La linea di ricerca si inserisce nella macro-tematica dipartimentale inerente ai “SISTEMI NATURALI, AMBIENTE E TERRITORIO”, i.e., “Gestione delle risorse naturali”. La ricerca parte dalla modellazione concettuale e numerica della circolazione idrica sotterranea, in mezzi sia continui (alluvionali) che fessurati e doppio porosi (fratturati e carsici). La modellazione del flusso idrico sotterraneo è finalizzata alla risoluzione di problemi applicativi, quali la valutazione delle interazioni tra circolazione idrica superficiale e profonda, con particolare riferimento alla definizione degli scambi tra corsi d’acqua e falde, nonché la prevenzione dal depauperamento quali­ quantitativo. La modellazione numerica del flusso è anche finalizzata alla valutazione dell’impatto ambientale, e specificatamente idrogeologico, nell’uso dei sistemi geotermici a bassa entalpia, nonché a quello connesso all’escavazione di inerti sotto falda e alla conseguente riqualificazione delle aree di cava.

A questo scopo, la modellazione del flusso è spesso associata a quella del trasporto. In tale ambito, particolare attenzione viene dedicata alla modellazione numerica del trasporto di LNAPL e DNAPL con un duplice obiettivo:
(1) identificare i parametri idrogeologici e le caratteristiche chimico-fisiche dei contaminanti obiettivo da utilizzare nella modellizzazione di NAPL, così da poter quantificare il tempo di risposta critico in caso di perdite e prevedere l’evoluzione del pennacchio anche in funzione della quantità di contaminante versato;
(2) selezionare le tecnologie (incluse quelle geofisiche) per monitorare (in continuo e non) la presenza di idrocarburi nel sistema suolo, al fine di progettare un sistema di Early Warning in prossimità dei centri di pericolo. Inoltre , per lo studio e la caratterizzazione dei fenomeni di contaminazione delle acque sotterranee si applicano e si sviluppano tecniche di fingerprinting composizionale ed isotopico. Parte della ricerca è dedicata all’analisi dell’influenza che la marea ha sullo sviluppo del condotta la modellazione densità dipendente per studiare i fenomeni di intrusione salina in acquiferi costieri, mostrando anche l’influenza che il fluido a diverse densità (acqua salata) può avere nel trasporto dei contaminanti. A questo scopo si utilizzano codici di calcolo sia agli elementi finiti (Feflow) che alle differenze finite (Modflow­ Seawat), in grado di simulare flusso e trasporto dipendenti dalla densità, nel saturo e nel non­ saturo.  Infine, un’altra parte della ricerca è dedicata all’analisi dell’influenza che la marea ha sullo sviluppo del cono di intrusione salina e dell’interfaccia acqua dolce-acqua salata e come la variazione del livello piezometrico del mare influenzi la distribuzione della contaminazione che si muove verso di esso. In particolare, si è approfondito il concetto di dispersività apparente legato alla variazione in modulo e verso della velocità di flusso della falda in prossimità della costa a causa proprio dei fenomeni di marea. Attualmente la ricerca si focalizza sulla gestione quantitativa delle risorse idriche sotterranee costiere e l’individuazione di tecnologie che permettano di minimizzare il fenomeno di intrusione e massimizzare i quantitativi di acqua estratti.