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Validazione del modello TRENT2D e delle procedure di mappatura della pericolosità tramite l’analisi di un evento reale di colata

N. Zorzi, G. Rosatti, A.Armanini

in XXXIV Convegno Nazionale IDRAULICA e COSTRUZIONI IDRAULICHE, Napoli: Zaccaria Editore, 2014.

Atti di: IDRA14, Bari, 7-10 settembre 2014 

 

Le colate di detrito sono fenomeni di dissesto particolarmente distruttivi, che riguardano principalmente bacini minori e si sviluppano in tempi molto brevi, spesso in modo inatteso. Lo studio di eventi reali di colata è un formidabile strumento di validazione di modelli matematici e numerici e permette inoltre di valutare l’affidabilità previsionale dei metodologie di mappatura della pericolosità. Tale studio assume quindi un’importanza rilevante nell’ambito della difesa dal rischio idrogeologico.

Il lavoro qui presentato rientra esattamente in tale ottica, poiché volto a valutare le capacità del modello bifasico a fondo mobile TRENT2D (Armanini et al., 2009, Rosatti e Begnudelli, 2013) di riprodurre in modo fedele un reale evento di colata e di condurre ad un’efficace mappatura della pericolosità. L’evento considerato è stato osservato nel bacino del Rio Valle Molinara (Baselga di Piné – Provincia di Trento) nell’agosto 2010, a seguito di rovesci a carattere estremo, ed ha interessato il centro abitato di Campolongo, provocando estesi danni.

La prima parte del lavoro è dedicata alla ricostruzione dell’evento. Nello specifico, partendo dalla documentazione e dai rilievi post-evento disponibili, si è provveduto a ricostruire gli aspetti idrologici dell’evento stesso e, mediante l’applicazione del modello, definire l’evoluzione morfodinamica della colata. In primo luogo, introducendo nel modello afflussi-deflussi TOPMODEL (Beven e Kirkby, 1979) le piogge registrate dal vicino pluviometro di Sant’Orsola e validate con l’ausilio dei dati radar, è stato possibile ricostruire l’idrogramma liquido relativo all’evento. Successivamente, sulla base delle stime volumetriche post-evento sono stati ricostruiti gli idrogrammi solido e totale, mediante la formulazione di Takahashi (1978). Tali idrogrammi sono stati poi forniti a TRENT2D come condizioni al contorno per un set di 27 simulazioni, caratterizzate da diversi valori dei parametri del modello e condotte allo scopo di individuare i valori ottimali da attribuire ai parametri per ottenere una ricostruzione della colata realistica ed affidabile. Per l’evento considerato dal presente studio si è osservato che il set di parametri in grado di riprodurre al meglio i pattern deposizionali coincide esattamente con i valori deducibili dall’ipotesi di equilibrio locale in ingresso al dominio di studio: questo risultato è assai importante in quanto conferma la bontà di questa ipotesi nei casi in cui l’area interessata dai processi di deposito si trovi ad una distanza sufficiente dalla zona di innesco, come nel caso del Rio Valle Molinara. Si sottolinea inoltre che l’ipotesi di equilibrio locale rappresenta la condizione di riferimento adottata in ambito previsionale e ogniqualvolta non sia disponibile alcuna informazione relativa alla reale dinamica dell’evento studiato. Per il caso di studio qui trattato, tale condizione ha fornito dei risultati che ben si sovrappongono ai rilievi di campo post-evento, specialmente per quanto riguarda l’estensione della zona realmente interessata dai processi di deposito, come si osserva in Figura 1. La principale differenza si riscontra al centro dell’immagine: in tale zona la reale evoluzione della colata è stata influenzata dalla presenza di un tratto a fondo fisso, il cui comportamento non può essere riprodotto correttamente da un modello puramente a fondo mobile. Tuttavia nel complesso la ricostruzione mostra un elevato grado di verosimiglianza.

Tale risultato assume un’importanza notevole anche nella mappatura delle aree soggette a pericolosità, ambito in cui la modellazione ricopre un ruolo essenziale in termini previsionali, specialmente se fondata su condizioni al contorno fisicamente basate: a tali aspetti è dedicata la seconda parte di questo lavoro. Adottando l’ipotesi di equilibrio locale, che costituisce la condizione al contorno comunemente assunta a priori nel processo di mappatura, si è provveduto ad applicare il modello TRENT2D a tre eventi sintetici con diverso tempo di ritorno, secondo le disposizioni contenute nella legislazione provinciale D.G.P. 2759/2006. Adottando poi i criteri contenuti nella medesima legislazione, in conformità con l’approccio di BUWAL (Heinimann et al. 1998), è stato possibile ricavare una mappatura della pericolosità che, a valle del confronto con i dati relativi all’evento reale, si è rivelata verosimile ed affidabile. Tale esito conferma la bontà delle ipotesi al contorno e sottolinea la robustezza dell’intera metodologia, fondata sull’applicazione di un modello fisicamente basato come TRENT2D.

Il presente lavoro è stato realizzato con il contributo della Provincia Autonoma di Trento.

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