ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| DINAMICA SEDIMENTARIA COSTIERA | GEO/02 | LEZIONI | 62 |
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Lo studente che completerà con successo il corso:
Students who successfully complete the course will:
[Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i principali concetti del corso durante le escursioni e in laboratorio, eseguendo correttamente le attività e utilizzando una terminologia appropriata].
NOTA: A causa delle misure anti-Covid-19, escursioni e laboratorio non potranno probabilmente essere effettuate. In tal caso, le conoscenze saranno verificate attraverso un seminario a fine corso: gli studenti saranno tenuti a realizzare una presentazione PowerPoint di approfondimento su un tema libero inerente gli argomenti del corso.
[Students are required to prove the comprehension of the main concepts during field trips and laboratory analyses, carrying out the correct activities and using the appropriate terminology].
NOTE: Due to the anti-Covid-19 measures, field trips and laboratory analyses will likely be postponed or cancelled. Therefore, knowledge will be assessed through a seminar: students will be required to prepare a PowerPoint document and present an in-depth analysis about a free choice topic.
Al termine del corso:
By the end of the course:
[Lo studente dovrà preparare una relazione scritta riguardante rilievi ed analisi svolti durante le escursioni e le analisi di laboratorio, mettendo in risalto l’importanza di entrambe le attività per ottenere un quadro più completo della dinamica sedimentario costiera, così da evidenziare problematiche ambientali eventualmente presenti nei siti prescelti].
NOTA: A causa delle misure anti-Covid-19, escursioni e laboratorio non potranno probabilmente essere effettuate. In tal caso, le conoscenze saranno verificate attraverso un seminario a fine corso: gli studenti saranno tenuti a realizzare una presentazione PowerPoint di approfondimento su un tema libero inerente gli argomenti del corso.
[Students are required to provide a written report about the surveys and the analyses carried out in situ and in laboratory, highlighting the significance of both activities for a complete assessment of coastal sediment dynamics; furthermore, the report would also assess environmental issues of the sites possibly arising from data processing and interpretation].
NOTE: Due to the anti-Covid-19 measures, field trips and laboratory analyses will likely be postponed or cancelled. Therefore, knowledge will be assessed through a seminar: students will be required to prepare a PowerPoint document and present an in-depth analysis about a free choice topic.
Lo studente dovrebbe avere una buona preparazione riguardo la stratigrafia e la sedimentologia, nonché conoscenze di base di geologia marina e geomorfologia costiera.
Students should have experience about stratigraphy and sedimentology, as well as basic knowledge about marine geology and coastal geomorphology.
[Le lezioni saranno:
A seconda del numero degli studenti potrà essere consigliabile la suddivisione in gruppi per le attività di campagna e di laboratorio].
NOTA: A causa delle misure anti-Covid-19, escursioni e laboratorio non potranno probabilmente essere effettuate. In tal caso, le lezioni frontali saranno l'unico metodo di insegnamento disponibile. Saranno tuttavia previste lezioni di approfondimento su determinati argomenti, quali per esempio vegetazione delle dune costiere (Dr.ssa Daniela Ciccarelli, Dip.to di Biologia, Università di Pisa), morfodinamica dei delta fluviali (Prof. Edward Anthony, Aix-Marseille Université, Francia), rischio e vulnerabilità costiera (Prof. Nelson Rangel-Buitrago, Universidad del Atlántico, Colombia).
[The course will be subdivided into:
Students may be divided into working groups for in situ and laboratory activities in accordance with the attendance].
NOTE: Due to the anti-Covid-19 measures, field trips and laboratory analyses will likely be postponed or cancelled. Therefore, lectures will be the main teaching method. However, in-depth lectures about selected topics will be setup, featuring colleagues such as Dr Daniela Ciccarelli from the Department of Biology of the University of Pisa (coastal dune vegetation), Prof. Edward Anthony from Aix-Marseille Université, France (morphodynamics of river delta), Prof. Nelson Rangel-Buitrago from the Universidad del Atlántico, Colombia (coastal risks and hazards).
1. L’ambiente costiero
Introduzione al corso. Tutto quello che c’è da sapere sul corso di Dinamica Sedimentaria Costiera (tranne il voto finale).
Ambiente Costiero. Dal record geologico agli ambienti attuali, zonazioni morfodinamica e idrodinamica dell'ambiente costiero; strutture stratigrafiche tipiche dell'ambiente costiero, sequenze di strandplain.
Classificazioni più importanti delle coste (Shepard, Valentin, Finkl), coste alte e basse; sviluppo ed evoluzione delle coste alte; solchi di battente; coste basse, spiagge sabbiose, miste e ghiaiose.
Classificazione delle coste basse; surf scaling parameter di Guza & Inman e classificazione di Wright & Short, spiagge riflettenti e dissipative; coste basse grossolane, classificazione di Jennings & Shulmeister.
2. Morfometria dei sedimenti
Tessitura dei sedimenti, granulometria, parametri statistici (media, classazione, asimmetria, curtosi).
Morfometria dei sedimenti, diagramma di Zingg; shape descriptors.
Tecniche di analisi granulometrica su sedimenti tradizionali (setacci) e moderne (granulometro laser, etc.), per sedimenti fini e grossolani (digital grain-size analysis); esempi di applicazione in campo scientifico.
3. Processi fisici dell’ambiente costiero
Le onde in ambiente marino; generazione delle onde e concetti di fetch e onde di swell; campi di onde eterogenei; ripidità e celerità delle onde; teoria lineare delle onde, pregi e limiti; approssimazioni in acque basse e profonde; moto orbitale delle onde.
Processi fisici generati dal moto ondoso all'esterno della surf zone: dispersione, shoaling, asimmetria, rifrazione (convergenza e divergenza), diffrazione.
Processi fisici generati dal moto ondoso all'interno della surf zone: frangimento, moto delle infragravity waves, set-up, swash, runup. Le maree.
4. Elementi caratteristici dell’ambiente costiero
Gli elementi morfologici delle spiagge: configurazioni e processi di formazione delle dune costiere e delle berme.
Dune costiere: sviluppo, evoluzione in relazione alla vegetazione caratteristica.
Gli elementi morfologici delle spiagge: configurazioni e processi di formazione di cuspidi, step e barre sommerse.
5. Il rischio nell’ambiente costiero
Concetti generali di rischio, pericolosità e vulnerabilità in ambiente costiero.
Generazione delle correnti litoranee longshore e cross-shore; differenza tra corrente longshore e drift litoraneo; rip current, bed return flow. Il trasporto litoraneo di sedimenti in senso longshore e cross-shore. Concetti di budget sedimentario, cella litoranea, pocket beach, rotazione della spiaggia, punto di flesso, profondità di chiusura; profilo estivo ed invernale delle spiagge.
L'erosione costiera: definizione e problematiche. Cause naturali e cause antropiche. Alcuni esempi.
Protezione dei litorali: approccio rigido (scogliere, pennelli) e approccio morbido (ripascimenti, ridistribuzione sabbie, managed retreat); importanza del back-passing e del by-passing. Gestione costiera: approccio multidisciplinare allo studio delle coste, concetto di studio delle coste in senso trasversale e longitudinale.
Tecniche di indagine per l’acquisizione di dati in ambiente costiero e loro utilità per la mitigazione del rischio.
1. The coastal environment
Introduction to the course. Everything you want to know about Coastal Sediment Dynamics (but your final grade).
The coastal environment. Coastal area zonations; coastal depositional environment; sedimentological/stratigraphical description in present environment and in the geological record.
Classification of coasts. Description of the different types of coasts; rocky and low-lying coasts. Development and evolution of rocky coasts. Low-lying coasts: sandy, mixed and coarse-clastic beaches.
Classification of low-lying coasts. Surf scaling parameter (Guza & Inman), Wright & Short's classification; dissipative, intermediate and reflective beaches; coarse-clastic beaches, Jennings & Shulmeister's classification.
2. Sediment morphometry
Sediment classification; Udden-Wentworth’s grain-size scale; sediment textures.
Sediment morphometry, Zingg diagram; shape descriptors for coarse sediments.
Grain-size analysis: technique description; significance and relevance of grain-size analysis; data processing according to Folk & Ward parameters; data interpretation. Application examples from the scientific literature.
3. Physical processes of the coastal environment
Sea waves: sea wave generation and concepts of fetch and swell; heterogenous wave fields; linear wave theory, pros and cons. Shallow water approximations, wave orbital motion.
Description of the processes acting outside the surf zone: wave dispersion, shoaling, wave asymmetry, refraction (convergence and divergence), diffraction.
Description of the processes acting within the surf zone: wave breaking, infragravity wave motion, set-up, swash, runup. Tides.
4. Characteristic features of the coastal environment
Morphologic elements of the beach: physical processes leading to the formation of coastal dunes and berms.
Coastal dunes: development, evolution and relationship with characteristic vegetation.
Morphologic elements of the beach: physical processes leading to the formation of beach cusps, step and bars.
5. Risks in the coastal environment
Basic concepts about risks, hazard and vulnerability in the coastal environment.
Generation of longshore and cross-shore currents; difference between longshore current and littoral drift; rip current, bed return flow. Longshore and cross-shore littoral sediment transport. Concept of sediment budget, littoral cell, pocket beach, beach rotation, depth of closure; summer and winter profile.
Coastal erosion: definition and problems. Natural and anthropogenic causes. Worldwide examples.
Protection of coasts: hard (breakwaters, groyns) and soft (replenishments, sediment redistribution, managed retreat) approaches; significance of back-passing and by-passing. Coastal management: multidisciplinary approach to studies about coasts, longitudinal and transversal approach concept.
Surveying techniques and methods for data acquisition in the coastal environment, and their reliability to mitigating the risks.
Testi:
Letture addizionali per l'approfondimento delle tematiche svolte saranno suggerite alla fine di ogni lezione.
Books:
Additional papers will be recommended at the end of each lecture.
[La frequenza è fortemente consigliata in particolar modo per le attività di campagna e di laboratorio. Ogni caso sarà valutato dal docente insieme allo studente].
NOTA: A causa delle misure anti-Covid-19, escursioni e laboratorio non potranno probabilmente essere effettuate. In tal caso, la frequenza alle lezioni frontali (online o in presenza che siano) sarà ancor più consigliata, in particolare anche alle lezioni di approfondimento tenute da colleghi internazionali.
[Attendance is strongly recommended especially for in situ and laboratory activities. Each individual case will be evaluated by the lecturer along with the student].
NOTE: Due to the anti-Covid-19 measures, field trips and laboratory analyses will likely be postponed or cancelled. Therefore, students are even more encouraged to attend the lectures, especially those featuring international colleagues.
L’esame prevede un colloquio orale con il docente e la discussione di un argomento a scelta libera attraverso un seminario da realizzare a fine corso, prima della prova orale.
Il seminario sarà effettuato a fine corso o prima dell'esame, in dipendenza dal numero di studenti frequentanti; dovrà essere realizzato su supporto informatico (per es., PowerPoint), con durata approssimativa di 30 minuti. Impatto nella valutazione finale => 30%
Tutti gli studenti dovranno produrre un documento scritto ed inviarlo a mezzo email al docente in cui giudicano la qualità dei seminari dei colleghi e discutono criticità o problematiche ad essi inerenti, così da migliorare la propria capacità di spirito critico. Impatto nella valutazione finale => 10%
Il colloquio orale, della durata indicativa di mezz’ora, servirà a valutare le conoscenze acquisite durante il corso attraverso una discussione legata agli argomenti e tematiche sviluppati durante le lezioni. Impatto nella valutazione finale => 60%
The exam is made up of an oral test and a seminar about a topic selected by each student.
The seminar will be carried out at the end of the course; it should be presented as a PowerPoint document, with an approximate duration of 30 minutes. Impact in the final assessment => 30%
Each student would have to deliver a private document to the teacher where he/she evaluates the quality of each seminar and discusses about potential issues and flaws in order to improve his/her ability to make critics. Impact in the final assessment => 10%
The oral test of the approximate duration of 30 minutes will serve to evaluate the expertise the candidates acquired during the class through an open discussion on the topics dealt with. Impact in the final assessment => 60%
https://www.researchgate.net/profile/Duccio_Bertoni
http://www.giovannisarti.it/
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