SIMULAZIONE PARALLELA DI MODELLI DI FRANE AD AUTOMI CELLULARI PER LA SIMULAZIONE DI EVENTI FRANOSI VERIFICATISI NEL COMPRENSORIO DI SARNO NEL MAGGIO 1998

MODELLIZZAZIONE

Il lavoro di modellizzazione ad automi cellulari per la simulazione di eventi franosi verificatesi nel comprensorio di Sarno della Regione Campania nel maggio 1998, coordinata dal Prof. Salvatore Di Gregorio del Dipartimento di Matematica dell'Università della Calabria, è in continuo sviluppo. Al momento attuale sono state elaborate due versioni. La prima, chiamata "Modelli preliminari", in cui veniva presentata una prima versione "Sarno" di SCIDDICA, un modello ad Automi Cellulari, sviluppato per la simulazione di colate di fango/detrito e già applicato con buoni risultati a differenti tipi di frana, Tessina (Italia 1992) e Monte Ontake (Giappone 1984); la seconda "Ottimizzazione e validazione dei modelli". Tale estensione di SCIDDICA per Sarno è stata validata sulla ricostruzione delle condizioni iniziali di un tipico evento franoso del maggio 1998, che ha interessato il territorio di Curti. Sono state individuate le componenti di base essenziali per comporre un modello atto a simulare le peculiarità delle frane di Sarno ed è stata effettuata una prima taratura dei parametri in gioco.
I risultati di queste simulazioni sono incoraggianti; il comportamento del fenomeno simulato matches con lo sviluppo che ha avuto quello naturale. Ma è cruciale sviluppare la simulazione sulla base di dati a maggior risoluzione (DTM 1:2000).
Il modello potrebbe essere realizzato in modo molto più complesso; molti parametri: l'angolo di attrito, il saggio rilassamento, l'angolo di mobilizzazione primario, l'angolo di mobilizzazione secondario possono essere trasformate in substadi, tali valori sono dipendenti dal contenuto d'acqua.

SIMULAZIONE IN PARALLELO

La simulazione in parallelo di un modello di frana è stata sviluppata dal Prof. Giandomenico Spezzano dell'ISI di Cosenza in collaborazione con l'Ing. Dott. Giuseppe Dattilo attraverso CAMELot. Il simulatore realizzato è in grado di riprodurre con una accuratezza accettabile la forma della frana reale e la dinamica del fenomeno.
La simulazione è basata sul modello preliminare di frane definito da Di Gregorio. Questo modello utilizza un partizionamento in celle quadrate di ampiezza uniforme del terreno. Ogni cella rappresenta una porzione del territorio, in cui l'altezza e le proprietà fisiche della colonna di detrito che si riversa su di esso sono descritti dai sottostati che costituiscono lo stato di una cella. L'evoluzione dello stato dipende da una funzione di transizione, che simula i processi fisici del flusso di detrito.
I risultati mostrano la bontà del modello sebbene esso debba essere ancora testato su altre frane. In particolare, si può vedere come la traiettoria riguardante la zona d sia ricostruita dal modello con una buona accuratezza.
Il lavoro ha descritto un ambiente di problem solving per la simulazione interattiva di fenomeni naturali. In particolare, gli autori hanno mostrato che la simulazione di frane, che rappresentano dei fenomeni complessi, possono essere modellate attraverso il formalismo degli automi cellulari ed efficientemente eseguiti su macchine parallele. I costrutti di steering e il modello di programmazione basato sulle regioni possono essere usati per implementare modelli più complessi e per accelerare la fase di validazione del modello.