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Confronto tra modelli 2D e 3D per la simulazione della caduta massi
1 – Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica 2 - Università degli Studi di Ferrara 2° Riunione Nazionale GIT Bevagna, Perugia 4-6 Giugno 2007 Confronto tra modelli 2D e 3D per la simulazione della caduta massi. Esempio della frana del Monte Salta, valle del Vajont F. Tagliavini 1, P. Reichenbach 1 , D. Maragna 2, F. Guzzetti 1, A. Pasuto 1 Fasi del lavoro 1. Descrizione dell’area di studio (inquadramento geologico e geomorfologico, GPS survey, DEM) 2. Simulazione di crollo con modello 3-D (STONE ®) 3. Simulazione di crollo con modello 2-D (Rocfall ®) 4. Confronto dei risultati 5. Conclusioni outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Inquadramento geografico Mt. Salta Belluno Venezia Verona outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Inquadramento geologico outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Inquadramento strutturale Calc. del Vajont Calcare del Vajont Fm.Igne Scaglia Rossa Frana del Salta Thrust del Borgà Formazione della Scaglia Rossa Calc. di Socchèr outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni La frana del Salta outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni La frana del Salta 9m outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni La frana del Salta outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Modello 3D STONE DATA INPUT outline • DEM • Aree sorgente • Carta dei coefficienti di attrito dinamico (per simulare la perdita di velocità durante il rotolamento) • Carta dei coefficienti di restituzione normale all’impatto • Carta dei coefficienti di restituzione tangenziale all’impatto inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Modello 3D Restituzione normale outline inquadramenti Restituzione tangenziale Modello 3D Modello 2D Attrito dinamico confronto conclusioni Analisi della topografia 5X5 m cells DEM dalla CTR 1X1 m cells Carta granulometrica Carta granulometrica Implementazione del DEM aggiungendo una rugosità basata sulla carta granulometrica outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Data input Aree sorgenti 11 10 12 6 78 9 5 4 3 2 Blocchi instabili 1 outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Data output OUTPUT Counters delle possibili traiettorie Counters delle possibili traiettorie Massima altezza di volo Massima velocità Massima velocità Massima altezza di volo outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Risultati del modello high values Scenari diedri low values outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Risultati del modello high values Influenza della rugosità sulle traiettorie dei blocchi low values high values low values outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Risultati del modello outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Modello 2D la simulazione numerica “D è stata effettuata usando RocFall ® della ditta Rocscience. DATA INPUT: • profilo topografico • dimensione e peso dei blocchi • coefficiente di restituzione normale • coefficiente di restituzione tangenziale • attrito dinamico outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Modello 2D Blocco numero 1 2 Vajont limestone 3 Scree deposit 4 outline Area peso Numero di altezza (m) 2 (m ) (kg) simulazioni Tangential Normal restitution / Friction angle (Φ) / restitution / standard deviation standard deviation 12 10 standard deviation 300000 240 18 6 5 0.75/0.04270000 200000 360 16,7°/0.04 320 8 0.60/0.04160000 35,0°/0.04 160 10 700000 0.55/0.04 375000 560 21,8°/0.04 300 8 0.55/0.05340000 21,8°/0.04 340 0.65/0.04 16 8 5 Boulders 6 28 Big boulders 7 17 0.35/0.04 0.35/0.04 15 10 0.45/0.04 8 23 8 460000 460 9 24 6 360000 480 10 60 10 1500000 1200 11 120 10 3000000 2400 12 60 10 1500000 1200 inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Confronto dei modelli Blocco n°1: Rocfall® End Point (m): 1069 STONE End Point (m): 1074 Rocfall® massima altezza di volo (m): 42 STONE massima altezza di volo (m): 41 outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Confronto dei modelli Blocco n°2: Rocfall® End Point (m): 1092 STONE End Point (m): 1059 Rocfall® massima altezza di volo (m): 18 STONE massima altezza di volo (m): 58 outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Confronto dei modelli Blocco n°9: Rocfall® End Point (m): 1080 STONE End Point (m): 1068 Rocfall® massima altezza di volo (m): 31 STONE massima altezza di volo (m): 52 outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Confronto dei modelli outline blocco n° Endpoint RocFall® (m) Endpoint STONE (m) Massima altezza di volo RocFall® (m) Massima altezza di volo STONE (m) 1 1069 1074 42 41 2 1091 1059 18 62 3 1048 1044 6 36 4 1180 1068 3 39 5 1050 1043 1.5 66 6 1180 1070 17 62 7 970 940 30 68 8 1250 1050 1.6 50 9 1080 1068 31 52 10 780 840 65 60 11 897 987 23 84 12 1248 1040 1.5 71 inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni Conclusioni - l’uso del GPS permette di posizionare in dettaglio I blocchi instabili - il DEM è stato fortemente migliorato grazie alla rugosità aggiunta dalla carta granulometrica di dettaglio, senza ricorrere all’utilizzo dei dati laser scan - il confronto dei risultati ottenuti dai due diversi software rileva un sostanziale accordo in termini di punto di arresto dei blocchi e alcune discrepanze in termini di massima altezza raggiunta - la futura implementazione del software STONE sarà concentrata sulla realizzazione di un modello dinamico outline inquadramenti Modello 3D Modello 2D confronto conclusioni
