Il progetto SIVAL, “Sicurezza delle vallate associata alle grandi opere idrauliche degli impianti di produzione”, si articola in 4 temi; il presente rapporto, che fa parte del terzo tema “ Miglioramento della sicurezza idraulica degli alvei fluviali e delle vallate” riguarda i modelli dinamici per la simulazione di onde di piena e di inondazione. Le attività di ricerca svolte nel corso dell’anno hanno riguardato lo sviluppo, la implementazione e la validazione sperimentale di modelli idrodinamici uni e bidimensionali per la simulazione della propagazione di piene in alvei meandriformi in presenza di golene e infrastrutture. Sono state svolte alcune prove sperimentali su di un modello fisico a grande scala, già esistente, riproducente un tratto di una vallata alpina ed alcune infrastrutture quali ponti, traverse fluviali, costruzioni sparse, ad integrazione di dati sperimentali già acquisiti in passato. I dati sperimentali sono relativi a differenti casi test nei quali è stata simulata la propagazione di onde di piena prodotte dall’ipotetico crollo di dighe situate a monte. Tali dati, consistenti in livelli idrici, tempi di arrivo delle onde di piena, campi di velocità in diversi punti sono stati utilizzati per la validazione di diversi modelli numerici, 1D e 2D, per la simulazione della propagazione di onde di piena nelle vallate, sviluppati da 9 diverse organizzazioni di ricerca europee fra cui la stessa Enel.Hydro. Le attività di ricerca hanno anche riguardato lo sviluppo, la implementazione e la validazione sperimentale di modelli idrodinamici bidimensionali per la simulazione di inondazioni di aree con infrastrutture e centri abitati. L’attività ha comportato la realizzazione e la convalida di un codice di calcolo ai volumi finiti, basato sull’integrazione numerica delle equazioni bidimensionali alle acque basse. Il codice è stato ottimizzato per la simulazione di transitori spazio-temporali estremamente bruschi quali la rottura totale o parziale di sbarramenti, le esondazioni d’alveo e i crolli arginali, la propagazione in alveo di onde di shock (bores), sia su domini geometricamente semplici che su configurazioni planimetriche complesse ed articolate. Il codice è stato validato tramite diversi casi test sia di tipo teorico che basati su dati sperimentali di laboratorio e di campo. L’attività ha inoltre incluso una revisione critica dello stato dell’arte riguardante le metodologie per la simulazione della propagazione di piene in aree urbane. Le tecniche numeriche analizzate, sia che si tratti di fluidi newtoniani (piene fluviali), che non newtoniani (colate detritiche o di fango), sono basate sulle equazioni idrodinamiche alle acque basse (De Saint Venant). Le modificazioni ad esse apportate variano a seconda che si consideri l’effetto dei centri abitati in termini di volume occupato o in termini di dissipazioni indotte (o entrambi), ma va detto che nessuna di esse si è dimostrata totalmente esauriente

nella descrizione del fenomeno. I diversi approcci sono stati analizzati e suddivisi in due grandi gruppi: i modelli bidimensionali ed i modelli monodimensionali