Ricerca teorica e sperimentale
Modellistica idraulica a fondo mobile - Lorenzo Minatti
Gli sviluppi più recenti nel campo della modellistica numerica permettono la costruzione di modelli matematici realistici ed affidabili nonché la soluzione per via
numerica delle equazioni che le descrivono.
Per quanto riguarda il campo dell’ idraulica fluviale, parte della ricerca applicata è orientata verso la costruzione di modelli idraulici e geomorfologici accoppiati che permettono, da un lato la simulazione del passaggio di un’onda di piena all’interno di un alveo fluviale e, dall’altro la simulazione di come quest’ultimo modifichi il suo assetto, ovvero la sua geometria, durante l’evento.
Parte dell’attività di ricerca del Cerafri consiste nello sviluppo di modelli numerici per la simulazione accoppiata delle correnti in alveo e del trasporto solido ad esse connesso.
È attualmente in fase di sviluppo un modello numerico denominato REMo ‐ River Evolution Modeler - che utlizza la tecnica dei volumi finiti per la soluzione accoppiata delle equazioni shallow water per le correnti d’acqua unidimensionali e dell’equazione di Exner per il trasporto di sedimenti.
Il modello REMo trova una vasta gamma di applicazioni pratiche, che vanno dalla valutazione del rischio idraulico a scala di evento alla pianificazione a lungo termine degli interventi e delle attività in alveo, comprese quelle relative alla gestione dei sedimenti fluviali.
La prima versione del modello, adatta per gli alvei con sezioni di dimensioni contenute, è stata utilizzata per la verifica degli interventi di ripristino nei corsi d’acqua dell’abitato di Mulazzo (MS) colpiti dall’alluvione dell’ottobre 2011 in Lunigiana.
L’immagine seguente mostra Piazza XXV settembre a Mulazzo dopo il passaggio dell’onda di piena. Il torrente che si vede scorrere è il Fosso del Frantoio: esso scorreva al di sotto della piazza in un tratto tombato; in occasione dell’evento, il tombamento non è stato in grado di smaltire le portate liquide e solide trasportate dal torrente, il quale è straripato riversando il materiale solido nella piazza e distruggendo il ponte della viabilità di collegamento.
Il modello REMo è stato utilizzato per verificare ilripristino del ponte in condizioni di alveo mobile, al transito della stessa onda di piena che si è verificata in occasione dell’alluvione:
La figura seguente mostra un attraversamento del Fosso della Madonna, anch’esso
Anche in questo caso, il modello REMo ha permesso la verifica della risistemazione dell’attraversamento in condizioni di fondo mobile:
