Utilizzo di un modello diffusivo 2D di acque basse PER LA simulazione in tempo reale di scenari di inondazioni

Abstract

I recenti cambiamenti climatici e le sempre più frequenti inondazioni rendono particolarmente attuale l’utilizzo di sistemi di allerta per facilitare l’evacuazione precoce della popolazione e la messa in sicurezza dei beni. I suddetti sistemi sono basati in parte sulla previsione a breve termine delle piogge, in parte sulla stima del processo di trasformazione afflussi-deflussi e della propagazione dell’onda di piena. Nella presente memoria il modello diffusivo MAST 2D ad avanzamento spaziale e temporale già proposto da alcuni degli autori viene ulteriormente migliorato per una più rapida soluzione ed una migliore adattabilità all’uso del calcolo parallelo. Viene introdotta una nuova soluzione semi-analitica della componente convettiva del problema, con una notevole riduzione del corrispondente sforzo computazionale. La componente diffusiva viene discretizzata nello spazio e nel tempo con una procedura classica agli elementi finiti che si traduce, ad ogni passo temporale, in un sistema lineare ben condizionato che può essere risolto efficacemente anche con l’ausilio del calcolo parallelo. Il modello è stato implementato nel sistema di allerta precoce del fiume Genna, in Umbria. Gli idrogrammi di piena previsti a breve termine sulla base delle pioggie misurate sono utilizzati quali condizione al contorno di monte del modello, il cui dominio ricopre la superficie potenzialmente inondabile per tutto il tratto considerato a rischio idraulico. Il tempo di calcolo necessario a simulare accuratamente la propagazione della piena è un decimo della durata dell’idrogramma di piena e ancor più piccolo rispetto all’anticipo delle previsioni di pioggia rispetto al verificarsi dell’inondazione.