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AVAL-1D

1. Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Attivazione disattivazione dell opzione Volume del distacco 0 0 in properties dat 1 0 in properties dat z NR 575 I He on 3 i Departure Zone Parameters 8 xi Departure Zone Parameters Be x Specify Release Snowheight F Specify Release Snowheight Snow Height do m 1 0000 i This Element Default PE Snow Height d0 cm 1 0000 i This Element Default P N al SERALE EE El Use Release Volume No Yes Total Release Volume m 143976 al al Left Width emy 100 00 Fight width m 200 00 i El E Total Release Mass ft 421929 Density ckadm 3 z mum 200 0 K gt DI mu M 600 0 Total Release Volume m 3 143976 Cancel OK Total Release Mass t 42132 3 mu 2700 0 iS A m u M 2600 0 Cancel ox Directory di lavoro Attraverso il campo Working Directory esiste la possibilit di selezionare una directory di lavoro Fare clic sulla freccia per specificare la directory Premere sul pulsante Save Properties per confermare e memorizzare la nuova impostazione Browser Internet Per visualizzare questo menu di Help AVAL 1D necessita di alcune informazioni sul browser Internet Per esempio Microsoft Internet Explorer C Programmi Internet Explorer iexplore exe Netscape Communicator C Programmi Netscape Communicator Program netscape exe Fare clic sulla freccia pe
2. SANK Sa KS J400 1430 SALAD Propssted Traok Langih m Figura 9 livellamento di una brusca variazione di pendenza per limitare le instabilit numeriche Problema e instabilit numeriche si verificano con valanghe dense nella parte superiore del percorso Una tipica instabilit numerica nella parte superiore del percorso della valanga illustrata nella figura 10 Si verifica prevalentemente nei punti pianeggianti del percorso Particolarmente critici risultano i punti di passaggio tra tratti di percorso forma concava e tratti di forma convessa L instabilit si verifica quando la valanga si gi arrestata a fondo valle Il motivo di tali instabilit dovuto al fatto che nella parte superiore del percorso la valanga continua a scorrere con altezze di deflusso molto basse Valori cos bassi facilitano l insorgere di instabilit numeriche Maximal Velocity of Simulation 2600 E n i R 2500 amp F 2400 f i p Trt hth m D 10EG 1200 J 200 Dir m 600 PNE Prapictad Track Lemgth m Figura 10 caratteristiche tipiche di un instabilit in prossimit del fronte della valanga L instabilit indotta dal repentino passaggio dal terreno pianeggiante alla contropendenza A causa dell instabilit numerica vengono generate velocit anche maggiori di 800m s SI Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Rimedio riduzione del limite temporale
3. oltre 1500 __________ o 30 1000 0 31 800 fortemente canalizzata fortemente canalizzata 10001500 I 1500 lo 0 34 7 750 lo 0 35 l6 600 I foto Jo 38 500 o 39 400 KAKA ATT_ lt _ _ Valanga medio grande 25 000 60 000m oltre 1500 0 20 2000 0 21 1750 di versante 1000 1500 0 24 1500 o 25 1500 sotto 1000 o 28 1200 0 29 1200 I N N N INT oltre 1500 DD o 26 1200 0 27 1200 Canalizzata 1000 1500 0 29 1200 o 31 1200 e a SO ee ps ms fortemente canalizzata IE EEE E _ o Cr FEN M lt 25 000 m AANI E GE E E GAEBSE oltre 1500 0 32 1200 0 33 1000 Canalizzata 1000 1500 0 34 1000 0 35 s00 ee Wi o A N a S e bee fortemente canalizzata Tabella 2 Valori provvisori dei parametri di attrito u e per il modello FL 1D Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 4 Fasi importanti Determinazione del profilo del terreno Contrariamente al modello Voellmy Salm il modello FL 1D riproduce la topografia pi conformemente alla realt Da un punto di vista teorico sarebbe addirittura possibile riprodurre la topografia con qualsiasi risoluzione Durante la stagione invernale la topografia per spesso alterata dagli strati di neve presenti Una riproduzione ad alta definizione di un terreno privo di neve non rispecchia quindi fedelmente le condizioni reali Di conseguenza anche
4. rapidamente rispetto ad un tratto di lunghezza identica ma con una pendenza pari alla media di tutti i valori precedenti Ecco perch necessario rispettare una distanza minima tra i vari punti del profilo topografico Per riprodurre con la massima precisione possibile una valanga osservata il programma permette di contrassegnare la distanza di arresto nota endmark Questa demarcazione pu essere impostata solo in coincidenza di uno dei punti del profilo Se la distanza di arresto di una valanga osservata non si trova in prossimit di un punto del profilo con la funzione di interpolazione possibile aggiungere un nuovo punto in questa posizione Se viene aggiunto un punto con la funzione di interpolazione non pi necessario rispettare la regola della distanza minima compresa fra 80 e 220 m misurata diagonalmente perch la pendenza non cambia Nella visualizzazione dei risultati della simulazione nel punto predefinito compare un contrassegno a forma di freccia che permette di confrontare i risultati della simulazione con la distanza di arresto nota Determinazione della larghezza della valanga La larghezza della valanga deve essere valutata sulla base dei dati catastali disponibili e di sopralluoghi effettuati sul terreno In particolare la larghezza della valanga lungo tutta la zona di arresto non dovrebbe essere superiore a quella indicata all inizio della zona di 10 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davo
5. se il valore di Max Time troppo alto Dump Interval non appena il tempo della simulazione raggiunge o supera i valori n tdump con n 0 1 2 per ogni punto della griglia vengono memorizzati nel file di output i valori di tutte le variabili di campo ovvero hi p h2 u2 p2 h3 u3 p3 keel Le dimensioni del file di output e quindi la necessit di memoria e di tempo richiesto per la rappresentazione dei risultati inversamente proporzionale al valore contenuto nel campo Dump Interval Intervalli di tempo troppo lunghi fanno s che p es la pressione massima non venga rilevata in un determinato punto Per questo motivo consigliabile impostare valori di 1 2 s per simulazioni con carattere sperimentale e di 0 5 1 s per valutazioni conclusive Element Size la dimensione delle maglie dx della griglia di calcolo influisce sulla simulazione necessario tenere presente che la qualit dell approssimazione numerica cresce con il diminuire della dimensione delle maglie In generale un ampia convergenza dei risultati si ottiene per x lt 5 10 m Con maglie di lunghezza nettamente superiore a 10 m le pressioni massime risultano troppo basse sino al 50 Occorre inoltre tenere presente che in SL 1D v 0 5 10 fissato un limite massimo di 2048 punti Si consiglia quindi di selezionare dx gt L 1500 in cui L la distanza cartografica in linea d aria tra punto iniziale e punto terminale La memoria su disco fisso e la
6. variabili Lasciando Dump Interval al suo valore di default di 1 s la cifra corrisponde effettivamente ai secondi vedere figura 4 Se invece viene impostato un Dump Interval di 2 s per ottenere i secondi la cifra deve essere moltiplicata per 2 Formula numero time step Dump Interval secondi 186 KI Figura 4 barra Time Step e time step Rimedio selezionare Track Plot gt Show Logfile e controllare su quale valore impostata l opzione Dump Interval Problema sebbene una cartina digitale sia stata geoferenziata impossibile specificare una topografia Il world file creato con Register Image e appartenente ad una cartina digitale viene sempre memorizzato nella stessa directory in cui si trova anche l immagine stessa e non pu essere cancellato o spostato da questa directory Rimedio lanciare Gestione Risorse e aprire la directory in cui si trova la cartina digitale In questa directory dovrebbe trovarsi anche il corrispondente world file le estensioni corrette sono specificate al punto 3 1 3 pag 37 del Manuale Utente In caso contrario AVAL 1D non in grado di trovare il file A questo punto possibile cercare il world file e spostarlo nuovamente nella directory corretta oppure necessario impostare nuovamente i riferimenti dell immagine 45 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 7 3 FAQ Valanghe dense Problema a distanza di arresto nel file di lo
7. Max Time In una prima fase occorre controllare se il fronte della valanga si gi arrestato In caso affermativo localizzare il momento approssimativo in cui il fronte della valanga si arrestato Successivamente confrontare questo momento con l istante in cui si verificata l instabilit Di norma dovrebbe esserci una notevole differenza di tempo tra i due momenti gt 20s Per risolvere il problema impostare il limite temporale Max Time al valore medio risultante da questi due istanti Problema scostamento notevole tra l estremit del deposito e l estremit della zona blu Solitamente questo problema si verifica in presenza di percorsi molto lunghi e stretti La figura 11 illustra il tipico caso di una simile discrepanza Il motivo di questa enorme differenza tra la distribuzione dei depositi e il limite della zona blu dovuto al fatto che la funzione di interruzione automatica low Mass Flux Condition non funziona con questo tipo di topografia In un percorso molto lungo e stretto pi dello 0 04 della massa complessiva rimane in movimento A causa della pendenza del percorso questa massa non pu essere depositata sul pendio ma giunge sino a valle dove nella circoscritta area di deposito si accumula notevolmente in altezza kiaximal Pressure of Simulation 1390 Hekght abo oben m 2 Mo Pressure kPa 1100 Boo 700 acc IDO 1900 E 4 i DO Boo 700 600 goo 1300 ae Prapactad Track Lerg
8. Show Input Point Marks M Show Horizontal Grid Lines M Show vertical Grid Lines Title Font Size 1 000 l Legend Font Size 0 800 Al E 4 Line Thickness 1 000 For Output 5 000 Al a al Widget Font Size 14 l s Dense Flow Pressure Limits 30 000 al 0 3000 l 4 a Printer Port blizzard las_ b working Directory HMAWAL_IDAUFDATE 2001 ATESTSAE M Browser C AProgramme Netecape Communicaki g Help Deutsch English P Save Properties Cancel OK Di seguito alcune spiegazioni sulle possibili impostazioni contenute nel file properties dat SL valanghe polverose FL valanghe dense 30 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia dal 4 al 5 Dicembre 2002 C Programme aval ava C Programme Netscape netscape exe SLF Davos AINEVA Fattore dello strato di neve erodibile SL Fattore dello strato di saltazione SL Fattore dello strato in sospensione SL Fattore dello strato di neve FL Fattore della velocit FL Fattore della pressione FL Offset della massima altezza del manto nevoso FL Offset della velocit massima FL Offset della pressione massima FL General Properties Dimensione caratteri del titolo Dimensione caratteri della legenda e delle scritte Spessore delle linee a video Spessore delle linee per la stampa file EPS Attivazione 1 0 e disattivazione 0 0 della legenda Attivazione disattivazione altri parametri SL Larghezza della finestra in pixel It
9. Time Step attraverso questo men possibile impostare i parametri pi importanti per controllare le funzioni numeriche della simulazione ovvero la dimensione degli elementi di calcolo Element Size m e l intervallo di tempo Time Step s Nella maggior parte dei casi questi due parametri numerici non devono essere variati ma possono essere lasciati uguali ai valori di default specificati nella tabella 3 sottostante e Max Time un ulteriore parametro per il controllo del calcolo il limite temporale Max Time s Trascorso questo periodo di tempo il calcolo della valanga viene interrotto automaticamente Di default il limite temporale impostato su 300 s un periodo di tempo sufficiente nella maggior parte dei casi In presenza di valanghe con traiettorie particolarmente lunghe tuttavia opportuno aumentare questo limite e Dump Interval l ultimo parametro impostabile l intervallo di tempo con cui i risultati della simulazione verranno memorizzati per la visualizzazione Dump Interval Di norma l intervallo di tempo pari ad un secondo In questo modo possibile riconoscere immediatamente al momento della visualizzazione il tempo di avanzamento della valanga Infatti sulla barra scorrevole alla base della finestra principale i time step indicati corrisponderanno esattamente ad un secondo di simulazione Quanto pi piccolo questo intervallo tanto pi grande sar l entit dei dati memorizzati In presenza di grandi vala
10. canalizzazioni di una certa rilevanza che si sviluppano per una distanza di oltre 80 m Variazione sulla base del tempo di ritorno Contrariamente al modello analitico Voellmy Salm i parametri di attrito variano anche in base al tempo di ritorno Il concetto alla base di questa scelta che con una periodicit di 30 anni possibile presupporre non solo una minore profondit della frattura ma anche condizioni nevose meno estreme Di conseguenza i valori di u che rispecchiano le condizioni nevose sono stati generalmente aumentati di 0 01 ed stata apportata anche una leggera modifica ai valori di Variazione sulla base dell umidit Soprattutto a quote pi basse si osservano spesso valanghe di neve bagnata Come nel modello analitico Voellmy Salm anche in quello numerico FL 1D vengono specificati parametri per riprodurre simili valanghe stato dimostrato che nelle valanghe di neve bagnata la cubatura gioca solo un ruolo marginale Occorre tuttavia sottolineare che anche a quote basse necessario includere le valanghe asciutte per il calcolo delle zone di pericolo blu e rosse Il fattore dell attrito turbolento amp e dipende soprattutto dalla geometria della traiettoria rugosit canalizzazione vegetazione e Soprattutto in presenza di grandi valanghe le rugosit medie possono essere spianate dalla neve in caso di dubbio utilizzare quindi il valore massimo di amp e Una singola valanga pu presentare valor
11. dell area di distacco dello spessore del distacco e della massa del distacco per la valanga densa e distanza di formazione e grado di sospensione per valanghe polverose Determinazione dell area di distacco dello spessore del distacco e della massa del distacco per la valanga densa L area della zona di distacco deve essere valutata ai sensi della procedura utilizzata nell applicazione del modello Voellmy Salm La massa del distacco viene calcolata dalle aree e dagli spessori di distacco delle singole aree di distacco parziali e dalla densit media della neve L ultimo valore dipende dalla regione climatica e dall altitudine della zona di distacco Le zone di distacco che vengono sovraccaricate da trasporto eolico di neve presentano tipicamente densit superiori rispetto alle zone sottovento Regione climatica Altitudine Tabella 4 Valori indicativi per la densit media di neve fresca in funzione della regione climatica e dell altitudine 16 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Distanza di formazione e grado di sospensione per valanghe polverose Osservazioni di valanghe reali supportate da riprese fotografiche hanno dimostrato che una valanga polverosa pu svilupparsi a partire da una valanga densa gi dopo i primi 300 500 m di percorso e muoversi con dinamica propria e notevoli pressioni gt 1 2 kPa E possibile parlare di vera e propria valanga polverosa a partire d
12. e l offset per l altezza del manto nevoso impostato su 0 5 metri l asse Y si estende da 0 a 3 6 metri vedere la figura sopra 32 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Attivazione disattivazione altri parametri SL Attraverso il checkbox Show All Powder Snow Parameters possibile attivare e disattivare i parametri relativi allo strato in sospensione Di default questi parametri sono disattivati dal momento che nella maggior parte dei casi non vengono utilizzati Show All Powder Snow Parameters M Show Al Powder Snow Parameters l Powder Snow Avalanche Parameters Editing x E Powder Snow Avalanche Parameters BE Erodible Snowlayer R Use SLF Proposal Erodible Snowlayer Use SLF Proposal Erodibility m s E This Element Default E Snowheight m This Element Default E Density kgAn 3 5 This Element Default ES Release Zone 2 Snowheight d0 m z This Element Default El Velocity mis z This Element Default LS Erodibility m s E This Element Default E Snowheight m z This Element Default E Density kg m 3 E This Element Default E Release Zone 2 Snowheight d0 m a This Element Detaut BE Density kg4m 3 o E This Element Default v W TREET 0 1 z Return period years 30 100 300 Density gms 0 E This Element Default Suspension Rat
13. hRunse gt 30 la parte pi grossa della componente polverosa lascia il canalone l angolo di deviazione e della valanga polverosa diminuisce all aumentare di e aumenta con wWrunse HsL lt hRunse USL gt 2 g hRunse una parte della valanga polverosa segue il canalone il resto lascia il canalone la parte che lascia il canalone cresce proporzionalmente a Us 2ghr e 3 wrunse valori indicativi 30 70 della massa della valanga polverosa o Superamento di un salto di livello se altezza di caduta altezza di flusso si assume che tutta la massa della valanga passi in sospensione La valanga polverosa a partire dal punto di impatto continua a muoversi lungo la linea di massima pendenza In presenza di un altezza di caduta inferiore si assume che la componente polverosa continui a seguire la parte densa ma che il 10 50 della massa della valanga densa passi in sospensione 5 Proseguimento della traiettoria della valanga polverosa a partire dal punto di separazione in prima approssimazione rettilineo Sono necessarie correzioni sulla linea di massima pendenza laddove l altezza di dorsali canaloni pi piccoli ecc superi all incirca di un quarto l altezza stimata della valanga polverosa L angolo di deviazione scende con l aumentare della velocit della valanga 6 Valutazione della larghezza della valanga polverosa Lungo la traiettoria definita vengono localizzati elementi morfologici che possono limitare lo sviluppo
14. laterale della valanga polverosa p es fianchi di vallate o in presenza di valanghe polverose pi piccole anche foreste La larghezza approssimativa della valanga polverosa b determinata a partire dal punto iniziale della traiettoria della valanga polverosa di norma 300 500 m sotto la zona del distacco disegnando lungo di essa una linea che si estende con db dl 0 2 Possibili limitazioni date dal terreno hanno tuttavia la precedenza Nei punti della traiettoria caratterizzati da una curvatura fortemente convessa fondovalle stretto la valanga polverosa si espande ulteriormente 7 Decisione sulla fattibilit del calcolo o La valanga si lascia caratterizzare in modo sufficientemente chiaro o Nella traiettoria della valanga polverosa non ricorrono troppe brusche variazioni di direzione o di pendenza 8 Elaborazione del profilo della traiettoria lungo la traiettoria della valanga polverosa precedentemente individuata viene determinato il profilo morfologico dalla carta geografica eventualmente con l ausilio di un GIS Le distanze tra i punti di appoggio da rilevare si basano sulla topografia nel profilo dovrebbero 20 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA essere considerate variazioni di pendenza superiori a 2 3 mentre distanze tra i punti di misurazione inferiori a 100 m o superiori a 500 m sono inopportune 9 Parametri della neve in funzione della regione clim
15. lt lt IYMMKDA OZ ZZZ ZZZ _T_T___ xx YZ EAAAAAAZAAAA UK AA ZAAZAZAAAAZAAGZAZAAZAAA ASANANANANAA AAA AIA EEE AIA Figura 2 presentazione di una valanga polverosa Nel modello SL 1D sono stati implementati i seguenti principi e La valanga polverosa viene considerata come una corrente stratificata di una miscela di neve e aria sotto lo strato di saltazione con una densit relativamente 23 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA alta stimata 10 50 kg m e uno spessore esiguo lt 5 m sopra lo strato in sospensione che nella maggior parte dei casi presenta una densit molto pi bassa lt 10 kg m e uno spessore che aumenta nel corso della discesa verso valle La densit dipende dalla concentrazione locale di neve e La valanga radente originale dalla quale si forma la valanga polverosa ignorata e Il moto della valanga governato dalle componenti gravitazionali parallele al pendio e Tra il manto nevoso e lo strato di saltazione come pure tra lo strato di saltazione e quello in sospensione possibile uno scambio di neve In prossimit della superficie dello strato di saltazione la valanga si mescola con l aria e Gli scambi di massa tra il manto nevoso e tra gli strati della valanga sono governati da specifiche forze di attrito alle quali si aggiungono forze di attrito aerodinamiche e Lo strato di saltazione nella valanga
16. memoria RAM utilizzate durante il calcolo sono inversamente proporzionali a x ma tuttavia l utilizzo della RAM non raggiunge quasi mai valori critici Simulazioni tipiche generano file di output di dimensioni comprese fra 0 5 e 10 MB Poich anche il valore del time step inversamente proporzionale a x il tempo di calcolo quadruplica se viene dimezzata la lunghezza delle maglie 21 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA e Maximal Deviation la spezzata definita sulla base dei punti immessi viene livellata per ottenere un andamento della traiettoria pi realistico e pi conveniente ai fini dei calcoli Nel corso di tale livellamento gli angoli della spezzata vengono tagliati cosicch la traiettoria modificata non scorre pi esattamente lungo i punti immessi Il valore specificato nel campo Maximal Deviation determina di quanto la curva livellata si pu distanziare dai punti immessi Di norma si consiglia di scegliere valori compresi fra 5 e 10 m In presenza di topografie molto pianeggianti questi valori possono essere inferiori mentre in presenza di traiettorie con brusche variazioni di pendenza e di direzione valori pi alti possono eventualmente migliorare la stabilit della simulazione e Cell Cut Off dopo ogni time step SL 1D disattiva le celle di calcolo nella coda della valanga in cui il flusso di massa e la quantit di moto sono scese sotto un determinato limite sia n
17. nel modello numerico occorre considerare determinate semplificazioni del terreno Per la determinazione della topografia nel modello FL 1D devono essere seguite le seguenti regole 1 la distanza reale tra due punti del profilo deve essere compresa fra 80 e 220 m 2 A condizione che venga rispettata la regola 1 nella zona di deposito la differenza di altitudine tra 2 punti del profilo non deve essere inferiore a 20 m ci significa punti con differenze di soli 10 m solo con pendenze inferiori a 5 3 In presenza di un brusco passaggio tra la zona di scorrimento e una zona di deposito orizzontale 0 le distanze tra i punti potranno essere anche minori in modo da poter riprodurre pi accuratamente le caratteristiche reali della topografia nel punto di passaggio 4 Nell ambito delle tre regole specificate sopra occorre riprodurre le caratteristiche topografiche con la massima fedelt possibile Grazie a queste regole si ottiene un delicato livellamento della topografia Questo livellamento non necessario solo perch durante la stagione invernale il terreno effettivamente spianato dalla neve ma anche perch piccole irregolarit topografiche non esercitano alcun influsso sulla valanga soprattutto se di grande entit Per contro il modello FL 1D reagisce con estrema sensibilit a variazioni dell inclinazione del pendio su minime distanze Frequenti cambi di inclinazione inducono il modello a rallentare la valanga molto pi
18. norma possibile evitare anche eventuali instabilit numeriche La selezione dei parametri pi rilevanti dettagliatamente descritta nel manuale di AVAL 1D punto 4 1 a pag 41 Immissione di punti di controllo aggiuntivi monitoring point Per una migliore documentazione dei risultati della simulazione si consiglia di immettere ulteriori punti di controllo lungo il profilo Le velocit e le altezze di flusso massime in prossimit di questi punti sono indicate nel file dlg Inoltre vengono determinate le distanze tra questi punti e l estremit della zona di pressione rosso blu L immissione di questi punti non tuttavia obbligatoria e non ha alcun influsso sul risultato della simulazione L immissione dei punti di controllo descritta nel manuale di AVAL 1D punto 2 3 8 a pag 14 11 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 5 Parametri di calcolo FL 1D Spiegazioni sui parametri di calcolo Calculation Parameters gt Dense Flow Attraverso questa funzione possibile intervenire sui seguenti parametri di calcolo e Rho amp Lambda questo menu serve per specificare la densit p Rho kg m e l attrito interno A Lambda Questi valori sono costanti per tutti gli elementi lungo la traiettoria della valanga Di norma questi parametri non dovrebbero essere modificati ma lasciati uguali ai valori di default specificati nella tabella 3 sottostante e Element Size amp
19. prima approssimazione in presenza di aree non canalizzate la traiettoria determinata da eventuali elementi morfologici che possono deviare la valanga densa 3 Possibili punti della traiettoria in cui lo strato polveroso si separa dallo strato denso o netta curvatura del canalone in cui scorre la valanga densa o terreno estremamente pianeggiante la valanga densa rallenta o si arresta o la valanga densa supera un salto di livello e si trasforma in valanga polverosa 19 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 4 Valutazione dei possibili punti di separazione localizzati tra zona di distacco e di deposito o Curva del canalone livellamento del terreno lo strato di polvere si gi sufficientemente sviluppato per potersi separare dallo strato di scorrimento Affinch ci sia possibile necessario un tratto di almeno 300 500 m a partire dalla zona di distacco se all interno della traiettoria presente neve poco erodibile oppure se l erodibilit e elevata cfr Determinazione dei parametri di erosione questa distanza deve essere aumentata fino a circa 1 km o Curva del canalone procedere ad una valutazione grossolana dell altezza di flusso Hs e della velocit Us della valanga polverosa all interno del canalone determinare l angolo di deviazione della curva l altezza della scarpata hRunse e l angolo della scarpata wRunse del fianco del canalone HsL gt
20. viene modellato analogamente allo strato di saltazione caratteristico dei processi eolici della neve Le particelle di neve che costituiscono questo strato rimbalzano ripetutamente sul terreno L altezza e la durata della saltazione dipendono dalla velocit Le particelle di neve che colpiscono il manto nevoso possono arrestarsi continuare a saltare o anche trascinare con s altre particelle Si presuppone che la quantit media di particelle che decollano per ogni particella che atterra sia una funzione dell energia media di impatto e quindi della velocit media all interno dello strato di saltazione Ad ogni impatto una parte della quantit di moto posseduta dalle particelle viene trasmessa al manto nevoso sottoforma di attrito e Alla perdita di quantit di moto provocata dall impatto tra la particella e il terreno si contrappongono la forza gravitazionale e la forza aerodinamica di taglio dello strato in sospensione Nella fase iniziale in cui si forma la valanga polverosa lo strato di saltazione trascina con s lo strato superiore in fase di formazione e Lo scambio di massa tra lo strato di saltazione e quello in sospensione proporzionale al bilancio tra le forze gravitazionali che tendono a far cadere le particelle e il trasporto turbolento di massa dallo strato pi denso a quello meno denso Per portare e mantenere in sospensione le particelle di neve viene consumata energia turbolenta 24 Corso di dinamica delle vala
21. A 44 3 di 45 5 d d 3 7 7 5 d d amp I 49 da i 50 0 62 0 51 0 60 059 058 057 056 055 054 054 053 052 052 051 050 050 0 49 0 48 0 48 0 47 DAT DAG DAG l 2 2 Determinazione dei parametri di attrito per valanghe dense Valori indicativi per il modello FL 1D In generale si pu affermare che rispetto ai parametri del modello analitico Voellmy Salm il valore di u e solo leggermente differente mentre il coefficiente di attrito turbolento amp deve essere aumentato fino a 2 5 volte Uno dei motivi che hanno portato a questo incremento del valore di rappresentato dal fatto che la topografia non viene pi semplificata mediata ma costantemente adeguata al terreno su distanze di 80 200 m L adeguamento del percorso della valanga a caratteristiche pi reali causa una maggiore perdita di energia che deve essere parzialmente compensata da un coefficiente Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA amp superiore ovvero da una minore resistenza di attrito L altra ragione che ha indotto ad elevare i valori di da attribuirsi alle altezze di flusso che risultano minori di quelle calcolate con il modello di Voellmy Salm Dal momento che il coefficiente e l altezza di flusso sono direttamente proporzionali per compensare la minore altezza di flusso deve essere utilizzato un valore maggiore per L aumento del valore di amp causa di
22. ATL Ps AVAL 1D Un programma di dinamica delle valanghe Manuale di teoria per l utilizzo pratico SLF Davos AYAL 1D 1 2 C Programme Aval_ DI x art AL Track Edit Track Plot Time Plot Points ajoj sjej e x 8 a 2 Moximol Velocity of Simulotion sealevel m obove s Mox Velocity m s Height 1000 Track Width m 1600 2060 Projected Track Length m SLF Date 0700102 L Istituto Federale per lo Studio della Neve e delle Valanghe di Davos Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA l 2 U UAUA Contenuti odio aaa 3 Procedura di calcolo di una valanga radente ii 4 2 1 Determinazione dello spessore del distacco per valanghe dense 4 22 Determinazione dei parametri di attrito per valanghe dense 5 2 3 Parametri di attrito e u per valanghe dense ii 8 2 Past impor 10 29 Parametrrdi calcolo PE ID ass air Bee 12 2 6 Il modello numerico per valanghe dense FL 1D 13 Procedura di calcolo di una valanga polverosa eT E E 15 3 1 ODIERIVLE MI GE CaCO ornan a a T 16 3 2 Determinazione delle condizioni iniziali della valanga polverosa 16 3 3 Determinazione dei parametri di erosione SL 1D 17 3 4 Determinazione approssi
23. LF Dose Date 177Feb 0D Figura 13 le oscillazioni dell altezza della neve nella finestra inferiore e i picchi nella parte superiore dello strato polveroso sono indizi evidenti di un instabilit numerica Rimedio questo problema da ricondursi ad un instabilit numerica il cui principale indizio rappresentato dai picchi presenti nella parte superiore 54 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA dello strato polveroso della valanga Controllare a partire da quale time step compaiono per la prima volta questi picchi e ridurre il tempo massimo di calcolo al valore in cui iniziata l instabilit diminuito di un secondo ovvero ripetere la simulazione Problema a simulazione della valanga polverosa si conclude apparentemente senza problemi tuttavia nei risultati non si vede alcuna valanga Questo fenomeno si verifica soprattutto in presenza di masse iniziali molto piccole se il valore di soglia Cell Cut Off cfr punto 3 4 2 pag 50 non viene ridotto al di sotto del valore di default di 10 0 Dopo il primo time step sia il flusso di massa che la quantit di moto all interno dei due strati della valanga polverosa scendono al di sotto della soglia Cell Cut Off e tutte le celle della griglia vengono disattivate Ovviamente non essendoci massa la valanga non pu essere simulata Rimedio in Edit Calculation Parameters gt Powder Snow impostare l opzione Cell Cu
24. Selezione dei parametri di calcolo e Esecuzione dei calcoli con AVAL 1D e Valutazione dei risultati del calcolo 15 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 3 1 Obiettivi e limiti dei calcoli Esattamente come per il calcolo di valanghe dense anche in questo caso vale quanto segue Il calcolo numerico delle pressioni della valanga polverosa solo uno strumento di supporto nella compilazione delle carte di pericolo I risultati devono essere valutati in modo critico dall utente Metodi di calcolo monodimensionali sono soggetti alle seguenti limitazioni 1 la traiettoria della valanga polverosa deve essere stabilita a priori 2 Bruschi espansioni laterali o restringimenti della traiettoria possono essere calcolati esclusivamente con programmi bidimensionali o tridimensionali 3 I modelli monodimensionali mediano pressioni e velocit lungo l altezza di flusso Nella migliore delle ipotesi i profili di velocit e di pressione sono valutati sulla base di funzioni di calcolo introdotte a priori Se uno dei punti menzionati sopra causa evidenti incertezze occorre utilizzare un programma bidimensionale o tridimensionale che di norma pu essere impiegato solo da specialisti 3 2 Determinazione delle condizioni iniziali della valanga polverosa Le condizioni iniziali delle simulazioni numeriche vengono determinate in tre fasi e selezione del tempo di ritorno e determinazione
25. a 1 rimedio stampante locale selezionare Track Properties e nel campo Printer Port specificare la porta alla quale collegata la stampante in presenza di una connessione via interfaccia seriale di norma si tratta della porta LPT1 o LPT2 Per ottenere questa informazione selezionare Avvio Impostazioni Stampanti evidenziare la stampante e selezionare File gt Propriet Successivamente selezionare la scheda Dettagli e copiare l impostazione del campo Stampa su nel campo Printer Port sotto Win2000 questa informazione si trova nella scheda Connessioni 2 rimedio stampante di rete se la stampa avviene attraverso una stampante collegata in rete nel campo Printer Port necessario specificare il server e il nome della stampante p es server laser_xy eventualmente chiedere assistenza all amministratore della rete Problema il calcolo insolitamente rapido e la valanga scorre in senso opposto sulla topografia Solo versione 1 0 la figura 6 mostra il risultato di un simile calcolo Di norma il calcolo si interrompe dopo 5 10 iterazioni end CERA 1 UU 4001 ii Ur ai Pu SUL 1gbove sedi gr 1800 Hel Figura 6 risultato insolito di un calcolo 48 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Rimedio molto probabilmente nell area di distacco stata specificata una larghezza della valanga 0 Ci non ammissibile i
26. a grafica comune Questa interfaccia stata studiata in modo tale da permettere anche a persone con poche conoscenze nel settore informatico un facile apprendimento e utilizzo L interfaccia utente stata programmata in linguaggio IDL Interactive Data Language AVAL 1D include due moduli di calcolo indipendenti l uno dall altro FL 1D per valanghe dense e SL 1D per valanghe polverose entrambi programmati in C Entrambi i moduli risolvono con il metodo alle differenze finite le equazioni di conservazione della massa dell energia e della quantit di moto 1999 2001 SNV Davos Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 Procedura di calcolo di una valanga radente Contrariamente al modello analitico Voellmy Salm che predice velocit massime e altezze di flusso in pochi punti selezionati lungo il percorso nel modello numerico FL 1D i calcoli vengono effettuati lungo l intera topografia Per ogni elemento del profilo necessario specificare i parametri di attrito Nei modelli numerici i valori di attrito possono essere variati lungo tutto il profilo valanghivo in accordo con la topografia del percorso Ci offre il vantaggio di poter considerare in modo pi dettagliato le variazioni topografiche lungo tutta la zona di scorrimento della valanga Lo svantaggio invece rappresentato dal fatto che i parametri possono anche essere scelti arbitrariamente e in differenti combinazioni p
27. a densit medie della miscela aria e neve di circa 1 5 2 kg m e altezze di 20 m che significa almeno 10 kg di neve sospesa su ogni metro quadrato di valanga In base alle conoscenze attuali il grado di sospensione s della neve cresce proporzionalmente alla velocit della valanga radente Di conseguenza le valanghe polverose si sviluppano principalmente da grandi valanghe dense piuttosto che da piccole valanghe dense Regione climatica a Altitudine lt 2000 m 2000 3000 m gt 3000 m Centro del Vallese 0 10 0 12 0 14 Engadina Versante nordalpino 0 06 i O Tabella 5 Valori indicativi per il grado di sospensione rapporto tra la massa in sospensione e la massa originale del distacco dopo una distanza di scorrimento di 300 m in funzione della regione climatica e dell altitudine Versante sudalpino 3 3 Determinazione dei parametri di erosione SL 1D Una importante condizione al contorno la quantit di neve che la valanga pu erodere lungo il percorso e nella zona di arresto ammesso che la valanga polverosa eserciti una forza sufficiente per l erosione SL 1D utilizza l altezza di neve erodibile per limitare la massima quantit di neve che pu essere erosa durante il calcolo SL 1D necessita inoltre di un indice e per l erodibilit della superficie del manto nevoso vedere figure in basso possibile presupporre che nella maggior parte dei casi le valanghe polverose non erodano la neve vecchia Per i sing
28. a parte di tutte le valanghe dense di grosse dimensioni accompagnata da una parte polverosa Ci deve essere tenuto in considerazione nel determinare il tempo di ritorno 2 Spesso le traiettorie percorse dalle valanghe polverose differiscono notevolmente da quelle delle valanghe dense 3 L erosione e il deposito di masse di neve lungo il percorso della valanga giocano un ruolo centrale e devono essere considerati nel calcolo almeno in forma approssimativa 4 Le valanghe polverose non presentano una distanza d arresto chiaramente definibile Le fasi pi importanti della procedura sono indipendenti dal modello Tra queste rientrano la determinazione dei volumi del distacco e la definizione della quantit di neve erodibile lungo la traiettoria in funzione del tempo di ritorno Nei modelli bidimensionali e tridimensionali non necessario specificare a priori la traiettoria della valanga cosa che invece necessaria per tutti i modelli monodimensionali I modelli in futuro saranno in grado di calcolare la formazione della parte polverosa della valanga a partire dalla parte densa semplificando in questo modo la determinazione delle condizioni iniziali e Obiettivi e limiti dei calcoli e Determinazione dei parametri di distacco della valanga densa e Distanza di formazione e grado di sospensione di valanghe polverose e Determinazione dei parametri di erosione e Determinazione approssimativa della traiettoria di valanghe polverose e
29. a raggiunge il limite di passaggio tra la zona blu e la zona bianca A tale proposito necessario impostare il limite temporale Max Time al relativo valore 53 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 7 4 FAQ Valanghe polverose Problema nella finestra inferiore le altezze massime del manto nevoso sembrano esplodere Problema a simulazione della valanga polverosa si conclude apparentemente senza problemi tuttavia nei risultati non si vede alcuna valanga Problema o strato di saltazione genera un immensa gobba e subito dopo SL 1D interrompe prematuramente il calcolo Problema in prossimit di un cambio repentino di pendenza o del versante opposto la valanga polverosa sembra impazzire le altezze di flusso formano dei picchi e la valanga sembra sbriciolarsi Problema a velocit del fronte e la pressione di ristagno sul versante opposto sembrano diminuire con una lentezza irreale Problema nella finestra inferiore le altezze massime del manto nevoso sembrano esplodere Durante l osservazione delle altezze massime del manto nevoso nella finestra inferiore risulta la seguente immagine vedere figura 13 Avalanche Layers Over Track 2800 2600 Ta Mame FIKLtSDO 1 Run Name F bak 00154 150F 2400 E E 2200 o Du Li F 2000 Do 1800 1600 1400 J BC 1000 1500 2000 2500 Powder Snow Avalanche Layer Heights H E 500 F T 100G 1506 10 10 I q S
30. abilit che pi parametri statisticamente indipendenti tra di loro assumano contemporaneamente valori estremi minima Valori medi scelti con giudizio e razionalit portano molto probabilmente a un risultato ragionevole e Determinazione indipendente dei valori iniziali o valutazione dei risultati della simulazione da parte di altri esperti e Consulenza da parte dell Istituto SNV o di altri esperti se il dispendio giustificato dall entit del rischio le simulazioni tridimensionali possono fornire ulteriori soluzioni L Istituto SNV inoltre estremamente interessato a ricevere un ampio feedback dai professionisti al fine di migliorare i metodi e i programmi di calcolo 3 8 Il programma per valanghe polverose SL 1D Principi implementati nel modello C E amp Powder constituents Saltation layer Dense flow constituents T i h Snow cover m Ground Lia CI AN k Li gt PAR Saltation EISEN Sn a Suspension SILLLLLLTTTIE pb e EN I Sinking TRI g da b SIIT A nn Introduction of air Pe ee l 200000000085 IAA U DE LS LS SN 7 DB errori SEIT III Back flow of AAACASA DENARI TITYLLILIYLTILLATI TAN a ir DD o DIESEL SAL TIL KIT KILL III compressed ail g9 Z _ O ORISRIRO ses GEA AAA GEA P RARA AAA n NINA ENNA 4 2 TRF e LITER RISATA PA AAAAAA AAAA AAAA NANAS RR RR R 5 __ZzCZZCC UA Aa O_g__ NA SIATE z lt 77
31. all interno del corpo della valanga ma non si adatta altrettanto bene alla descrizione del moto del fronte della valanga Poich la pressione di ristagno in prossimit del fronte della valanga causata dallo spostamento d aria non considerata si verificano un eccessivo assottigliamento della testa della valanga il raggiungimento di velocit troppo elevate e un lento rallentamento della valanga Nella simulazione le pressioni massime si verificano nel corpo della valanga invece che nella testa e La larghezza del flusso viene ignorata l espansione laterale della valanga in un pendio aperto o all uscita di un canalone produce una riduzione della densit della velocit delle altezze di flusso e conseguentemente anche della pressione In una simile situazione i risultati di SL 1D sono conservativi L esperto deve opportunamente considerare tale circostanza Casi difficili devono in questo caso essere studiati mediante l ausilio di modelli tridimensionali AVAL 1D e SL 1D sono strutturati in modo tale da rendere possibile in futuro la definizione della larghezza della traiettoria Alcuni dei problemi pi frequenti che si verificano con l impiego di SL 1D incluse le relative soluzioni sono riportati nelle FAQ Qui di seguito alcune ulteriori avvertenze e La densit del manto nevoso non deve essere pari a 0 in nessun punto altrimenti si verificherebbero delle instabilit e La soglia per l attivazione e o disattivazione delle ce
32. almente in 55 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA corrispondenza ad aree pianeggianti o a contropendenze la coda della valanga viene notevolmente rallentata Nei casi estremi tale situazione causa un inversione della direzione di movimento in alcune celle e instabilit numeriche Rimedio se tale effetto si verifica nella zona di scorrimento della valanga in corrispondenza a piccoli tratti piani o a temporanee controtendenze una piccola variazione delle topografia del terreno rappresenta la soluzione pi semplice ed efficace A tale proposito attraverso l opzione Edit gt Edit Topography in modalit input correggere leggermente le altezze dei punti attigui al fine di livellare la brusca variazione di pendenza Generalmente quando subentra l instabilit la valanga ha gi raggiunto il fondo valle e in questo caso i parametri dinamici della simulazione sono gi stati calcolati ci pu essere facilmente controllato per esempio con Time Plot Pressure La cosa migliore da fare quella di ripetere il calcolo riducendo il tempo della simulazione al tempo in cui si produce l instabilit diminuito di un secondo Se l instabilit subentra in prossimit della coda della valanga aumentare il valore della soglia Cell Cut Off in Edit Calculation Parameters gt Powder Snow del 30 100 Problema a velocit del fronte e la pressione di ristagno sul versante opposto semb
33. atica dell altitudine e dell esposizione al vento viene determinata l altezza della neve erodibile nei singoli segmenti della traiettoria 3 5 Parametri di calcolo SL 1D Parametri di calcolo Calculation Parameters gt Powder Snow Per il calcolo di valanghe polverose necessario impostare i seguenti cinque parametri Max Time durata della simulazione A seconda della lunghezza del tracciato e delle dimensioni della valanga sono consigliabili valori compresi fra 50 e 200 s La simulazione si interrompe non appena viene raggiunto e o superato il tempo impostato nel campo Max Time Contrariamente a FL 1D per ogni time step SL 1D sceglie autonomamente l intervallo di tempo t entro il range predefinito l utente non deve pi introdurre il time step come per il modello delle valanghe dense Se il time step scende sotto 1 ms nella versione 0 5 10 significa che presente un instabilit numerica e il calcolo viene interrotto Il tempo di calcolo necessario per una simulazione proporzionale al tempo Max Time di conseguenza sufficiente far arrivare la simulazione pochi secondi oltre l istante in cui il fronte della valanga passa nel punto interessato L evoluzione dei dati di pressione in corrispondenza a questo punto Time Plot gt Pressure permette di verificare se il valore massimo di pressione stato effettivamente superato Nelle topografie con contropendenze non raro l insorgere di instabilit con SL 1D v 0 5 10
34. ca delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA enni Free ch uefa I da LELI 1 CA S L NI F m I 4 s CE i 2 fo diGGGGG O TRAPINZZZI Sam EN l m a Er EOS x z a z A ET k l E TREE i A ie ey N ns nn Br i IT leali esa Por Heute LEIDEN Bere SEE mL cinte ae sin Eee er I _ i 2 le z I Sua i 4 tini Hani ns 455 i n 4 r Un Prosa cadi retti a u Dl Lum Dre lin Figura 5 insolite forze di pressione in prossimita del fronte della valanga Rimedio ingrandire l area in cui presente l instabilit numerica Lanciare l animazione con il comando Velocit Track Plot Velocity e osservare con la massima attenzione la sezione ingrandita Verso la fine dell animazione il programma dovrebbe improvvisamente visualizzare una velocit incompatibile con la simulazione Per localizzare con precisione l esatto momento in cui si verifica l instabilit fare clic con il mouse sulla barra scorrevole Time Step e con i tasti freccia sulla tastiera muovere la barra aumentando o diminuendo i time step Una volta localizzata l instabilit ripetere la simulazione utilizzando per come Max Time il tempo corrispondente all instabilit letto direttamente sulla barra scorrevole ma diminuito di un secondo Problema impossibile stampare il file di log Versione 1 0 a seconda della porta alla quale collegata la stampante non escluso che sia i
35. canalizzazione e rugosita della topografia 3 categorie e tempo di ritorno 2 categorie e umidit 2 categorie Variazione sulla base del volume della valanga La cubatura della valanga era gi stata considerata per la definizione dei parametri di taratura nel modello analitico di Voellmy Salm dove tuttavia veniva considerata una distinzione solo tra valanghe di grandi dimensioni gt 100 000 m e valanghe di piccole dimensioni lt 10 000 m Dimensioni intermedie dovevano essere valutate di volta in volta direttamente dall utilizzatore Con il modello FL 1D si tenta ora di colmare questa lacuna I limiti di 25 000 m e 60 000 m non sono tuttavia perentori e possono essere adeguati Contrariamente al modello analitico Voellmy Salm anche il parametro amp varia in funzione della cubatura Il motivo dovuto al fatto che stato accertato che la velocit di grandi valanghe notevolmente superiore a quella di piccole valanghe Queste differenze di velocit non possono essere ottenute solo con una variazione del valore u Variazione sulla base dell altitudine della valanga Anche l altitudine della valanga era gi stata considerata per la definizione dei parametri di taratura nel modello analitico di Voellmy Salm Nel modello numerico questa dipendenza viene perfezionata con l aggiunta della una nuova categoria Sotto i 1000 m s l m Per ogni elemento del profilo della valanga i parametri dovrebbero essere adeguati all altitudine di q
36. cuna calcolo Dopo l avvio del calcolo non compare a video una finestra DOS nella quale vengono visualizzati i risultati relativi alle varie fasi di calcolo Sia la 43 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA finestra superiore che quella inferiore sono nere Neanche nel file di errore di AVAL 1D possibile trovare dei riferimenti Questo problema pu verificarsi durante il calcolo di valanghe dense e anche polverose 1 rimedio questo problema molto probabilmente legato al fatto che il file di input si trova in una directory il cui nome include uno spazio p es C Programmi Aval Progetto 57 val Correggere quindi Progetto 57 con Progetto_57 e provare a rilanciare il calcolo 2 rimedio se il primo rimedio non dovesse risolvere il problema anche possibile che siano state create troppe sottodirectory e che quindi il percorso sia troppo lungo Se il percorso che conduce al file di input pi lungo di 100 caratteri possono infatti verificarsi dei problemi Copiare il file di input nella directory C Temp ed effettuare il calcolo su questo file Se la simulazione viene conclusa con successo significa che il nome del percorso era effettivamente troppo lungo Problema solo versione 1 0 i grafici esportati jpg gif o tif sono in bianco amp nero e non a colori I grafici in formato JPG GIF e TIF possono solo essere esportati in bianco amp nero e non a colori veder
37. della massa della valanga scorre in una direzione e il 40 nell altra Questo problema pu ora essere risolto Procedura creare i due profili corrispondenti ai due tronchi di valanga Effettuare dapprima un calcolo normale per entrambi i profili utilizzando l intera massa di distacco Aprire la prima simulazione Dalla simulazione viene a questo punto esportato un file di input che include le altezze del manto nevoso e le velocit corrispondenti all istante in cui la valanga raggiunge la quota di 1600 m s l m A questo proposito aprire Track Export gt Simulation e immettere quanto segue E Export Simulation Dat Ioj x Fraction of snow height 0 1 Output filename track _split Altitude 1E00 0 Cancel Export 40 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Premere successivamente su Export per visualizzare il seguente messaggio Information Bf perdi i E I Input file C Programmelzwallavaltrack1i_split ava created Premere su OK chiudere la simulazione attiva e aprire il file di input track1_split ava Ripetere ora la simulazione e sovrapporre il risultato alla prima simulazione Ora possibile notare le differenze di velocit pressione altezze del manto nevoso e distanza di arresto sulla base della differente massa a partire da quota 1600 m s l m Procedere in modo analogo per il secondo profilo utilizzando per per l esportazion
38. dio riduzione del time step Il time step deve essere ridotto gradualmente Ci implica un tempo di calcolo pi lungo per la simulazione Per non dover rimanere in attesa dei risultati troppo a lungo il criterio di limitazione temporale Max Time dovrebbe essere ridotto ad un tempo di circa 60s oltre quello in cui si verificano le instabilit numeriche Si raccomanda di ridurre il time step in questa sequenza 0 0025s 0 001s 0 0005s 0 00025s sino a quando la simulazione si stabilizza Nel caso si verificassero ancora instabilit anche con un time step di 0 00025s procedere con il 2 rimedio 2 rimedio ivellamento della brusca variazione di pendenza nel terreno mediante l immissione di altri punti Aggiungere rispettivamente un punto a sinistra e a destra della brusca variazione di pendenza a una distanza di circa 10 m Questa operazione pu essere facilmente eseguita attraverso l opzione Interpolate nel menu Edit Edit Topography Successivamente possibile cancellare il punto che prima identificava la brusca variazione di pendenza Grazie a questa operazione viene livellata questa brusca variazione ed aumentata la stabilit numerica La figura 9 illustra un simile livellamento 50 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Aualanchse Snowhaight Simulotion 14 Geglattetes Profil Urspr ngliches Profil mit markantem Knick E 1340 Haght cbr amdan m E
39. e 0 1 0 7400 5 Suspension Layer Snowrheight m 0 000 This Element Default E m u M 2700 00 R m u M 2600 00 velocity mis 0 000 This Element Default El Cancel ox Density kgim 3 0 000 E This Element Default E Return period years 30 100 300 Region Nordalpen S dalpen WSIGR Region Nordalpen S dalpen WSIGR R ne Uscita stampante Di norma le stampanti vengono collegate al computer attraverso una connessione parallela detta anche connessione LPT Il programma AVAL 1D impostato di default sulla connessione 2 LPT2 Se la stampante invece collegata alla porta LPT1 oppure se viene utilizzata una stampante di rete non p es possibile stampare il file di log o il file di info Per sapere a quale porta collegata la stampante procedere come segue se questa informazione nota specificare la porta corretta nel campo Printer Port Windows 95 98 aprire Avvio Impostazioni Stampanti evidenziare la stampante collegata al PC e selezionare File gt Propriet Successivamente selezionare la scheda Dettagli e copiare l impostazione del campo Stampa su nel campo Printer Port della finestra di dialogo Properties 33 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA BE JE IL Ce l ipi cha alle HP Windows 2000 Aprire Avvio gt Impostazioni Stampanti evidenziare la stam
40. e IDL non riesce a trovare la chiave elettronica dongle sullo schermo viene visualizzato il messaggio di errore illustrato nella figura 2 RA Ir 7 ae 1 1 ET 1 210 hen Al lt Figura 2 questo messaggio di errore viene visualizzato se viene specificato un codice di installazione errato o se il dongle non installato correttamente 1 rimedio verificare ancora una volta l esattezza dei codici di installazione Questi devono essere immessi ESATTAMENTE nello stesso formato in cui sono stati ricevuti 2 rimedio sotto Windows NT4 0 2000 prima dell installazione necessario collegarsi come Amministratore altrimenti non possibile installare i driver della chiave elettronica Se questa procedura stata omessa necessario disinstallare AVAL 1D dal computer Avvio Programmi AVAL 1D 1 2 gt Uninstall AVAL 1D 1 2 collegarsi come Amministratore e ripetere l installazione 3 rimedio il dongle chiave elettronica deve essere collegato direttamente alla porta parallela del computer e non tra il cavo della stampante e la stampante 7 2 FAQ Generalit Problema Problema Problema Problema specificare Problema AVAL 1D non effettua alcun calcolo i grafici esportati jpg gif o tif sono in bianco amp nero e non a colori la cifra a fianco della barra Time Step indica i secondi sebbene la cartina digitale sia stata georeferenziata impossibile una topografia AVAL 1D non effettua al
41. e figura 3 Vir Meme vete nie cile Ardi do 1 Zn same SIT_ Ls aL EC 29 15 Cal mi T n Cui u E p I Ue Zaerlar now sWalarstra ser Feighor 1023 Fi jeled T ad aih Figura 3 visualizzazione di un file GIF esportato 1 rimedio si tratta di un piccolo bug del programma tuttavia possibile risolverlo in questo modo dal menu di Windows selezionare Avvio Impostazioni Pannello di controllo gt Video e poi la scheda Impostazioni per impostare l opzione Colori a 256 colori Questa situazione non certamente ideale ma attualmente quasi l unica vedere 2 rimedio per poter esportare i grafici a colori I grafici dovrebbero inoltre essere esportati sotto forma di file GIF dal momento che in un file JPG i colori non vengono riprodotti correttamente 44 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 rimedio anche possibile esportare un grafico sotto forma di file EPS Encapsulated PostScript Questa soluzione permette di ottenere sempre disegni da plotter colorati a condizione che la stampante disponibile supporti il formato PostScript I file in formato EPS importati in Word sono visibili solo sulla copia stampata e non direttamente sullo schermo Problema a cifra a fianco della barra scorrevole Time Step indica i secondi A seconda del Dump Interval vengono memorizzati time step intervalli di tempo
42. e solo il 40 Fraction of snow height 0 1 0 4 Naturalmente anche possibile aggiungere masse a partire da una determinata altitudine A questo proposito sufficiente specificare un valore superiore a 1 0 nell opzione Fraction of snow height 0 1 New immissione della massa di distacco semplificata Sino alla versione 1 1 inclusa i parametri di distacco di una valanga polverosa venivano specificati come segue Per un do 1 2m una densit della neve fresca di 175kg m e un grado di sospensione di 0 2 era necessario specificare 1 2m e 175kg m e 0 2 1 0m e 42kg m Saltation Layer P Snow height my 1 000 E This Element Default E Density kan E This Element Default E A partire dalla versione 1 2 i parametri di distacco di una valanga polverosa vengono immessi in forma leggermente diversa semplificata Release Zone F Snowheight do emy 1 200 E This Element Default LE Density kam 175 El This Element Default BE l Suspension Rate 0 1 a Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 7 Supporto amp FAQ In presenza di problemi tecnici o domande relative all installazione o all uso di AVAL 1D non esitate a contattarci all indirizzo avalid sif ch O Tel 41 81 417 02 66 FAQ frequently asked questions e Installazione e Generalit e Valanghe dense e Valanghe polverose 7 1 FAQ Installazione Problema a fi
43. ello strato di saltazione che in quello di sospensione Il fronte della valanga attiva invece costantemente altri punti della griglia Con la funzione Cell Cut Off possibile impostare questo limite e Show Spline attraverso il pulsante Show Spline possibile visualizzare la traiettoria livellata e l andamento della sua curvatura 3 6 Esecuzione dei calcoli con SL 1D In questo capitolo vengono presentate alcune avvertenze generali da osservare con particolare attenzione durante i calcoli numerici I seguenti principi valgono anche per altri modelli di calcolo 1 Le simulazioni devono essere sempre ben documentate in particolare con riferimento ai parametri utilizzati Verifica dei valori immessi soprattutto della topografia Studio delle varianti dapprima modificare singolarmente i parametri nell ambito dei valori indicati dalle tabelle di calibratura adeguandoli alle condizioni locali Procedere successivamente al calcolo del worst case impostando contemporaneamente tutti i parametri ai valori estremi dai quali risultano le pressioni maggiori 4 Eventuale esame di traiettorie alternative se sussistono incertezze sulla selezione della traiettoria corretta 5 Verifica della convergenza o Alcune variabili presentano oscillazioni fisicamente non plausibili o Durante l intera simulazione tutti i valori rientrano nel range atteso o I risultati variano notevolmente cio oltre il 5 circa se il numero delle celle di ca
44. er cui differenti utenti potrebbero trovare soluzioni diverse per lo stesso problema Per evitare la scelta indiscriminata dei parametri stata preparata una lista di valori indicativi raccomandati dall Istituto SNV per i calcoli con il modello FL 1D Deve essere tenuto in considerazione che i valori contenuti nella lista sono indicativi e che il modello FL 1D deve ancora essere calibrato sulla base degli eventi catastrofici del 1999 Se utilizzando i parametri raccomandati dovessero risultare enormi discrepanze tra le simulazioni fornite dal modello e gli eventi valanghivi osservati in realt necessario informare l Istituto SNV Di seguito vengono elencate le fasi pi importanti per il calcolo di una valanga radente con AVAL 1D determinazione dello spessore del distacco O valori indicativi dei parametri di attrito per il modello FL 1D determinazione del profilo topografico determinazione della larghezza della valanga determinazione della lunghezza dell area di distacco immissione dei parametri in AVAL 1D selezione dei parametri di calcolo Or Di O 10 ld O g immissione di punti di controllo aggiuntivi monitoring point 2 1 Determinazione dello spessore del distacco per valanghe dense Lo spessore medio del distacco per valanghe dense deve essere valutato in base alla procedura descritta nel Comunicato n 47 dell Istituto SNV Calcolo di valanghe dense una guida per l esperto con esempi La zona di distacco
45. ezza della finestra superiore in pixel Larghezza della finestra in pixel Itezza della finestra inferiore in pixel Pressione limite tra zona rossa e zona blu Dimensione caratteri delle finestre di dialogo Attivazione disattivazione limite di pressione rosso Uscita stampante Directory di lavoro File exe del browser Internet Punti selezionati visibili nascosti immissione Linee verticali della griglia visibili nascoste Linee orizzontali della griglia visibili nascoste Pressione limite tra zona blu e zona bianca O Help in lingua tedesca 1 Help in lingua inglese Attivazione disattivazione dell opzione Volume del distacco Questo parametro pu essere modificato aprendo il file properties dat con un editor di testo p es Wordpad 31 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Offsets Per comprendere il significato di offset osservare attentamente la figura sottostante Maximal Flaw heig ht af Simulation 2800 0 5m ZERI 2400 PEGO a i Hmax Offset 0 500 sgeal F an he ni Save Factor Cancel OK 1300 Flowheight m Mox T T di ih n Ei ZA ce Ca T I 1600 A ai e fn Tri 10006 Fun 3000 Spiegazione per offset si intende la differenza tra il valore massimo della curva p es delle altezze del manto nevoso e il valore massimo dell asse Y Se la simulazione raggiunge un altezza del manto nevoso massima di 3 1 metri
46. ferenziali Rispetto alle soluzioni analitiche i metodi numerici offrono il vantaggio di poter risolvere spesso anche leggi pi complesse all interno di uno spazio bidimensionale o tridimensionale Il principio di tutti i metodi numerici si basa sulla possibilit di risolvere approssimativamente un equazione differenziale in passi molto piccoli ma finiti Le equazioni differenziali utilizzate per la descrizione di questo modello continuo sono simili alle equazioni che governano il moto dei fluidi incomprimibili In particolare per descrivere il moto della valanga sono utilizzate la legge di conservazione della massa e la legge di conservazione della quantit di moto Le ipotesi principali posso essere riassunte come segue e a densit della neve costante ovvero il volume non cambia e la larghezza della traiettoria w s nota e il profilo della valanga presenta una sezione rettangolare e la velocit di deflusso u s t mediata sull altezza di flusso h s t profilo di velocit costante e l altezza del flusso h s t mediata sulla larghezza W S e la massa rimane costante ovvero la valanga non erode neve dal manto nevoso sul quale scorre Figura 1 elementi fondamentali per la derivazione dell equazione per la conservazione della massa 13 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Le ipotesi alla base dell equazione di conservazione della quantit di moto pos
47. g inspiegabilmente lunga Problema AVAL 1D calcola forze di pressione in punti in cui la valanga non arriva Problema impossibile stampare il file di log Problema i calcolo insolitamente rapido e la valanga scorre in senso opposto sulla topografia Problema il calcolo si blocca dopo una o due iterazioni Problema il calcolo si blocca in seguito a instabilit numeriche Problema e instabilit numeriche si verificano con valanghe dense in prossimit del fronte della valanga o non localizzabili Problema e instabilit numeriche si verificano con valanghe dense nella parte superiore del percorso Problema scostamento notevole tra l estremit del deposito e l estremit della zona blu Problema a distanza di arresto nel file di log inspiegabilmente lunga Se la distanza di arresto della valanga nel file di log inspiegabilmente lunga ci da ricondursi molto probabilmente alla presenza di instabilit numeriche in prossimit del fronte della valanga In questo caso si consiglia di esaminare con pi attenzione le forze di pressione e le velocit al termine della simulazione vedere rimedio del problema successivo Problema AVAL 1D calcola forze di pressione in punti in cui la valanga non arriva La figura 5 illustra il tipico fenomeno causato dalla presenza di instabilit numeriche Conclusa l animazione della valanga vengono visualizzate le forze di pressione e le velocit 46 Corso di dinami
48. generalmente definita da pendenze comprese fra 30 eventualmente 28 e 50 Lo spessore medio della frattura do misurato perpendicolarmente al pendio si determina con la formula do do f W dove e do rappresenta la massima altezza di neve caduta in 3 giorni successivi calcolata come differenza dell altezza della neve al suolo Questo valore dipende dal periodo di ritorno T La normativa svizzera fornisce valori indicativi relativi ad 4 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia dal 4 al 5 Dicembre 2002 SLF Davos AINEVA un altitudine di 2000 m s l Per differenti altitudini il fattore di correzione pari a 5 cm ogni 100m In presenza di accumuli di neve soffiata in aree pi o meno estese della zona di distacco i valori do devono essere aumentati di 0 3 0 5 m circa Il valore do determinante ai fini del calcolo quello medio lungo tutta la zona di distacco e f w chiamato fattore di pendenza E utilizzato per correggere lo spessore del distacco in funzione della pendenza del pendio a parit di do maggiore e la pendenza minore e lo spessore del distacco 28 28 5 29 29 5 30 30 3 al 31 5 32 32 5 53 33 5 34 34 5 32 32 5 Cla 36 3 Chi ATS 38 35 2 39 Tabella 1 Fattore di pendenza f W 10 097 094 092 020 087 0 85 033 0381 0 79 0 78 0 76 0 74 0 73 0 71 0 70 069 0 67 0 506 0 55 0 54 0 63 0 62 39 39 5 A 41 5 Al 41 5 da 44 3 5 43 3 4
49. gini in formato GIF TIFF JPEG e BMP Zoom Image un immagine pu essere ingrandita a piacere Zoom Image ingrandisce la zona selezionata di un fattore 2 Reload Original Image attivare questo pulsante per ripristinare l immagine originale Register Image funzione per georeferenziare la cartina sulla base di quattro punti Create Topography selezionare questa opzione per creare la topografia Print Image per stampare la topografia Delete Image se stata selezionata un immagine non corretta con questa funzione possibile cancellarla e aprire una nuova immagine Cancel selezionando Cancel si torna ad AVAL 1D senza specificare alcuna topografia Show Topography per visualizzare la topografia selezionata in AVAL 1D 29 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 5 Help Properties Propriet generiche come per esempio dimensioni dei caratteri spessore delle linee uscita stampante directory di lavoro etc possono essere modificate e salvate con la funzione Track gt Properties Questa funzione pu essere richiamata anche premendo il tasto destro del mouse Tutte le propriet vengono salvate nel file properties dat nella directory rx Rsi Idl52 lib hook Ogni volta che viene avviato AVAL 1D il programma legge questo file e imposta le propriet selezionate E a io Show Legend Show All Powder Snow Parameters M Show Zone Limit Red Line M
50. i di differenti p es zona di distacco pianeggiante e traiettoria fortemente canalizzata Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Il coefficiente di attrito p e dipende soprattutto dalle caratteristiche della neve temperatura densit contenuto in acqua ma anche dalla pressione esercitata dalla valanga perpendicolarmente alla superficie del terreno e dalla velocit diminuisce all aumentare della velocit e Le altitudini sul livello del mare si riferiscono alla zona di deposito All interno dello stesso percorso valanghivo e a parit di tutte le altre condizioni u pu essere pari a 0 155 per grandi valanghe e pari a 0 30 per piccole valanghe 2 3 Parametri di attrito e u per valanghe dense La seguente tabella contiene i valori provvisori dei parametri di attrito u e amp per il modello FL 1D I parametri di attrito variano in funzione delle dimensioni della valanga dell altitudine della canalizzazione del terreno e del tempo di ritorno Attenzione questi valori non sono ancora stati verificati sulla base delle valanghe catastrofiche del 1999 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Grande valanga gt 60 000 m I Altitudine s l m II 1 1 di versante BEE EN EEE EN EN I Canalizzata A 1000 1500 peo 0 25 cea 1500 fa 0 26 ess 1500 i___ fottosooo 2 0 30 1200 0 31 1200 A a a a
51. ia spostarsi sul punto pi estremo della valanga osservata massima distanza di arresto e impostare Endmark su YES Questa demarcazione pu essere impostata una volta sola M Point Immissione e controllo dei punti di monitoraggio Il numero di punti di monitoraggio illimitato Interpolate per aggiungere punti interpolati prima e o dopo il punto evidenziato oppure per aggiungere un punto per interpolazione tra due punti evidenziati Delete per cancellare il punto evidenziato dalla topografia New Left New Right per aggiungere un nuovo punto a sinistra destra del punto evidenziato Slope above indica l inclinazione del pendio a sinistra del punto evidenziato in gradi Distance above m indica la distanza reale in metri dal punto evidenziato al successivo punto sulla sinistra 24 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia dal 4 al 5 Dicembre 2002 Lettura di una tabella Datei E samedan tab WordPad Bearbeiten Ansicht 794516 Yo4alz 04964 95036 95114 7951593 954 0 795354 905444 795409 Yooohl TOSET TOSTOT 795095 756049 oz 10 796395 96570 Same dan D Ero 156469 156462 156432 156430 15641 156399 1563653 156346 156320 156306 156207 15b2 a 156274 156277 156260 156200 156000 155992 sol 2490 24430 2170 2110 4050 1990 1940 1900 1960 1930 1910 1790 1770 1750 1730 1710 1710 Dr cken Sie F1 um die Hilfe aufzurufen Lettu
52. ificano in prossimit del fronte della valanga o nella parte superiore della sua traiettoria Questi due casi vengono trattati dettagliatamente nei due problemi FAQ che seguono Problema e instabilit numeriche si verificano con valanghe dense in prossimit del fronte della valanga o non localizzabili Una tipica instabilit numerica in prossimit del fronte della valanga illustrata nella figura 8 Non sempre queste instabilit sono facilmente localizzabili Se nella rappresentazione delle velocit massime non individuabile alcun picco di velocit anomalo con l ausilio della rappresentazione delle velocit occorre analizzare il terreno per ogni singolo time step e localizzare eventuali picchi di velocit o velocit negative I metodi descritti qui di seguito dovrebbero essere utilizzati per 49 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA provare ad eliminare queste instabilit numeriche anche se non sono rilevabili Maximal Velocity of Simulation 1500 E E Ha Yakoalty m a Hekght obr oben m 13 i p Trt hth m JOEG A1 Feinn 3300 2400 duna Prapa tad Track Lemgth m Figura 8 caratteristiche tipiche di un instabilit in prossimit del fronte della valanga L instabilit indotta dal brusco passaggio dal terreno pianeggiante alla contropendenza A causa dell instabilit numerica vengono generate velocit sino a oltre 800m s 1 rime
53. lcolo viene raddoppiato In caso affermativo continuare ad aumentare il numero di celle sino a quando le variazioni si riducono sufficientemente Griglie con maglie di larghezza inferiore ai 5 m sono tuttavia inopportune In presenza di programmi senza adeguamento automatico della lunghezza dei time step il valore dt deve essere sufficientemente piccolo per ottenere simulazioni stabili 3 7 Valutazione dei risultati del calcolo SL 1D In questa fase conclusiva di fondamentale importanza il know how dell esperto Considerando che l esperienza e la conoscenza delle valanghe polverose ancora limitata ed esiste un esiguo numero di casi esemplificativi ben documentati necessario seguire il seguente principio 22 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Per la rappresentazione cartografica delle zone soggette al pericolo di valanghe polverose necessario prevedere adeguati margini di sicurezza durante la scelta dei parametri Se le informazioni catastali o anche le valutazioni dell esperto suggeriscono che il pericolo pu essere maggiore di quello indicato dai calcoli occorre utilizzare la valutazione pi pessimistica I suggerimenti seguenti possono supportare l esperto in caso di incertezze nella valutazione In ogni caso le precedenti regole devono sempre essere rispettate e Confronto con casi noti e Valutazione critica dei parametri di simulazione pi probabili la prob
54. lle di calcolo pu essere variata Il valore di default consigliato per valanghe di dimensioni da medie a grandi In presenza di valanghe molto piccole questo valore deve essere ridotto altrimenti tutte o quasi tutte le celle vengono disattivate dopo il primo time step In presenza di valanghe molto grandi un valore pi elevato pu migliorare la stabilit e ridurre la lunghezza visibile della valanga questa riduzione del tutto irrilevante per i risultati e Contrariamente al modello FL 1D nel modello SL 1D i parametri di input come altezza del manto nevoso erodibilit della neve ecc non vengono immessi segmento per segmento ma punto per punto Per ottenere un evidente limite di passaggio tra la zona di distacco e la zona di scorrimento necessario aggiungere un punto di controllo a circa 10 m sotto il piede del lastrone Sino al punto corrispondente al piede del lastrone valgono le condizioni di distacco al di sotto valgono quelle per il manto nevoso originale AVAL 1D offre a questo scopo la funzione Edit Edit Topography Interpolate e Sei punti vengono selezionati troppo vicini tra di loro piccole imprecisioni nella determinazione dei punti possono causare errori nella determinazione della curvatura del tracciato che pregiudicano la stabilit del calcolo Con la funzione Edit Calculation Parameters gt Powder Snow Show Spline possibile visualizzare la curvatura nei punti della griglia La curvatura d
55. mativa della traiettoria di valanghe polverose 19 3 5 Parameni di calcolo SE ID rl ala 21 3 6 Esecuzione der ealcoh C0n SLID a 22 3 7 Valutazione dei risultati del calcolo SL 1D i 22 3 8 Il programma per valanghe polverose SL 1D M i 23 Immissione dei punti del profilo Edit Topography 21 HPpe boplissll elena 30 Nevsalpdae 1 2 N WE lla 37 SUPPOTO amp F A re aaa alia at 42 7 1 FAO Installazione rail 42 12 FAO Ger T ass E N E E 43 7 3 FAQ Valanghe dense en a ne a aai aa 46 TA FAOQO gt YValansche polveros ensure 54 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 1 Introduzione AVAL 1D il programma di dinamica delle valanghe sviluppato dall Istituto Federale per lo Studio della Neve e delle Valanghe SNV di Davos in grado di calcolare distanze di arresto velocit e pressioni per valanghe dense e polverose Grazie ad esso gli utilizzatori del programma sono in grado di compilare carte delle aree soggette al pericolo di valanghe Negli ultimi anni presso l Istituto SNV sono stati sviluppati due nuovi modelli di calcolo per la simulazione di valanghe polverose e per la simulazione valanghe dense Questi modelli permettono di valutare dettagliatamente i pericoli indotti da valanghe dense e polverose ed eliminano alcuni noti problemi del modello Voellmy Salm Per facilitarne l impiego pratico stata realizzata un interfacci
56. mpossibile stampare il file di log Per fare una verifica aprire il Pannello di Controllo Avvio Impostazioni Pannello di controllo e selezionare Stampanti Dovrebbe comparire una finestra nella quale sono elencate le stampanti impostate Selezionare una stampante fare un clic con il pulsante sinistro del mouse sulla stampante e poi con il cursore posizionato sulla stampante evidenziata fare clic con il pulsante destro del mouse Dal men a tendina selezionare l opzione Propriet A questo punto dovrebbe essere visualizzata a video una finestra contenente le propriet della stampante selezionata Selezionare Dettagli e accertarsi che l opzione Stampa su sia impostata su LPT2 In caso contrario impossibile stampare il file di log da AVAL 1D Anche in questo caso si tratta di un piccolo bug del programma 1 rimedio per stampare p es il file di log del calcolo proval idl se non possibile direttamente da AVAL 1D Il file di log proval dig pu per 47 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA essere aperto p es in Word o in un altro editor di testo ed essere quindi stampato da qui il file di log si trova nella stessa directory del file di calcolo 2 rimedio nella versione aggiornata di AVAL 1D questo bug verr eliminato Versione 1 1 anche nella nuova versione di AVAL 1D non escluso che sia impossibile stampare il file di log Come risolvere il problem
57. mpostare quindi la larghezza della valanga p es di 1 0 m Lungo tutto il percorso la larghezza della valanga non deve MAI essere pari a zero Problema il calcolo si blocca dopo una o due iterazioni Solo versione 1 0 dopo una o due iterazioni AVAL 1D si blocca e il messaggio illustrato nella figura 7 rimane fisso sullo schermo e Please walt a moment __ Pit n pi pi e pa pi n o M I i o pi E e e e pi pi o e a a en en i Ve en fe i u ja a a e Converting to Readable Uutput Fila Pit ae fe o pp I e pi n CC VE fe u en ne Ve Ve e ip i e fe pa pi e i e ia en n a en ta a u DV Figura 7 questo messaggio non scompare pi dallo schermo Rimedio lungo il profilo della valanga una o pi larghezze della valanga sono impostate su zero Correggerle p es a 1 0 m Lungo tutto il percorso la larghezza della valanga non deve MAI essere pari a zero Problema il calcolo si blocca in seguito a instabilit numeriche Questo problema si verifica solitamente in presenza di un profilo di valanga con variazioni estreme di inclinazione soprattutto se si tratta di un profilo con una marcata contropendenza o di punti di passaggio tra inclinazioni di forma concava e convessa Nel momento in cui si verificano problemi di carattere numerico occorre localizzare il punto in cui si verifica l instabilit Di norma possibile localizzare questo punto analizzando la velocit nei risultati del calcolo Solitamente le instabilit numeriche si ver
58. n Quit Point Info AVAL 1D 1 2 Avalanche Dynamics Program SLF Davos Information for Point Nr 126 594389 127427 ala ear 202 28 5000 0 16 Dense Flow Output Information V max m s H max m P max kPa 1000 37 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA New gli input point possono essere visualizzati sotto forma di punti rossi Attraverso l opzione Points gt Draw Remove Input Points possibile visualizzare gli input point per nuovi file di simulazione i punti vengono visualizzati in rosso DI x E SLF Davos AYAL 1D 1 2 H Berichte_Papers Papers Interpreyent02 simulationen test_new idl Track Edit Run TrackPlot Time Plot Profile Plot Points Help o el ale ejsj21 eis oje al segleyel m BE P D 600 500 400 300 ri DI 2000 Projected T roc k Lengih m New i monitoring point sono selezionabili direttamente Attraverso il tasto destro del mouse Select Monitoring Points 0 Points Select Monitoring Points possibile selezionare i monitoring point e p es valutare l andamento della velocit con la funzione Time Plot Velocity New U e amp possono essere visualizzati nella finestra inferiore Attraverso l opzione Track Plot gt Show Xi Input Parameter o Show Mu Input Parameter i valori e u possono essere visualizzati nella finestra inferiore 38 Cors
59. nestra di AVAL 1D non rientra nello schermo Problema nonostante l immissione del codice di installazione corretto impossibile avviare AVAL 1D Problema a finestra di AVAL 1D non rientra nello schermo La procedura di installazione stata conclusa senza problemi Avviando per la prima volta AVAL 1D non tutta la finestra del programma tuttavia visibile sullo schermo 1 rimedio spostare la finestra di AVAL 1D in modo da vedere l angolo superiore destro della finestra Premere sul simbolo centrale tra i tre presenti nell angolo superiore destro vedere freccia rossa nella figura 1 per aprire a tutto schermo la finestra di AVAL 1D Figura 1 il simbolo centrale serve per aprire a tutto schermo la finestra del programma 42 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 rimedio solo per AVAL 1D vers 1 0 selezionare Avvio Impostazioni Pannello di controllo Display Impostazioni e modificare la risoluzione dello schermo da 800x600 a 1024x768 pixel Le dimensioni della finestra di AVAL 1D vers 1 0 dicembre 99 non possono essere variate manualmente cosa che invece possibile nella versione 1 1 marzo 2001 Problema nonostante l immissione del codice di installazione corretto impossibile avviare AVAL 1D I codici di installazione devono essere specificati due volte solo al primo avvio di AVAL 1D Se i codici non vengono specificati correttamente o s
60. nghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA suspension Tratto ET 3 Osett SS h 5 TUT Beta M ali ae al i e aaa ali ale n SS ST iL Pen a ae e e e e e 6 ro n e La e ae di E E S en fe MP w ne vee OO x Tt 1 Tp 1 EN N u A h a PEN A A e S Pa e A L Re AA e i a a a a e i a a e e e a e e e e WEN PN EN re 0 iz an e a E i e e e WEN PEN ET ee 17 Di SO Covelli A Ma PA a i a EZ a i a a S a e E a e a S i e a i e e S N a i N PEN PN 5 he hr Figura 3 struttura degli strati e termini di scambio in SL 1D La figura 3 mostra la struttura degli strati e i principali termini di scambio in SL 1D La coordinata s segue la traiettoria della valanga z invece perpendicolare ad essa Gli indici 1 2 3 si riferiscono al manto nevoso allo strato di saltazione e allo strato di sospensione Ui sono le velocit mediate lungo lo strato in questione I termini di scambio delle masse Q inducono tensioni di taglio Tp in prossimit dei limiti tra gli strati alle quali si aggiungono contributi aerodinamici Tf Limiti di SL 1D risoluzione dei problemi Questo capitolo offre una panoramica dei limiti pi rilevanti di SL 1D Alcuni di questi punti verranno risolti nelle future versioni del programma altri sono limiti delle simulazioni numeriche e o del modello selezionato e Incertezza dell input nella maggior parte dei casi le condizioni iniziali sono scarsame
61. nghe il cui movimento dura sino a 300 s si consiglia di impostare un intervallo di 2 secondi Questo parametro non ha alcun influsso sulla stabilit del calcolo numerico Valore di default Nome della valanga Name _ Z O O moO a aee sulla simulazione Rho Densit kgm __ __ 30 _____ O Dimensione di un elemento 1 di calcolo Time Step Intervallo di tempo s 0 005 Max Time Limite temporale di 300 interruzione 0 Dump Interval Intervallo di tempo per la 1 0 visualizzazione dei risultati Tabella 3 Valori di default dei parametri di attrito costanti lungo tutta la traiettoria della valanga e dei parametri per il controllo di una valanga densa 12 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 6 Il modello numerico per valanghe dense FL 1D Molti processi fisici possono essere descritti per mezzo di equazioni differenziali ed una equazione differenziale pu fornire risultati differenti in base al metodo utilizzato per risolverla Nel modello Voellmy Salm per esempio l equazione differenziale che descrive il moto della valanga risolta analiticamente assumendo che la portata Q si mantenga costante lungo la traiettoria I modelli analitici sono molto utili nell impiego pratico perch rappresentano in modo facilmente comprensibile e funzionale la dinamica del moto Accanto alle soluzioni analitiche esistono vari metodi per risolvere numericamente le equazioni dif
62. nte note soprattutto nel caso di previsioni per determinati tempi di ritorno Assunzioni irreali portano quasi sempre a risultati insensati La plausibilit dei valori simulati deve quindi sempre e senza alcuna eccezione essere verificata da un esperto e Nessuna modellazione dello strato di scorrimento lo strato di saltazione in SL 1D riproduce alcune delle propriet pi rilevanti dello strato compreso tra strato di scorrimento parte densa della valanga e lo strato polveroso parte polverosa della valanga Non tuttavia semplice valutare quale percentuale della massa che costituisce il lastrone di neve iniziale potr essere attribuita allo strato di saltazione Inoltre non viene modellata neanche la marcata influenza almeno nella fase iniziale della parte densa sullo strato di saltazione Di volta in volta occorre valutare in quale direzione questa interazione modificherebbe i risultati della simulazione 25 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA e Distribuzione idrostatica della pressione con questo tipo di modello che media le velocit di flusso sull altezza della valanga il moto turbolento e caratteristico delle valanghe polverose non pu essere riprodotto in modo soddisfacente I profili di velocit o di densit sono quindi introdotti separatamente tramite l utilizzo di specifiche funzioni La descrizione matematica di questi profili si adatta alla descrizione del moto
63. o di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 2 0 x m ea glevel im Heighi above se 4000 2060 Distance of Avolonche Path m New linee orizzontali e verticali della griglia visibili nascoste Le linee orizzontali e verticali della griglia possono essere visibili o nascoste attivando o disattivando il relativo checkbox in Track Properties Show Horizontal Grid Lines M Show Horizontal Grid Lines O Show fertical Grid Lines M Show Vertical Grid Lines 0 3 le 4 ejsjnjejsjojel 0 al raphy Editing Topography Editing 39 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia dal 4 al 5 Dicembre 2002 New Input la selezione dei punti pu essere visualizzata o nascosta SLF Davos AINEVA La sezione degli input point pu essere visualizzata o nascosta attivando o disattivando il relativo checkbox in Track Properties Show Input Point Marks M Show Input Point harks DEL ana o AA III ES loj xj al Eu A CA oe lol x jeje a aj 3 a 0 9 9 0 a 2 gt 52 9 a a e a e sjeje al al Es Eee Eco ee e ee New riduzione aggiunta di masse di neve lungo la traiettoria Esempio a partire da una quota di 1600 m s l m la valanga si divide in due tronchi Una valutazione sommaria dell esperto indica che il 60
64. oli segmenti della traiettoria della valanga occorre specificare la quantit di neve fresca presente spessore della neve fresca la sua densit e l entit della cosiddetta erodibilit Erodibility In riferimento alle probabili densit della neve la seguente tabella offre alcuni suggerimenti I valori indicativi per l erodibilit sono suddivisi in due gruppi quelli per regioni caratterizzate da nevicate asciutte e relativamente fredde centro del Vallese Engadina versante nordalpino e quelli per regioni caratterizzate invece da nevicate pi umide e calde versante sudalpino esclusi Vallese ed Engadina Per le regioni che si trovano nelle aree di passaggio occorre eventualmente fare un interpolazione tra i valori attigui 17 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA E a J d e D 2 q La H he ber Meer im RM MI LU To n O oo oo ae O oo A 0 0 Erodierbarkeit e f r T 30 Jahre III III I aio saana RT NITTI I IEEE N ONI ANON TUNAN NAAN UN S U OSAN TT EE 0 000g 0 2000 04000 06000 O S000 1 0000 1 2000 e m s B Erodierbarkeit e f r T 100 Jahre AAA A ERRE SIUNE T N Apens shang HEEEEINEEEEEEEEE LIETI N HHS W k TOUT AS 0 0000 0 2000 0 4000 0 6000 0 8000 1 0000 1 2000 e ms I 18 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Erodierbarkeit e f r T 300 Jahre wall
65. ovrebbe avere un valore massimo di 0 01 1 m e non oscillare eccessivamente All occorrenza necessario rimuovere i punti superflui 26 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia dal 4 al 5 Dicembre 2002 SLF Davos AINEVA 4 Immissione dei punti del profilo Edit Topography La topografia della valanga pu essere immessa in tre modi diversi 1 leggendo i dati dalla carta geografica e immettendoli punto dopo punto attraverso una finestra di dialogo 2 scrivendo i dati in una tabella di Excel e leggendo direttamente la tabella leggendo la topografia direttamente da una cartina digitale I riferimenti geografici della cartina possono essere eseguiti in AVAL 1D oppure essere importati da ArcView La finestra di dialogo Edit Topography E Edit Topography x Press ENTER to accept Coordinate m BESA Coordinate my 143475 Z Coordinate m 4700 00 sich co 100 000 Endmark NO YES M Point NO YES M Point Details Interpolate Delete Mew Lett New Right Rd Slope above 1 Distance above m X Coordinate m la coordinata X del punto evidenziato in metri Y Coordinate m la coordinata Y del punto evidenziato in metri Z Coordinate m altitudine sul livello del mare del punto evidenziato in metri Width m larghezza valanga in metri Endmark Demarcazione della massima distanza di arresto della valanga osservata Con i tasti frecc
66. pante collegata al PC e selezionare File Propriet Successivamente selezionare la scheda Porte e tenere a mente l impostazione del campo Porte L impostazione di questo campo dovrebbe essere simile a questa server nomestampante Successivamente immettere nel campo Printer Port quanto segue server nomestampante 34 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA J Drucker Datei Bearbeiten Ansicht Favoriten Extras Hank E suchen horder Evera BE E x Er Adresse wechseln zu Neuer Drucker Acrobat PoFW riker Bereit Acrobat PDFWriter Es canon BJC 240 Bereit Canon Bubble Jet B HP DeskJet 510 Bereit B roMc HP DeskJet 510 SB Las B2pc auf BLIZ Eigenschaften von Las B2pc auf BLIZZARD fe ES Las B2ps auf BLIZ 8Ph a B1 auf BLIZZ Farbserwaltung sicherheitseinstellungen Configure G8Plo B1 auf BLIZZA Allgemein Freigabe Anschl sse Erweitert ES0cp B1 auf BLIZZ Las B2pc Auf folgenden Anschlussen drucken Die Dokumente werden auf dem ersten freien und markierten Anschluss gedruckt O MARALU LAS_LWF Las Liur E MAKALU LAS_C Las C1ps Las C1 E MAKALU LAS CO Las C ps Las C0 MARALU LAS_B2 Las B2ps Las B2 C MAKALU LAS_B1 Las B1ps Las B1 O MAKALU L amp S BO Las B 0 hl Hinzufigen L scher Konfigurieren O Bidirektionale Unterst tzung aktivieren O Gruckerpoal aktivieren Abbrechen bernehmen Hilfe 35
67. r cercare il relativo file exe Premere sul pulsante Save Properties per confermare e memorizzare la nuova impostazione 36 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 6 News Update 1 2 News e Generalit e Tutti i vecchi file di input e i file contenenti le simulazioni possono essere letti anche nella nuova versione e Menu di Help disponibile in tedesco inglese e italiano vedere Properties e Il menu Properties stato ampliato con le seguenti opzioni e linee orizzontali e verticali della griglia visibili nascoste e informazioni lungo la traiettoria della valanga richiamabili ancora pi rapidamente e Input la selezione dei punti pu essere visualizzata o nascosta e Valanga radente e perdita aggiunta di masse di neve lungo la traiettoria e i monitoring point sono selezionabili direttamente e gli input point possono essere visualizzati sotto forma di punti rossi e ue visualizzabili nella finestra inferiore e Valanga polverosa e immissione della massa di distacco semplificata New le informazioni lungo la traiettoria sono richiamabili ancora pi rapidamente Fare clic con il pulsante sinistro del mouse in prossimit di qualsiasi punto per visualizzare le relative informazioni il punto viene visualizzato in verde Le stesse informazioni possono anche essere richiamate attraverso l opzione Points Print Selected Point Info E Point Informatio
68. ra di una cartina digitale ocCoo oo oo oo oo oo 0006060 Einf gen Format 7 pelaj sh al sele Topographie SLF Davos AINEVA la riga la riga di intestazione deve includere uno dei termini Topographie Topography Topografia seguito da un nome che descrive la topografia vedere a sinistra 1a colonna coordinata X in metri 2a colonna coordinata Y in metri 3a colonna coordinata Z altitudine s l m in metri 4a colonna larghezza valanga in metri La tabella deve contenere almeno due righe di dati Questa funzione permette di leggere una cartina digitale di metterla in riferimento con le coordinate geografiche di quattro punti qualsiasi di selezionare successivamente un profilo valanghivo e di leggerlo in AVAL 1D ATTENZIONE solo le coordinate geografiche vengono calcolate automaticamente con l ausilio di una funzione di conversione non l altitudine sul livello del mare assenza di un modello topografico digitale Ci significa che i punti topografici devono essere impostati esattamente sulle isoipse curve di livello 28 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Opzioni del menu Map Images EI Map Images Open Image zoom Image Reload Orgmallmage Register Image Create Topography Eint Image Delete Image Cancel Show Tepsereeis Show Topography Open Image possibile la visualizzazione di imma
69. rano diminuire con una lentezza irreale La versione 0 5 8 di SL 1D ignora la resistenza aerodinamica del fronte della valanga A causa della pressione idrostatica esercitata dal corpo della valanga il fronte viene accelerato eccessivamente e si assottiglia Di conseguenza i valori massimi di pressione si verificano in posizione troppo arretrata rispetto al fronte Un ulteriore motivo rappresentato dal fatto che AVAL 1D non permette alla valanga di svilupparsi lateralmente Rimedio sino alla pubblicazione di una versione pi aggiornata i valori di pressione ottenuti devono essere attentamente valutati e progressivamente ridotti in modo direttamente proporzionale alla distanza dal punto di distacco A seconda delle caratteristiche di estensione laterale della valanga reale occorre scegliere un fattore di riduzione compreso fra 0 3 e 1 Per un controllo possibile ricorrere alla formula per la valutazione delle altezze di ascesa incluse nel manuale di istruzioni Considerazione delle valanghe polverose nella rappresentazione cartografica dei pericoli 56
70. s Graub nden I Alpens dhang E 3000 nl 2500 mk 2000 1500 J000 0 2000 0 3000 0 4000 0 5000 06000 0 7000 0 5000 0 9000 e im s ma e m Tabella 6 Dipendenza dall altitudine e dalla regione climatica della velocit di soglia per l erosione della neve nelle valanghe polverose per periodi di ritorno di 30 alto 100 centro e 300 basso anni Si tratta di valori divi che devono essere adeguati alle condizioni climatiche ed eoliche locali 3 4 Determinazione approssimativa della traiettoria di valanghe polverose Con la seguente procedura verranno determinati i dati topografici di input necessari per SL 1D La seguente procedura dovrebbe anche evidenziare se la topografia dovesse essere troppo complessa per una simulazione monodimensionale l Conoscenza del terreno Consultazione del catasto ed eventuali inchieste tra la gente locale Ricerca di tracce relative a precedenti valanghe dense e polverose danni ad edifici danni a foreste larghi corridoi con vegetazione assente o nettamente pi giovane rispetto a quella circostante alberi giovani con chioma spezzata gruppi di alberi privi di rami sino ad altezze superiori a 10 m rami sparsi non originari dell ambiente immediatamente circostante ecc 2 Determinazione della traiettoria della valanga densa Utilizzando le informazioni di cui ai punti 1 e 2 e mappe topografiche in scala 1 10 000 o 1 5 000 La linea di massima pendenza vale come
71. s dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA arresto neanche se le valanghe osservati si espandono lateralmente Questo presupposto conservativo serve a garantire un margine di sicurezza Anche per l applicazione del modello Voellmy Salm viene utilizzato lo stesso artificio dove la larghezza Br della valanga nel punto P condiziona la distanza di arresto Determinazione della lunghezza dell area di distacco Rispetto al modello analitico di Voellmy Salm esiste una netta differenza per quanto riguarda la determinazione della lunghezza dell area distacco Nel modello numerico occorre infatti rispettare la seguente regola Nel modello FL 1D la somma delle lunghezze orizzontali delle zone di distacco specificate non deve essere superiore a 500 m Il motivo di tale limitazione dovuto al fatto che nel modello FL 1D la massa della valanga rappresenta la base sulla quale vengono effettuati i calcoli mentre il modello Voellmy Salm si basa sulla portata della valanga Nel modello analitico una zona di distacco molto lunga non si traduce in un aumento della portata mentre nel modello FL 1D una lunga zona di distacco significa una massa maggiore e quindi velocit pi alte e distanze di arresto pi lunghe Ci pu provocare notevoli differenze nei risultati Il modello FL 1D non in grado di considerare cambiamenti di massa lungo la traiettoria In presenza di zone molto lunghe con pendenze comprese tra 30 e 50 e quindi necessario domandarsi dove fini
72. sce la zona di distacco per cos dire il distacco iniziale e dove inizia la traiettoria Diverse valutazioni dei modelli hanno dimostrato che la lunghezza della zona di distacco deve essere limitata a circa 500 m per evitare una sopravvalutazione delle distanze di arresto Occorre inoltre tenere presente che per l immissione della lunghezza nel modello necessaria la presenza di punti di profilo nel limite superiore e in quello inferiore della zona di distacco Questi possono essere inseriti anche successivamente per mezzo della funzione di interpolazione In questo caso non pi necessario rispettare la regola della distanza minima compresa fra 80 e 220 m misurata diagonalmente perch l interpolazione non causa una variazione della pendenza E anche possibile specificare pi zone di distacco separate da zone pianeggianti Immissione dei parametri in AVAL 1D Attraverso le fasi descritte precedentemente dovrebbero essere state determinate tutte le grandezze rilevanti per la valanga i valori del coefficiente di attrito interno A e della densit p non dovrebbero essere modificati La relativa procedura dettagliatamente descritta nel manuale di AVAL 1D punto 3 4 a pag 33 In aggiunta alle grandezze rilevanti per la valanga devono essere specificati anche i parametri di taratura necessari per controllare la simulazione che possono influenzare sia la velocit che la distanza di arresto Attraverso la modifica di queste grandezze di
73. so essere riassunte come segue la neve della valanga in movimento viene considerata come un fluido di densit media costante esiste una superficie della valanga ben definita che non soggetta a particolari forze di attrito la velocit u s t una velocit mediata il profilo di velocit mediato sull altezza h s t ed ha forma rettangolare profilo di velocit uniforme Nella parte inferiore della valanga il profilo di velocit scende bruscamente a zero in un sottile strato limite la valanga esercita sul terreno una pressione idrostatica ogni elemento lungo la traiettoria della valanga rappresentato da un segmento rettilineo Le forze centripete che alterano la pressione idrostatica non vengono considerate il flusso della valanga instazionario e non uniforme la resistenza al movimento viene descritta dai tre parametri u attrito dinamico amp attrito turbolento e A attrito interno 14 Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA 3 Procedura di calcolo di una valanga polverosa In questo capitolo vengono elencate e spiegate le singole fasi necessarie per il calcolo del pericolo valanghe in una zona minacciata da valanghe polverose Per quanto possibile la procedura di calcolo per le valanghe polverose verr spiegata di passo in passo come fatto per le valanghe dense Le differenze sostanziali tra le due procedure vengono elencate di seguito 1 solo un
74. t Off su un valore inferiore a 10 0 p es 5 0 Se il problema persiste anche con un valore di 5 0 significa che stata impostata una massa iniziale inaccettabilmente bassa oppure che subentrato un altro problema che deve eventualmente essere controllato con il Centro di Assistenza presso l Istituto SNV salvare il file di input Problema o strato di saltazione genera un immensa gobba e subito dopo SL 1D interrompe prematuramente il calcolo Se viene impostata una soglia di erosione del manto nevoso troppo bassa tutto il manto nevoso verr immediatamente eroso all inizio della simulazione all interno delle prime celle di calcolo La massa viene trasferita direttamente nello strato di saltazione concentrata in poche celle Dato che la densit massima dello strato fissata a 100kg m la massa si espande in altezza dando origine alla gobba osservata durante la simulazione Rimedio in Edit gt Avalanche Parameters gt Powder Snow impostare l opzione Erodibility con il corretto valore cfr punto 3 4 1 pag 46 Informazioni sulla scelta realistica di tale parametro sono incluse nel manuale di istruzioni Problema in prossimit di un cambio repentino di pendenza o del versante opposto la valanga polverosa sembra impazzire le altezze di flusso formano dei picchi e la valanga sembra sbriciolarsi Il fronte della valanga pi alto e pi compatto esercita una pressione idrostatica frenante sulla coda della valanga Speci
75. th m Figura 11 rappresentazione della distribuzione del deposito e dell andamento delle massime forze di pressione Una grossa discrepanza rilevabile in prossimit del limite tra la zona di pressione blu bianca e l estremit del deposito La simulazione numerica tende tuttavia a diminuire la concentrazione di massa distribuendola su un area pi vasta Di conseguenza il deposito che 32 SLF Davos Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA all inizio si accumula notevolmente in altezza si ridistribuisce a velocit molto basse lt 0 01m s figura 12 E un fenomeno numerico che di norma tato con la funzione di interruzione low Mass Flux x puo essere evi Condition Flowwebciy 1 Selecied Point of murg300 idi Doo E Foin amip For m halga cE OLI ran drang 0 005 10 L50 Time a Figura 12 rappresentazione delle velocit di diffusione estremamente basse nell area di deposito Lo LY dL IDO Le velocit massime al centro dell area di deposito sono pari a 0 01m s riduzione del limite temporale Max Time iO Rimed In un caso simile non determinante la distribuzione del deposito nel momento dell interruzione della simulazione ma la sua distribuzione nel momento in cui viene raggiunto il limite della zona blu bianca La soluzione del problema si ottiene interrompendo il calcolo nel momento in cui il fronte della valang
76. uesto elemento Anche in questo caso i limiti imposti 1000 m e 1500 m s l m non sono perentori e possono essere adeguati dall esperto Il motivo della variazione dei parametri in base all altitudine si basa sull assunzione che a quote pi elevate la neve pi asciutta rispetto alle quote pi basse e che quindi a quote piu elevate l attrito inferiore Corso di dinamica delle valanghe Bormio Italia SLF Davos dal 4 al 5 Dicembre 2002 AINEVA Variazione sulla base della canalizzazione e della rugosit della topografia Esattamente come nel modello analitico anche in quello numerico l attrito varia in funzione della canalizzazione e della rugosit Nella versione attualmente disponibile non esiste purtroppo alcuna possibilit di specificare sezioni che non abbiano forma rettangolare Per poter riprodurre il pi fedelmente possibile la rugosit e la canalizzazione lungo la traiettoria della valanga sono state create le categorie illustrate nella tabella che segue di versante curvatura isoipsa gt 90 canalizzata curvatura isoipsa lt 90 amp larghezza altezza del flusso gt 3 1 canalizzata rugosit molto elevata ordine di grandezza m La variazione dei parametri di attrito sulla base della canalizzazione presenta ancora alcune incertezze Di conseguenza opportuno effettuare dei test di sensibilit variazione dei parametri importante che anche in questo caso vengano prese in considerazione esclusivamente
77. un netto aumento delle velocit lungo la zona di scorrimento e all inizio del tratto di arresto Le misurazioni di velocit effettuate in prossimit del Passo del Lucomagno nell anno 1984 e presso il sito sperimentale Vall e de la Sionne nel 1999 dimostrano che queste maggiori velocit sono pi realistiche rispetto a quelle del modello analitico Voellmy Salm L aumento del valore di amp non ha effetti rilevanti sulla distanza di arresto della valanga Le valutazioni eseguite sino ad oggi dimostrano che in seguito a una maggiore variabilit delle caratteristiche morfologiche della zona di arresto la valanga viene rallentata con maggiore intensit e si arresta all incirca nello stesso punto del modello Voellmy Salm Nel modello analitico Voellmy Salm veniva assunta una riduzione lineare della velocit tra il punto P e il punto terminale di arresto Sulla base di questa assunzione veniva determinata la lunghezza della zona blu Il modello numerico non conferma questa riduzione lineare ma tipicamente mostra un forte rallentamento all inizio del tratto di arresto Le velocit generalmente pi elevate del modello FL 1D fanno s che il limite tra zona rossa e zona blu non sia molto differente da quella determinata dal metodo di calcolo tradizionale I parametri di attrito e u variano sulla base delle seguenti caratteristiche vedere tabella 2 e volume della valanga 3 categorie e altitudine dell elemento del profilo 3 categorie e

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