Simulazioni numeriche effettuate con la tecnica SPH della caduta di frane e di blocchi rocciosi compatti entro il volume liquido in quiete contenuto in un bacino

L’attività della ricerca in corso è stata indirizzata inizialmente alla verifica della capacità della tecnica SPH di riprodurre campi di moto bidimensionali prodotti dalla caduta di corpi indeformabili entro una massa liquida in quiete. A tale scopo sono state effettuate presso il Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale prove sperimentali riguardanti la caduta di un grave entro una vasca. I risultati che saranno illustrati mostrano l’accordo tra le simulazioni numeriche e le misure sperimentali e permettono di ritenere valida la tecnica SPH per la risoluzione di tali problemi. Il passo successivo prevede di svincolarsi dalla indeformabilità dei gravi in caduta e di analizzare pertanto la dinamica di eventi franosi e la loro interazione con masse liquide in quiete. La simulazione della deformazione di un ammasso franoso entro un ambiente liquido è di elevata complessità. In primo luogo occorre riconoscere quali siano i modelli reologici che meglio si prestano a descrivere tali movimenti, inoltre è necessario acquisire una certa esperienza per individuare caso per caso il più attendibile fra tutti i modelli e soprattutto definirne a priori i parametri. Per illustrare questa problematica sarà presentata una simulazione bidimensionale della frana di Pontesei del 1959. I risultati di tale simulazione sono confrontati con i risultati del modello fisico dello stesso evento realizzato nel 1968 presso il Laboratorio di Idraulica della Università di Padova. In futuro come ultimo atto dell’attività di ricerca si renderà necessario svincolarsi dalla schematizzazione bidimensionale adottata per questi esperimenti. Ciò presenta dei problemi di natura essenzialmente tecnica. Si può ritenere, infatti, che risultati analoghi a quelli ottenuti per i problemi bidimensionali siano raggiungibili anche in tre dimensioni. L’ottenimento degli stessi richiede da un lato un’elevata potenza computazionale, dall’altro lo sviluppo di algoritmi che minimizzino i tempi di calcolo delle simulazioni numeriche.