FAVAMOD — Fase 3: GeoFlow
La Fase 3 del flusso di lavoro FAVAMOD implementa il codice numerico GeoFlow (sviluppato da M. Pastor et al. ed impiegato nelle metodologie RSE per lo studio della propagazione delle frane di colata).
GeoFlow adotta un approccio numerico bidimensionale integrato sulla profondità (depth-averaged / depth-integrated) per simulare la cinematica di propagazione a lungo raggio (long-runout), l'evoluzione del campo di velocità e gli spessori di deposito di colate di detrito (debris flow) e colate di fango (mud flow):
- Modellazione idromeccanica bifase e pressione neutra (
pwp): GeoFlow descrive il comportamento accoppiato tra la matrice solida e la fase fluida (acqua), modellando la generazione e dissipazione della pressione dei pori (pore-water pressure). L'evoluzione della pressione neutra riduce lo sforzo di taglio basale, spiegando la grande mobilità ed il lungo percorso delle colate. - Integrazione con la fase di innesco: mentre TRIGRS valuta la fase di innesco (triggering/failure) calcolando la superficie di scivolamento (
trz) e le pressioni interstiziali (trp), GeoFlow acquisisce tali volumi instabili perimetrati interattivamente sulla mappa ed esegue la simulazione della propagazione e della deposizione.
Step 6 — Configurazione file Geoflow
Nello Step 6 — Configurazione file Geoflow si associano le griglie di stabilità generate da TRIGRS, si definiscono gli scenari di distacco direttamente sulla mappa interattiva del LabSit e si compilano i parametri reologici della colata.
1. Associazione Output TRIGRS
In prima istanza, la piattaforma richiede l'associazione dei raster prodotti nello Step 5 da TRIGRS ed eventualmente di un Modello Digitale del Terreno ad alta risoluzione:
trfs: Mappa del Fattore di Sicurezza minimo (es.outputTRfs_min...asc).trp: Mappa delle pressioni neutre in corrispondenza del FOS minimo (es.outputTRp_at_fs_min...asc).trz: Mappa della profondità della superficie di scivolamento (es.outputTRz_at_fs_min...asc).- DEM ad alta risoluzione (facoltativo): Griglia altimentrica a maggior dettaglio per la mesh di propagazione.
2. Perimetrazione Scenari e Inneschi sulla Mappa (Tool LIBATR)
Finché non viene creato almeno uno scenario valido sulla mappa, i campi di configurazione dei parametri GeoFlow restano bloccati:
Cliccando su Vai al tool sulla mappa, si accede all'ambiente GIS dove è possibile attivare l'overlay dei layer trfs, trz, trp per individuare visivamente le nicchie di distacco (celle in rosso con FOS < 1.0):
| Mappa GIS e Layer di Instabilità | Tracciamento Poligoni e Gestione Scenari |
|---|---|
 |  |
L'utente traccia uno o più poligoni di distacco, definisce gli Scenari di Simulazione (es. Scenario 1, Scenario 2) e salva la configurazione GeoJSON in modo persistente nel flusso di lavoro.
3. Parametri Fisici e Reologici di GeoFlow
Una volta salvati gli scenari sulla mappa, si sblocca la scheda di configurazione parametri:
| Campo UI | Parametro | Unità / Default | Descrizione |
|---|---|---|---|
| Tipo di modellazione | modellazione | Bifase+pwp | Schema di modellistica fisica della miscela fluido-solido. |
| Angolo di attrito basale (°) | grado_attrito_basale | Numeric (default: 25) | Angolo di attrito tra la massa in scorrimento e il fondo dell'alveo. |
| Reologia | reologia | Puramente attritiva | Modello reologico di resistenza al taglio. |
| Densità della miscela pm | densita_miscela | kg/m³ (default: 1875) | Densità complessiva della miscela. È possibile attivare il calcolo automatico basato sulla concentrazione solida. |
| Densità solida ps | densita_solida | kg/m³ (default: 2400) | Densità dei granuli della fase solida. |
| Densità del fluido pw | densita_fluido | kg/m³ (default: 1000) | Densità della fase liquida (acqua). |
| Numero di Manning | n_manning | s/m^(1/3) (default: 0) | Coefficiente di scabrezza dell'alveo di scorrimento. |
| Tasso di erosione er | tasso_erosione | 1/m (default: 0) | Coefficiente per il fenomeno di entrainment/erosione lungo il percorso. |
| Conducibilità idraulica k | conducibilita_idraulica | m/s (default: 0.000001) | Conducibilità idraulica del materiale. |
| Vertical Stiffness | vertical_stiffness | Pa (default: 500000) | Modulo edometrico/rigidezza verticale della massa. |
| Passo temporale | dt | s (default: 0.1) | Passo di integrazione temporale per il solver numerico. |
| Tempo finale | time_end | s (default: 50) | Durata complessiva della simulazione di propagazione. |
Cliccando su Genera File, viene impacchettato l'archivio ZIP di configurazione (GeoFlow.zip).
Step 7 — Output di Geoflow e risultati
Nello Step 7 — Output di Geoflow e risultati, al termine dell'elaborazione numerica svolta dal solver GeoFlow, si caricano i file di mesh e dei risultati temporali:
post.mesh: File di mesh del dominio spaziale generato dal solver (es.Scenario1.post.msh).post.res: File dei risultati temporali di propagazione (es.Scenario1.post.res).
All'invio dei file, la piattaforma avvia la procedura asincrona di costruzione dei layer temporali e ne registra la pubblicazione su GeoServer.
Prossimi Passi
A completamento dello Step 7, si viene reindirizzati automaticamente alla sezione Visualizzazione e Risultati per esplorare l'animazione della frana sulla mappa, interrogare i punti di monitoraggio ed esportare i volumi.