DATA ASSIMILATION PER LA CALIBRAZIONE DI UN MODELLO DI PROPAGAZIONE PER DEBRIS FLOW Lorenzo Brezzi Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale, ICEA, Università degli Studi di Padova lorenzo.brezzi@dicea.unipd.it Simonetta Cola Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale, ICEA, Università degli Studi di Padova simonetta.cola@unipd.it Sommario La calibrazione di un modello matematico è un’operazione indispensabile per ottenere una buona descrizione del fenomeno fisico studiato, ma è spesso resa complicata dalla necessità di valutare un numero elevato di parametri geometrici e costitutivi non sempre facilmente definibili. E’ questo il caso dei modelli per l’analisi della propagazione delle colate detritiche che, in genere, riproducono la massa franante come un fluido monofase equivalente sulla base di leggi reologiche calibrate in modo molto qualitativo non essendo possibile eseguire prove specifiche né in sito né in laboratorio. La presente nota illustra una procedura che cerca di rendere più oggettiva e affidabile la calibrazione, mediante la definizione di indici prestazionali associati ad ogni simulazione e la successiva applicazione di un algoritmo statistico in grado di individuare in modo automatico il valore ottimale dei parametri, qualunque sia il loro numero e il loro significato fisico. La procedura è applicata ad un evento avvenuto recentemente nel bacino del Rotolon (Vicenza) ove erano disponibili i rilievi Lidar pre e post-evento. 1. Descrizione del caso studio Il modello matematico preso in considerazione è il codice GeoFlow-SPH sviluppato da Pastor et al. (2009, 2014) per l’analisi della propagazione delle colate. Esso considera la massa mobilitata come un fluido monofase equivalente, il cui comportamento reologico può essere descritto con diverse leggi (Morh-Coulomb, Bingham, Voellmy, ecc.). Il programma è stato applicato alla simulazione del fenomeno avvenuto nel Novembre 2010 nel bacino del torrente Rotolon (Recoaro Terme, Vicenza). In quest’area, da oltre 100 anni, importanti colate detritiche si manifestano in occasione di eventi meteorici particolarmente eccezionali che causano il collasso di porzioni di versante nella parte alta del bacino (Munari, 2012). Nel maggio 2009 a seguito di una precedente colata, che aveva percorso circa 3 km e movimentato oltre 50.000 m 3 , era stato eseguito un rilevamento Lidar del bacino (Figura 1). Quando nel Novembre 2010, dopo soli 15 gg dall’esecuzione del primo rilievo, si è verificata la colata oggetto di studio, che ha movimentato 420.000 m 3 e percorso oltre 4 km, la regione ha immediatamente predisposto un nuovo rilievo. Il confronto tra i due rilievi costituisce uno strumento fondamentale per la calibrazione del modello numerico, fornendo una mappa delle zone di erosione e di deposito formatesi durante l’evento: nel raster di Figura 2 si evidenziano (Cavalli et al., 2011), infatti, in modo netto sia la zona di distacco nella parte alta, dove si leggono altezze di erosione fino a -27 m, sia le altre aree lungo il percorso nelle quali è avvenuto uno scavo con conseguente abbassamento della quota di terreno (altezze di deposito negative). Sulla base di questi dati si sono definiti la base topografica e il volume iniziale della massa franante da introdurre come input nel codice Geoflow-SPH. Inoltre, il confronto tra il rilievo Lidar post- evento e il risultato di ciascuna simulazione permette di determinare un indice di performance che esprima la verosimiglianza delle simulazioni con quanto realmente accaduto, come illustrato in seguito.