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Marco Pilotti, Massimo Tomirotti, Daniela Grassia, Baldassare Bacchi

FORMULAZIONE SEMPLIFICATA IN FORMA ADIMENSIONALE DELL'IDROGRAMMA CONSEGUENTE AL CROLLO PARZIALE DI UNO SBARRAMENTO DI RITENUTA

SIMPLIFIED NONDIMENSIONAL FORMULATION OF THE OUTFLOW HYDROGRAPH DUE TO SUDDEN DAM BREACH

Sommario
La modellazione del processo di svuotamento dell’invaso conseguente al crollo di uno sbarramento e del successivo processo di propagazione a valle dell’onda di piena conseguente può efficacemente condursi sulla base delle equazioni di de Saint Venant. D’altro canto, l’applicazione di queste metodologie non costituisce ancora pratica ordinaria e talvolta richiede un livello informativo non compatibile con quello disponibile. Per tale ragione sono state recentemente proposte in letteratura alcune metodologie in grado di rappresentare l’onda di piena conseguente all’istantanea e totale rimozione di uno sbarramento. Mancano invece, a conoscenza degli scriventi, analoghi contributi finalizzati alla caratterizzazione dell’idrogramma conseguente al caso di collasso parziale, pure previsto dalla normativa italiana per alcune tipologie costruttive di sbarramento. Nel presente lavoro, prendendo spunto da un precedente contributo finalizzato alla ricostruzione dell’evento del Gleno, si propone una metodologia semplificata che, procedendo dalla soluzione delle equazioni di de Saint Venant bidimensionali, ne sintetizza i risultati in forma adimensionale, permettendo una agevole ed efficace rappresentazione dell’idrogramma conseguente a quest’ultima tipologia di incidente.
Parole chiave: Crollo diga, Equazioni di De Saint Venant, Sicurezza idraulica del territorio, Collasso parziale di uno sbarramento.

Summary
The mathematical modelling of the reservoir emptying process due to a dam break and of the flood wave propagation downstream of the dam can be performed in an effective way on the basis of the de Saint Venant equations. However, this approach is not yet common practice and demands a huge amount of information that often is not available. For these reasons, simplified methodologies have been proposed in the literature to deal with the problem of the characterization of the breach outflow hydrograph following an instantaneous and total dam break. On the other hand, to the authors’ knowledge, no satisfactory simplified procedures have been so far developed for the case of partial dam break, although this scenario is specifically considered by the regulations of many Countries for certain types of dams. This paper presents a simplified approach to the characterization of the wave following the partial collapse of concrete gravity dams. The proposed approach is based on the numerical solution of shallow water equations to study the two dimensional evolution of the water surface within the reservoir. The numerical results are made dimensionless and reorganized to allow a straightforward representation of the breach outflow hydrograph.
Keywords: Dam Break, De Saint Venant Equations, Flood Protection, Partial Dam Failure.

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