Modellazione e studio di fenomeni erosivi originati da colate detritiche = Modeling and study of erosive phenomena originating from debris flows

Sommario Le colate detritiche, note anche con il nome di debris flow, sono dei movimenti franosi di materiale detritico e acqua, contraddistinti frequentemente da un'elevata quantità di massa in movimento, la quale può raggiungere velocità sostenute scivolando verso valle. Per via della loro natura, e dell'elevata energia cinetica questi fenomeni rappresentano spesso una minaccia per i territori montani e collinari. Possono provocare ingenti danni a edifici e infrastrutture, causando perdite anche in termini di vite umane. Le colate detritiche restano ancora oggi dei fenomeni caratterizzati da una rilevante aleatorietà dettata dal fatto che non si conosco in maniera dettagliata tutti i meccanismi fisici che le caratterizzano. Ciò nonostante, tali eventi saranno in futuro sempre più preponderanti sul nostro territorio, sia per la naturale predisposizione morfologica, ma soprattutto per via dei cambiamenti climatici e della crescente antropizzazione del territorio. La mitigazione del rischio da fenomeni di flusso risulta problematica proprio per quanto detto finora. Gli interventi di prevenzione si basano su mappe di rischio ottenute dalla rielaborazione dei dati storici e da simulazioni numeriche. Per l'esecuzione delle simulazioni è necessario, oltre alla scelta di un modello matematico adatto, definire una legge reologica che permetta di riprodurre quanto più possibile il reale comportamento del materiale. Le colata detritiche oggetto di questo studio sono state ottenute sperimentalmente in un campo prove in grande scala situato nella Regione di Jinbu in Corea del Sud. Sono disponibili dati sperimentali di altezza e velocità di flusso direttamente registrati dall'osservazione dei test. L'esperimento viene modellato numericamente tenendo conto in particolare dell'azione erosiva che la colata manifesta durante lo scivolamento lungo il versante, al fine di utilizzare un modello numerico in grado di riprodurre più fedelmente il reale comportamento di tale fenomeno; infatti l'erosione può alterare significativamente l’intensità del flusso. I dati ricavati dalla simulazione numerica, preceduta da una preliminare calibrazione del modello, sono stati poi confrontati con i dati registrati in sito per valutarne l'effettiva corrispondenza, e verificare la bontà del lavoro eseguito. Dalla modellazione numerica si possono ricavare i valori di velocità e altezza massima del flusso, ovvero i parametri fondamentali con cui si andranno progettare le opportune opere di difesa. Grazie quindi ai risultati dell’analisi numerica, vengono infine valutate le capacità di abbattimento del rischio di una serie di strutture anti-colata.