Modellazione idraulica di un terreno argilloso fretturato parzialmente saturo

This work faces some issues related to the numerical modeling of clayey, fractured soils. In the first chapter are contained all the literature information about the geometrical modeling of fractured soils and the seepage issues connected to them, for the saturated and unsaturated case. The second chapter introduces a case study, the Pisciolo hill-slope, part of the Daunia Apennines, that worked as a reference point in the development of the seepage model created. On the hill-slope indeed will be performed a non conventional, in-situ seepage test on a real scale. All the information about the hydraulic properties of the clayey matrix and the scale of the problem have been taken from this case study. In the third chapter are explained the steps done in the construction of the seepage model, starting from the hypothesis stated to the choices taken for the conceptual modeling of the problem and for the geometrical representation of the domain. Finally, it is briefly illustrated how the CodeBright code, used for carrying out the numerical FEM analysis, works. In the fourth chapter are showed the results obtained from simulating the seepage test throughout a series of sensitivity analysis on the parameters which mostly affect the geometry and the hydraulic properties of the system, aiming to underline the governing factors of the seepage process. Finally, the fifth chapter contains the conclusions deduced from the work done and outlines several extensions that could be done in a future perspective.

Il lavoro affronta alcuni problemi connessi con la modellazione numerica di coltri argillose fratturate. Nel primo capitolo sono riassunti i risultati di letteratura sulla modellazione geometrica dei terreni fratturati e sui problemi di filtrazione ad essi associati, per il caso saturo e non saturo. Il secondo capitolo introduce un caso di studio, il Versante di Pisciolo all’interno degli Appennini Dauni, che ha fatto da punto da riferimento nello sviluppo del modello di filtrazione realizzato. Sul versante, infatti, verrà realizzata una prova di filtrazione non convenzionale a scala reale. Da questo caso sono state tratte le informazioni relative alle proprietà idrauliche della matrice argillosa e alla scala del problema. Il terzo capitolo contiene i passi di costruzione del modello di filtrazione: vengono illustrate le ipotesi e le scelte effettuate nella modellazione concettuale del problema e nella rappresentazione geometrica del dominio fratturato. Infine, si spiega brevemente la formulazione del codice di calcolo CodeBright, adottato per effettuare le analisi numeriche agli elementi finiti. Nel quarto capitolo vengono mostrati i risultati ottenuti dalla simulazione della prova effettuando una serie di analisi di sensitività sui parametri maggiormente influenzanti la geometria e le proprietà idrauliche del sistema, al fine di evidenziare i fattori governanti il processo di filtrazione. Infine, il quinto capitolo contiene le conclusioni tratte dal lavoro svolto e traccia una serie di opportuni sviluppi da considerare in prospettiva futura.