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Un modello dual-porosity per l’analisi dell’infiltrazione in mezzi porosi rigonfianti con reticoli di fratture
No full textIl flusso idrico nei mezzi porosi strutturati può essere de-scritto usando modelli a porosità o a permeabilità duale, in cui si individuano due regioni interagenti (matrice mi-croporosa e macropori o fratture) con proprietà idrauliche differenti. In questi modelli, l’analisi del mezzo può essere semplificata studiando separatamente i due domini come sistemi omogenei con caratteristiche proprie ma tenendo conto della loro interazione reciproca: il mezzo dual-porosity è dunque dato dalla sovrapposizione di questi due sistemi.
Nelle ultime decadi sono stati sviluppati molti modelli di simulazione del flusso preferenziale nella zona insatu-ra: modelli relativamente semplici (a porosità singola) e modelli più complessi come quelli a porosità/permeabilità duale o a porosità/permeabilità multipla.
La maggior parte dei modelli esistenti non tiene conto delle dinamiche di rigonfiamento-ritiro dei terreni argillosi che causano la chiusura delle fessure e ostacolano il flusso idrico. A questo scopo è stato costruito un modello a porosità duale “evolvente”, in cui le fessure si compor-tano come tubi di flusso soggetti a progressivo restringi-mento per aumento del contenuto d’acqua nella matrice rigonfiante. La fessura viene considerata come una parete bagnata con effetto di diffusione dell’acqua verso la matrice. Parte della portata di afflusso viene trattenuta dalla matrice per assorbimento laterale mentre parte passa, per effetto della gravità, attraverso le fessure che, richiudendosi per effetto del rigonfiamento del terreno, ostacolano il flusso idrico. Il trasferimento di acqua dalle fessure alla matrice è modellato attraverso l’equazione di Richards con l’introduzione di un termine di interazione mentre il processo di diffusione dell’acqua nella matrice è calcolato in funzione delle differenze di potenziale tra elementi adiacenti.
Nel modello è stato poi considerato il caso della pre-senza, ad una certa profondità, di un livello a maggiore permeabilità che introduce gli effetti indotti dalla stratifi-cazione del terreno dando luogo alla formazione di una barriera capillare.
Il modello realizzato necessita, come input, dei dati relativi alla geometria del sistema, delle proprietà idrauli-che della matrice secondo van Genuchten e Mualem e del valore di intensità di pioggia, per un totale di 10 parametri iniziali e fornisce, come output, la distribuzione dei contenuti d’acqua nella matrice istante per istante, le portate che attraversano le fessure e le quantità d’acqua che vengono assorbite lateralmente dalla matrice. Oltre a ciò, il modello fornisce i valori delle aperture delle fessure nel tempo, ricollegando ad essi le portate circolanti.
L’applicazione del modello ad un terreno limoso fes-surato ha mostrato come, in caso di precipitazione inten-sa, il flusso verticale raggiunga in pochi minuti profondità notevoli (1,5 m e più) mentre nel caso di pioggia poco intensa è limitato agli strati più superficiali e avviene in tempi maggiori, a causa della diversa disponibilità di ac-qua e alla diversa diffusione nella matrice. Circa la chiu-sura delle fessure, nel caso di pioggia breve e intensa, è emerso un rigonfiamento degli elementi di terreno più o meno uniforme a cui corrisponde una chiusura costante della fessura. Piogge poco intense causano, invece, un rigonfiamento differenziato e irregolare localizzato in su-perficie.Simplification of heterogeneous soils by mean of dual porosity systems (based on different interacting regions) made possible the analysis of water infiltration mechanisms in unsaturated zone. Some dual-porosity/permeability models normally assume similar equations for both domains while others suppose different formulations for the two regions, using Poiseuille’s equation, or cinematic wave theory or Richards formulation. Most of existing literature models (dual-porosity, dual-permeability and multi-region models) don’t take account of shrinking-swelling dynamics of clayey soils that cause the closure of fractures and hold water flow. For this purpose, an “evolving” dual-porosity model has been pointed out, in which fractures behave like pipes subjected to progressive narrowing due to water content increase in the swelling matrix. In this paper the application of the model to loamy fractured soils and the corresponding results are provided
Disturbi indotti da attività ionosferica eccezionale sulle soluzioni GNSS
No full textLa ionosfera rappresenta una fonte di disturbo che, se non ben modellizzata, può introdurre errori di entità non trascurabile nel posizionamento GNSS. L'attività ionosferica è fortemente influenzata dall'attività solare, che presenta diverse ciclicità, tra cui quella principale con periodicità undecennale, misurabile attraverso il numero di macchie solari (sunspot number). In base a tali informazioni è possibile apprezzare il repentino incremento dell’attività solare che si sta verificando a partire dal 2010, con picchi massimi attesi nel corso del 2013. Anche se i più accurati metodi di posizionamento satellitare, relativi e NRTK, modellizzano gli effetti ionosferici sulle osservabili, gli effetti indotti da eventi di entità eccezionale o corrispondenti alla massima attività solare, non sono del tutto quantificati. Ad esempio, i servizi del tipo NTRK non hanno mai lavorato in tali condizioni e le prestazioni di tali infrastrutture per i normali scopi topografici non sono del tutto note. Il presente lavoro introduce e quantifica i fenomeni ionosferici ciclici e descrive l’effetto sulle prestazioni del posizionamento tramite GNSS nei casi in cui vengono impiegate le tecniche NRTK e statico-relativa per reti di limitata estensione geografica
Progetto per la creazione di un meta- registro Flebologico Nazionale.
Full text linkGli autori propondo la creazione di un database di meta-dati su un campione significativo di pazienti (50.000 anno) al fine di mettere a punto dei precorsi diagnostici terapeutici fleboligici
Analysis of rainfall infiltration effects on the stability of pyroclastic soil veneer affected by vertical drying shrinkage fractures
Full text linkThe paper presents a preliminary, simplified evaluation of the effects of rainfall infiltration on the stability of slopes in layered pyroclastic soils affected by shrinkage vertical fractures. The analysis has been developed with a special reference to a stratigraphic sequence obtained by an in situ survey at Pizzo d'Alvano (Southern Italy). The analysis of rainfall infiltration is performed using an original dual-permeability model. Results show how fractures strongly condition infiltration depending on rainfall intensity. Prolonged low-intensity rainfall may lead to a higher saturation of the surface soil layer than short, intense rainfall when water may flow quickly through fractures into the underlying more permeable soil layers. Calculated distributions of pore pressure are used for the slope stability analysis using the infinite slope approach. Variations of the safety factor as a consequence of infiltration show that prolonged rainfall can induce a more relevant decrease in the safety factor than intense precipitations. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
Lateral strength and critical depth in infinite slope stability analysis
No full textInfinite slope method is the simplest limit equilibrium method for slope stability analysis. It gives reliable results for slides where the longitudinal dimension prevails on the depth of the landslide. Usually results are conservative since not accounting for the effects of the strength along lateral bounds. Starting from an infinite slope analysis accounting the effects of the shear strength along lateral bounds a simplified rectangular cross section, hHere a new expressions of the factor of safety areis introduced, evaluated in a similar way but by an infinite slope analysis accounting for the effects of the shear strength along lateral bounds assuming using an elliptical and a parabolic cross section of the landslide body. The safety factor evaluated in this way can be quite different from those returned by the classic infinite slope model formula, in particular when the width of the landslide is narrow with respect to its depth and the ratio between the width and the depth of the landslide is lower than 5. An interesting implication of the proposed model is that if cohesion is different from zero, there is a “critical depth”, where the safety factor has a minimum value
Effects of rainfall infiltration into fractured and swelling soils on triggering shallow landslides
No full textAnalisi preliminare delle deformazioni dell’area dell’arco ionico-tarantino
No full textAnalisi preliminare delle deformazioni dell’area dell’arco ionico-tarantin
Analisi delle deformazioni crostali dell’area dell’arco ionico tarantino
No full textAnalisi delle deformazioni crostali dell’area dell’arco ionico tarantin
A dual porosity model for infiltration processes in fractured porous swelling soils
No full textDual-porosity, dual permeability and multi-region models (based on different interacting regions) simulate the behavior of fractured or heterogeneous soils and make it possible the analysis of water infiltration through unsaturated zone. Most of the existing literature models do not take into account of shrinking-swelling dynamics of clayey soils that cause the closure of fractures during water flow and the retaining water. For this purpose it has been proposed an “evolving” dual-porosity model whereas fractures behave like pipes subjected to progressive narrowing due to the swelling matrix as consequence of water content increase. The model has been used to study the differences among infiltration process in consequence of rainfall of severe and low intensity.
It has been studied also the effect of the presence of at a certain depth of a layer of high permeability taking into account the effect of a capillary barrier between a low permeability and the higher permeability layers. The application of the model to a loamy fractured soil superimposed to a coarse layer and the results of sensitivity analysis are also introduced
Analysis of infiltration processes into fractured and swelling soils as triggering factors of landslides
Full text linkRainfall infiltration can cause a dramatic decrease of suction in unsaturated soils and, consequently, of shear strength, triggering various instability phenomena, such as the slip of steep surface soil layers. Swelling of cracked soils and capillary barrier effects, induced by fine-grained soils overlying a more permeable material, can also affect water flow through this type of soil systems. In the past, few studies on infiltration and rainfall-induced landslides considered the simultaneous effects of surface cracks, swelling materials, and/or the capillary barrier phenomenon. To this purpose, this paper presents the results obtained by a dual-permeability model, which simulates water flow through a fractured swelling soil overlying a more permeable soil and focusing on the influence of these phenomena on triggering of landslides. Numerical results show that for high-intensity precipitations, flow through fractures quickly reaches significant depths and the capillary barrier is broken, while soil swelling leads to a uniform narrowing of cracks. On the other hand, for low-intensity precipitations, fracture flow and swelling are limited only to the first 30-50 cm of the topsoil, while cracks almost completely closed. Evaluations of the slope stability show that prolonged low-intensity rainfalls might be more dangerous than short high-intensity rains in triggering surface landslides. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
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