di canali di drenaggio già presente sarebbe possibile estendere questo processo d’infiltrazione da canale in altre porzioni dell’acquifero allo scopo di ricaricare l’acquifero stesso e limitare la salinizzazione dei suoli.

Employment of Real-Time/FPGA Architectures for Test and Control of Automotive Engines

Nowadays the production of increasingly complex and electrified vehicles requires the implementation of new control and monitoring systems. This reason, together with the tendency of moving rapidly from the test bench to the vehicle, leads to a landscape that requires the development of embedded hardware and software to face the application effectively and efficiently. The development of application-based software on real-time/FPGA hardware could be a good answer for these challenges: FPGA grants parallel low-level and high-speed calculation/timing, while the Real-Time processor can handle high-level calculation layers, logging and communication functions with determinism. Thanks to the software flexibility and small dimensions, these architectures can find a perfect collocation as engine RCP (Rapid Control Prototyping) units and as smart data logger/analyser, both for test bench and on vehicle application. Efforts have been done for building a base architecture with common functionalities capable of easily hosting application-specific control code. Several case studies originating in this scenario will be shown; dedicated solutions for protype applications have been developed exploiting a real-time/FPGA architecture as ECU (Engine Control Unit) and custom RCP functionalities, such as water injection and testing hydraulic brake control.

Landslide activity in contrasting land-cover settings constrained by multi-temporal inventorying

This doctoral thesis focuses on the study of historical shallow landslide activity over time in response to anthropogenic forcing on land use, through the compilation of multi-temporal landslide inventories. The study areas, located in contrasting settings and characterized by different history of land-cover changes, include the Sillaro River basin (Italy) and the Tsitika and Eve River basins (coastal British Columbia). The Sillaro River basin belongs to clay-dominated settings, characterized by extensive badland development, and dominated by earth slides and earthflows. Here, forest removal began in the Roman period and has been followed by agricultural land abandonment and natural revegetation in recent time. By contrast, the Tsitika-Eve River basins are characterized by granitic and basaltic lithologies, and dominated by debris slides, debris flows and debris avalanches. In this setting, anthropogenic impacts started in 1960’s and have involved logging operation. The thesis begins with an introductory chapter, followed by a methodological section, where a multi-temporal mapping approach is proposed and tested at four landslide sites of the Sillaro River basin. Results, in terms of inventory completeness in time and space, are compared against the existing region-wide Emilia-Romagna inventory. This approach is then applied at the Sillaro River basin scale, where the multi-temporal inventory obtained is used to investigate the landslide activity in relation to historical land cover changes across geologic domains and in relation to hydro-meteorological forcing. Then, the impact of timber harvesting and road construction on landslide activity and sediment transfer in the Tsitika-Eve River basins is investigated, with a focus on the controls that interactions between landscape morphometry and cutblock location may have on landslide size-frequency relations. The thesis ends with a summary of the main findings and discusses advantages and limitations associated with the compilation of multi-temporal inventories in the two settings during different periods of human-driven, land-cover dynamics.