Sabatino CUOMO | Progetti

MODELLAZIONE NUMERICA E ANALISI INVERSA PER FRANE TIPO FLUSSO

La ricerca avrà per oggetto la modellazione della fase di propagazione di fenomeni franosi tipo flusso, che tuttora pone importanti difficoltà e che risulta solo parzialmente compresa da un punto di vista meccanico e solo in parte riproducibile con modelli fisicamente basati. In particolare, si focalizzerà l’attenzione sulla calibrazione dei parametri meccanici che caratterizzano i materiali in frana, attraverso il ricorso a tecniche di ottimizzazione basate sull’utilizzo di osservazioni in sito. Le osservazioni corrisponderanno a: i) altezze di deposito, misurate in punti il cui numero e posizione saranno da determinarsi in modo “ottimale”; ii) valori di velocità del flusso, misurati in sito o stimati a posteriori; iii) valori di riferimento per le proprietà meccaniche dei terreni, stimate nelle condizioni di prove più vicine a quelle tipiche dei fenomeni in esame. Alcuni dei metodi di calcolo che saranno utilizzati sono rappresentati da: i) un modello matematico “GeoFlow_SPH” (Pastor et al. 2009; Cuomo et al., 2014), che schematizza la massa in frana come miscela di uno scheletro solido saturo di acqua, per il quale si assumono come incognite principali la velocità dello scheletro solido ed il valore della pressione dell’acqua, da cui dipendono le altezze di propagazione e le distanze percorse; ii) un algoritmo di analisi inversa “UCODE” (Poeter and Hill, 1997; Poeter et al., 2006), che utilizza una regressione non lineare per minimizzare una funzione obiettivo, che indica la distanza tra le stime del modello ed le misure in sito.I risultati attesi di tali attività di ricerca dovrebbero consentire una migliore, e meno incerta, stima dei parametri di ingresso di modelli di simulazione delle frane, consentendo una migliore valutazione delle conseguenze e dell’impatto che i fenomeni franosi tipo flusso possono avere sui territori, oltre che in termini di pericolo per la vita umana.