Simulazione numerica di flussi granulari in presenza di ostacoli simulativi di vegetazione = Numerical simulation of granular flows throught obstacles that simulate vegetation

I flussi granulari in natura sono dei fenomeni particolarmente pericolosi a causa dei loro effetti distruttivi. Per contenerli vengono realizzate delle opere di sostegno rigide che riducono l’energia dell’evento o impediscono all’evento stesso di coinvolgere le zone antropizzate. In presenza di flussi di media intensità, tuttavia, la comunità scientifica si è interrogata sulla possibilità di inserire protezioni meno costose e invasive, soprattutto per quanto riguarda l’impatto visivo con l’ambiente circostante. In questo contesto, Luong, Baker ed Einav (2020) hanno proposto una serie di risultati di laboratorio in cui si valuta la variazione delle dimensioni e delle tempistiche di propagazione di un flusso granulare su un piano inclinato, caratterizzato da 3 diversi pattern di ostacoli, simulativi della presenza di alberi. I tre pattern differiscono per la spaziatura, costante e rispettivamente di 40 mm, 60 mm e 80 mm, e vengono confrontati con un’ulteriore prova con un piano libero. Inoltre, gli autori hanno ricavato una relazione analitica valida per tutte le configurazioni sperimentali che permette di descrivere la variazione morfologica del flusso, con particolare attenzione nei confronti dell’espansione laterale. Lo scopo della tesi è stato quello di riprodurre tramite il software RASH3D i risultati del paper, scegliendo la reologia più adatta per la simulazione del fenomeno e calibrandone i parametri sulla base delle misure ricavate dagli autori, tramite un processo di “back-analysis”. Successivamente, è stata commentata la validità della precedente relazione analitica, che non trova corrispondenza con i risultati del modello numerico a causa di un’ipotesi iniziale ritenuta eccessivamente semplificativa.