Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto “Produzione e Fonti energetiche” – Work Package 6.1 “Sicurezza dei bacini idroelettrici Italiani”. Il rapporto si documenta l’attività riguardante lo sviluppo di metodi numerici a supporto della progettazione delle opere di sicurezza idraulica di una diga finalizzate a rilasciare l’acqua a valle, durante eventi di piena, in modo che il livello di invaso non raggiunga quote di pericolo per l’impianto e per il territorio circostante. I metodi numerici messi a punto si basano sulla modellistica matematica innovativa SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) e CFD (Computational Fluid Dynamics). L’attività di sviluppo dell’SPH ha riguardato l’assegnazione delle condizioni al contorno in presenza di flussi stazionari e la formulazione per trattare il trasporto di sedimenti, seguita dall’implementazione dei modelli nel codice SPHERA utilizzato per le simulazioni numeriche. L’attività di sviluppo della CFD si è focalizzata sulla messa a punto di un modello multifase ed a frontiera mobile utilizzando la libreria modellistica di un codice di commerciale di fluidodinamica computazionale. Per valutare la funzionalità dei metodi numerici sono state prese in considerazione applicazioni numeriche basate su schematizzazioni bidimensionali di uno scarico di superficie e relativa vasca di dissipazione (funzionanti a regime durante una piena) e di uno scarico di fondo in presenza di sedimenti depositati sul fondo (manovra di apertura), per le quali sono disponibili le misure sperimentali ottenute su modello fisico in scala. Dal confronto tra le misure sperimentali ed i risultati delle simulazioni numeriche, è emersa la sostanziale capacità di ambedue i metodi numerici a cogliere i fenomeni idrodinamici e di trasporto di sedimenti, in termini di dimensione dei vortici, di altezza della superficie libera, di profondità di scavo del fondo erodibile. Sono state inoltre delineate alcune considerazioni sull’impiego dei metodi numerici sviluppati ad applicazioni complesse di interesse ingegneristico, sulla base ad esempio dei costi computazionali richiesti dalle simulazioni numeriche e delle ipotesi alla base delle formulazioni matematiche.