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ANALISI GEOTECNICA MULTISCALARE DI FENOMENI EROSIVI INDOTTI DA EVENTI METEORICI INTENSI

La ricerca si propone di affrontare l’analisi multi-scalare dei molteplici meccanismi che possono regolare il verificarsi di fenomeni erosivi in concomitanza di eventi meteorici intensi per individuare le potenzialità e, nel contempo, i limiti degli approcci attualmente disponibili. Con riferimento alla scala del singolo pendio, si eseguiranno analisi numeriche (di tipo FEM – Finite Element Method) che tengano in conto la parziale saturazione delle coltri superficiali sia con riferimento alle caratteristiche dei moti di filtrazione all’interno del terreno che alle quantità di acqua contribuenti al ruscellamento superficiale. Per analizzare la suscettibilità all’innesco di fenomeni erosivi saranno verificate le possibilità di calibrazione di modelli empirici di erosione del suolo su aree campione appositamente scelte, al fine di fornire indicazioni di prima approssimazione, ma di rapido ottenimento, su aree di rilevante estensione. Nel contempo, per alcuni bacini montani, si utilizzeranno modelli fisicamente basati, che integrano numericamente (con metodi tipo FDM – Finite Difference Method) le equazioni del moto superficiale dell’acqua e le relazioni che descrivono la capacità di trasporto e deposito di una corrente idrica di modesto tirante, al fine di ottenere una stima quantitativa delle aree di versante potenzialmente sede di fenomeni erosivi e degli idrogrammi di acqua e di materiale solido che si manifestano alla sbocco di tali bacini montani in occasione di eventi meteorici intensi. Nella fase di calibrazione e validazione del modello saranno portate in conto tutte le grandezze spazialmente variabili, quale pendenza e area contribuente al deflusso superficiale, e le grandezze stagionalmente variabili quali la pressione interstiziale negativa (suzione) dell’acqua.Infine, per specifici meccanismi di erosione, legati alla mobilitazione di singole particelle solide (o aggregati di poche particelle), per effetto dell’impatto delle gocce di pioggia sulla superficie topografica, si farà riferimento a modelli numerici innovativi del tipo DEM (Discrete Element Method) che potrebbero fornire utili spunti per l’implementazione di relazioni fisicamente basate in codici di calcolo implementati in piattaforme GIS (Geographic Information System) che consentono l’analisi di aree di rilevante estensione.