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Il gruppo di formazione: setting o strumento di lavoro? Le risposte in una prospettiva psicosociale
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Modeling and inversion of self-potential for hydrogeological and environmental applications
Full text linkI potenziali spontanei sono potenziali elettrici quasi-statici di origine naturale
generati da sorgenti distribuite nel sottosuolo. Le componenti principali sono il
potenziale elettrochimico legato alla presenza del gradiente del potenziale redox
e il potenziale elettrocinetico prodotto dal flusso dell’acqua che circola nei mezzi
porosi.
Al fine di riprodurre tali segnali di potenziale spontaneo in mezzi saturi eterogenei
e anisotropi caratterizzati da geometrie complesse, l’attività di ricerca è
stata incentrata sull’implementazione di un algoritmo in Matlab. La soluzione del
problema diretto 2-D è stata ottenuta a partire da un modello di pressione o potenziale
redox e dalla distribuzione di resistività elettrica tramite la formulazione
numerica dell’equazione di Poisson. L’algoritmo agli elementi finiti sviluppato si è
dimostrato essere stabile e accurato mediante procedure di simulazione rispetto a
casi di studio sintetici e reali riportati in letteratura. Nel dettaglio, si è verificato
che questo approccio può essere utilizzato per produrre modelli 2-D per l’individuazione
e caratterizzazione dei flussi di infiltrazione d’acqua (seepage) attraverso
i corpi-diga, per l’interpretazione di prove di emungimento e per l’identificazione
e localizzazione di cavità isolate/forme carsiche superficiali esistenti, le quali
costituiscono naturali vie di convogliamento delle acque meteoriche incidenti e
corrivanti sulla superficie topografica nel sottosuolo.
Per approfondire lo studio del potenziale elettrico generato dalla presenza di
corpi metallici sepolti e validare l’algoritmo presentato per l’inversione dei dati
di potenziale spontaneo, è stato effettuata una prova sperimentale. Sono state
eseguite misure 2-D di potenziale e resistività elettrica su un modello fisico di laboratorio
capace di simulare un acquifero, favorire le reazioni di ossido-riduzione
e lo sviluppo progressivo dell’anomalia negativa in corrispondenza di un elemento
in ferro a seguito del processo di corrosione. Test preliminari di laboratorio hanno
messo in luce i principali problemi della campagna di misura provocati dalla
tipologia di sabbia utilizzata e dagli errori di misura sugli elettrodi. L’apparato
sperimentale, dopo opportune modifiche e la minimizzazione dei suddetti errori,
ha fornito misure stabili e ripetibili. I valori di potenziale spontaneo acquisiti
in profondità e quelli di conducibilità elettrica sono stati forniti all’algoritmo di
inversione basato sul metodo LSQR e utilizzati per ricostruire fedelmente la distribuzione
della densità di corrente esterna, nonchè per riprodurre il modello di
"geo-batteria". Inoltre, simulazioni numeriche eseguite su un sintetico di laboratorio
e su dati di campagna acquisiti nell’ambito di un’indagine condotta per
la localizzazione di sinkhole incipienti nella piana di San Vittorino (RI), hanno
fornito dei modelli finali con valori limitati di errore e una buona ricostruzione
delle anomalie sia in termini di forma che posizione.
L’intero processing geofisico (elaborazione dei dati, modellazione e inversione)
è stato incluso all’interno di un codice in Matlab interattivo, il quale consente di
lavorare sia su dati ricavati da indagini di campagna che su quelli ottenuti da
sperimentazioni in laboratorio grazie alla flessibilità e affidabilità raggiunta dalla
modellazione e dall’inversione, con l’obiettivo primario di estendere tale approccio
risolutivo alla più ampia casistica di applicazioni del metodo del potenziale spontaneo
dal punto di vista geologico, in ambito idrogeologico, in campo ambientale
e ingegneristico.The self-potential method responds to chemical potential gradients of charges
carriers creating polarization in the porous media. Of specific interest are the
streaming potential due to fluid flow and the "electro-redox" effect associated
with redox potential gradients.
To evaluate the self-potential distribution resulting from all these charge polarisation
mechanisms and enable the study of variably saturated flow problems of
complicated geometry, a two-dimensional finite element algorithm is implemented
in Matlab. This forward algorithm explicitly calculates the distribution of electric
current sources and solves for the self-potential given a model of pressure and/or
redox potential and prescribed values of electrical resistivity. The numerical procedure
is verified to be accurate and stable through a comparison with synthetic
simulations. The capacity for producing 2-D reconstruction of transient or steady
state flow models in anisotropic, heterogeneous and water-saturated porous materials
is illustrated throught the model of a leak in a dam, the case of a pumping
test in an unconfined aquifer and the problem of coupled hydroelectric problem
associated with the presence of a cavity.
A new laboratory apparatus is presented to explain the physical and chemical
mechanisms that generate self-potential anomalies in the vicinity of buried
metallic objects and to validate a linear inversion algorithm. The controlled laboratory
experiment involves a metallic body buried with vertical orientation and
centered through and in the capillary fringe within a sandbox. Preliminary tests
were performed to choose a right sand through a performance comparison among
different materials and to evaluate approaches to remove electrode effects and
provide adequate corrections. Large dipolar self-potential anomalies developed
in association with the progressive corrosion of the vertical body. The inverse
problem is solved by accounting for the electrical conductivity distribution and
the self-potential data in order to recover the source current density vector field
using a 2-D LSQR finite-element modeling approach. This experiment indicates
that passively recorded electrical signals can be used to nonintrusively monitor
corrosion processes, lending support to the geobattery model over organic contaminant
plumes. Furthermore, synthetic and real simulations, performed on
heterogeneous models with anomalies included, provide low-error inverted models
whereas anomalies are well-detected both for shape and position. In particular
the inversion algorithm was applied to a field data set collected in the San Vittorino
Plain, located in Central Italy, in order to identify the location of sinkholes
and investigate the effects of different resistivity structure assumptions on the SP
inversion results.
The whole geophysical process (data processing, forward modelling and inversion)
has been included through an interactive Matlab algorithm divided in
sections, where the operator can act to change. The algorithm is suitable for laboratory
and field investigations, because of its high flexibility and reliability now
reached by forward and inversion routines, with the primary aim of extending the
approach to engineering and environmental applications
Persisting or withdrawing? An insight into the psychosocial processes underlying sustained engagement.
Full text linkThe study explored the roles of commitment, emotional stress, and interpersonal relationships in sustaining individuals' engagement in collective action. Two collective action cases, differing in duration, issue, and territorial rootedness, were analyzed. The processes underlying sustained engagement were probed in 32 semistructured interviews conducted with antiglobalization activists (N = 13) and opponents to a high-speed railroad (N = 19). Our findings showed that collective action can be stressful, but that there are proximal and distal factors that can counterbalance the disruption
and sustain engagement. The proximal factors are embedded in the circumstances of involvement, and these factors concern interpersonal relationships, organizational mechanisms, and the psychological interface between the individuals and the concrete collective action environment. The distal factors are related partly to the individual and partly to the broader community from which the individual absorbs general values and norms
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