A methodological approach for the performance optimization of transient seepage models through inverse analysis

The topic of the Ph.D project focuses on the modelling of the soil-water dynamics inside an instrumented embankment section along Secchia River (Cavezzo (MO)) in the period from 2017 to 2018 and the quantification of the performance of the direct and indirect simulations . The commercial code Hydrus2D by Pc-Progress has been chosen to run the direct simulations. Different soil-hydraulic models have been adopted and compared. The parameters of the different hydraulic models are calibrated using a local optimization method based on the Levenberg - Marquardt algorithm implemented in the Hydrus package. The calibration program is carried out using different types of dataset of observation points, different weighting distributions, different combinations of optimized parameters and different initial sets of parameters. The final goal is an in-depth study of the potentialities and limits of the inverse analysis when applied to a complex geotechnical problem as the case study. The second part of the research focuses on the effects of plant roots and soil-vegetation-atmosphere interaction on the spatial and temporal distribution of pore water pressure in soil. The investigated soil belongs to the West Charlestown Bypass embankment, Newcastle, Australia, that showed in the past years shallow instabilities and the use of long stem planting is intended to stabilize the slope. The chosen plant species is the Malaleuca Styphelioides, native of eastern Australia. The research activity included the design and realization of a specific large scale apparatus for laboratory experiments. Local suction measurements at certain intervals of depth and radial distances from the root bulb are recorded within the vegetated soil mass under controlled boundary conditions. The experiments are then reproduced numerically using the commercial code Hydrus 2D. Laboratory data are used to calibrate the RWU parameters and the parameters of the hydraulic model.

Ricerca di criteri analitico-progettuali per la riqualificazione paesaggistica di strutture e infrastrutture in aziende agricole multifunzionali.

Obiettivo generale dello studio è rivolto alla definizione di linee d’indirizzo volte alla riqualificazione paesaggistica, per l’integrazione ed il recupero delle corti e degli edifici moderni dei centri aziendali agricoli a carattere multifunzionale in territorio rurale, attraverso soluzioni appropriate sia sul piano tecnologico-formale che su quello economico-funzionale. Con riferimento ad un’area studio sovracomunale della provincia di Bologna (Regione Emilia-Romagna), si è determinato, quale obiettivo specifico, l’individuazione delle possibili soluzioni di riqualificazione, da realizzarsi in economia, cioè primariamente attraverso i mezzi e le competenze normalmente disponibili in un’azienda agricola di questo tipo. A seguito del riconoscimento dei caratteri specifici e dei tipi edilizi degli edifici rurali tradizionali nella pianura emiliano romagnola, dell’identificazione delle metodologie d’indagine dei caratteri degli edifici rurali in letteratura, nonché dell’analisi della normativa di riferimento in materia di aziende multifunzionali, sono state definite le aziende studio, appartenenti ad aree geografiche differenti. La metodologia d’indagine individuata è stata condotta per la determinazione delle tipologie costruttive, dei materiali utilizzati e dei requisiti delle aziende, in relazione alle diverse specificità, alla definizione funzionale degli spazi costruiti, degli spazi aperti e delle differenti relazioni fra essi e l’identificazione ed analisi dei percorsi delle diverse tipologie di fruitori. L’identificazione delle criticità dei caratteri architettonici riscontrate, sia negli edifici agricoli sia nella corte, ha condotto al riconoscimento degli ambiti di intervento per la progettazione delle soluzioni di riqualificazione funzionale e paesaggistica, attraverso lo studio delle possibili soluzioni per la schermatura o rivalorizzazione sia degli edifici moderni di servizio all’agricoltura (analizzando le potenzialità progettuali offerte dalle pareti verdi, dai brise soleil, dalle facciate ventilate o da intonaci e tinteggiature), sia per la riqualificazione dei percorsi e degli aspetti paesaggistici (intervenendo sulla proposta di materiali da pavimentazione, e delle essenze da utilizzare), da realizzarsi in economia, ma comparati con alternative proposte di tipo commerciale.