In questo lavoro è presentato un modello matematico-numerico, a base idraulica, per la simulazione delle piene a scala di bacino. L'approccio seguito è basato sulle equazioni 2D complete del moto vario in cui l'input pluviometrico e le perdite per infiltrazione sono considerate come un termine sorgente all'interno dell'equazione di continuità. L’uso delle suddette equazioni, che rappresentano certamente la modalità più avanzata per la trattazione idraulica dello scorrimento superficiale richiede opportune tecniche di integrazione numerica per il conseguimento di simulazioni accurate, robuste ed efficienti a scala di bacino. A tal proposito, i recenti progressi compiuti in ambito scientifico sulla propagazione delle piene e delle onde di dam break sono trasferiti all'interno della modellistica dello scorrimento superficiale. In particolare sono discussi tre aspetti: il calcolo del flusso numerico e del termine sorgente topografico, la trattazione numerica del termine legato alla resistenza al moto e opportuni algoritmi per gestire efficacemente i fronti asciutto/bagnato. Le prestazioni del modello sono state analizzate inizialmente in casi sperimentali o ideali, caratterizzati da situazioni molto impegnative per la stabilità del modello. Successivamente il modello è stato applicato per la ricostruzione di un evento accaduto su un sottobacino del Reno (Italia) nel Novembre 2003. I risultati numerici conseguiti evidenziano una buona capacità predittiva del modello proposto.
Modello numerico dello scorrimento superficiale a scala di bacino basato sulle equazioni complete 2D del moto vario
COSTABILE, Pierfranco;COSTANZO, Carmelina;MACCHIONE, Francesco
2012-01-01
Abstract
In questo lavoro è presentato un modello matematico-numerico, a base idraulica, per la simulazione delle piene a scala di bacino. L'approccio seguito è basato sulle equazioni 2D complete del moto vario in cui l'input pluviometrico e le perdite per infiltrazione sono considerate come un termine sorgente all'interno dell'equazione di continuità. L’uso delle suddette equazioni, che rappresentano certamente la modalità più avanzata per la trattazione idraulica dello scorrimento superficiale richiede opportune tecniche di integrazione numerica per il conseguimento di simulazioni accurate, robuste ed efficienti a scala di bacino. A tal proposito, i recenti progressi compiuti in ambito scientifico sulla propagazione delle piene e delle onde di dam break sono trasferiti all'interno della modellistica dello scorrimento superficiale. In particolare sono discussi tre aspetti: il calcolo del flusso numerico e del termine sorgente topografico, la trattazione numerica del termine legato alla resistenza al moto e opportuni algoritmi per gestire efficacemente i fronti asciutto/bagnato. Le prestazioni del modello sono state analizzate inizialmente in casi sperimentali o ideali, caratterizzati da situazioni molto impegnative per la stabilità del modello. Successivamente il modello è stato applicato per la ricostruzione di un evento accaduto su un sottobacino del Reno (Italia) nel Novembre 2003. I risultati numerici conseguiti evidenziano una buona capacità predittiva del modello proposto.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.