Mud and Debris Flows: Propagation and Modelling

Codice:
SSD: ICAR/01

L’Insegnamento, che dà diritto a 9 crediti formativi, è a scelta autonoma dello studente e si tiene al I Semestre. Viene svolto in due moduli (6 CFU prof. R. Martino, 3 CFU prof.ssa C. Di Cristo); l’attività didattica si svolge con lezioni (48 ore) ed esercitazioni numeriche (24 ore). L’esame consiste in un colloquio orale.

Obiettivi formativi:

Si intende far acquisire agli allievi la conoscenza 1) dei modelli reologici comunemente adottati per caratterizzare il comportamento costitutivo delle miscele acqua-sedimenti; 2) dei modelli matematici più comunemente adottati per prevedere la propagazione di eventi di colata.

Contenuti:

Definizione e proprietà di miscele bifase con particolare riferimento a quelle acqua-sedimenti. Ipotesi di mezzo continuo. Tensore degli sforzi e velocità di deformazione. Teorema del tetraedro di Cauchy. Caratterizzazione reologica di una mistura acqua-sedimenti alla variare della granulometria del solido. Modelli costitutivi non Newtoniani: Bingham, Herschel-Bulkley, Bagnold. Tipologie di reometri e loro utilizzo per la caratterizzazione costitutivo della mistura. Definizione e caratteristiche di una colata detritica (4,5 CFU) Modelli matematici mediati sulla verticale per la modellazione della propagazione nelle ipotesi di shallow water. Condizioni di moto uniforme e relativa analisi di stabilità. Condizioni di moto vario. Utilizzo di metodi approssimati per la propagazione delle colate (cinematico, parabolico) e condizioni di applicabilità. Definizione delle condizioni al contorno. Metodi numerici per la risoluzione delle equazioni complete e approssimate (differenze finite e volumi finiti). Propagazione di colate su fondo erodibile. Equazione di Exner. (4,5 CFU).

Materiale Didattico:

T. Takahashi: Debris flow (Balkema, Rotterdam 1991).
Z. Wan, Z. Wang: Hypercontrated flow (Balkema, Rotterdam 1994)
Dispense distribuite dai docenti al corso