UN'APPLICAZIONE DELLA MODELLAZIONE MATEMATICA E NUMERICA PER VALUTARE GLI EFFETTI DI RIGURGITO DOVUTI AD ACCUMULI DI LEGNAME SULLE PILE DEI PONTI

This thesis investigates the flooding dynamics caused by wood accumulation at a bridge pier, focusing on the Traona Bridge over the Adda River in northern Italy. Wood accumulations can block flow, increasing flood risk and posing safety threats to the bridge. To address this issue, the study employs the one-dimensional (1D) numerical model HEC-RAS and compares its methodology and results with those from the Debris-Afflux Calculator, a mathematical model. The analysis reveals that wood debris leads to a modest rise in upstream water levels, with both the Debris-Afflux Calculator and HEC-RAS estimating affluxes for 20-, 100-, and 200-year return periods, though the magnitude of the predicted increases differs between the two models. Variations in predictions arise from the different methodologies employed, as the Debris-Afflux Calculator uses simplified representations, whereas HEC-RAS incorporates detailed geometric factors. This research aims to identify the practical limitations and strengths of these models, providing insights for improved flood risk management and safer bridge designs. It also emphasizes the need for enhancements in both models and suggests recommendations for better interfaces, training, and collaboration between researchers and practitioners to manage wood debris impacts on river systems effectively.

Questa tesi studia le dinamiche di allagamento causate dall'accumulo di legno sul pilone di un ponte, concentrandosi sul ponte di Traona sul fiume Adda, nel nord Italia. Gli accumuli di legno possono bloccare il flusso, aumentando il rischio di inondazione e mettendo in pericolo la sicurezza del ponte. Per affrontare questo problema, lo studio utilizza il modello numerico monodimensionale (1D) HEC-RAS e confronta la sua metodologia e i suoi risultati con quelli del modello matematico Debris-Afflux Calculator. L'analisi rivela che i detriti legnosi provocano un modesto aumento dei livelli idrici a monte; sia il Debris-Afflux Calculator che HEC-RAS stimano gli Afflux per periodi di ritorno di 20-, 100- e 200-anni, anche se l'entità degli aumenti previsti differisce tra i due modelli. Le variazioni nelle previsioni derivano dalle diverse metodologie impiegate, poiché il Debris-Afflux Calculator utilizza rappresentazioni semplificate, mentre HEC-RAS incorpora fattori geometrici dettagliati. Questa ricerca mira a identificare i limiti pratici e i punti di forza di questi modelli, fornendo spunti per migliorare la gestione del rischio di alluvione e la progettazione di ponti più sicuri. Inoltre, sottolinea la necessità di migliorare entrambi i modelli e suggerisce raccomandazioni per migliorare le interfacce, la formazione e la collaborazione tra ricercatori e professionisti per gestire efficacemente l'impatto dei detriti legnosi sui sistemi fluviali.