I tre disastri energetici italiani tra i più fatali di sempre sono avvenuti a seguito di frane o inondazioni innescate da precipitazioni intense: i disastri del Vajont, del Gleno e del Molare. La simulazione numerica di disastri storici permette di migliorare i codici di calcolo per le analisi di rischio idrogeologico associate al sistema elettrico e alle sue vulnerabilità rispetto agli eventi naturali estremi, dipendenti anche dai cambiamenti climatici.
SPHERA (RSE SpA) è un codice di ricerca di fluidodinamica computazionale (CFD) 3D, basato sul metodo Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), dedicato a inondazioni improvvise e frane rapide alla scala di sotto-bacino per la sicurezza di impianti idroelettrici, sottostazioni elettriche e sostegni delle linee elettriche.
Nel 2021 SPHERA è stato migliorato e applicato all’analisi fluidodinamica ex-post dell’inondazione da tracimazione della diga del Vajont. La forza di resistenza sulla superficie topografica dipende dalla classe di copertura del suolo CORINE Land Cover tramite la lunghezza caratteristica della scabrezza. La portata tracimata dal serbatoio del Vajont è ricostruita tramite un semplice modello numerico alimentato dalle informazioni disponibili in situ.
La simulazione CFD-SPH 3D ha evidenziato le caratteristiche 3D non lineari dell’inondazione da tracimazione della diga del Vajont. La simulazione SPH non necessita di calibrazioni: ogni dato di ingresso è conforme alla letteratura di riferimento. Il codice simula correttamente le aree inondate nel 89.2% dell’area esaminata. La validazione mostra che i “falsi positivi” sono l’11.5% dei casi positivi, mentre i “falsi negativi” sono il 9.7% dei casi negativi. Il confronto tra battente idrico massimo simulato nella sezione di uscita del canyon del Vajont YSPH=77.0m e la misura associata Ymeas=70m (Reberschack, 2003, [1], Bosa & Petti, 2013, [2]) mostra una sovrastima del 10%. In questa sezione, la stima del tempo di arrivo rientra nell’intervallo definito dalla misura associata.
Si riportano due appendici richieste dal progetto di ricerca corrente: un’analisi di fattibilità su possibili futuri studi di ricerca CFD-SPH 3D dei disastri del Gleno e del Molare, caratterizzati da inondazioni innescate da crolli; il confronto tra i risultati SPH del crollo dell’argine in terra di Kagerplassen, studio sul rischio idrogeologico già svolto in Ricerca di Sistema (2019) per opere di protezione da inondazioni e danno a sostegni delle linee elettriche, con le misure pubblicate nel 2021.
I risultati di SPHERA sono disponibili anche in formato “.asc” per strumenti GIS, per il modello di danno FloodRisk2 (Università della Basilicata, RSE SpA) e il modello di rete elettrica Relief v.2.0 (RSE SpA). Gli strumenti RSE della catena numerica di SPHERA sono disponibili gratuitamente su github.com.