Descrizione previsione attività della commessa "Simulazione e valutazione di situazioni di rischio ambientale (INT.P01.005)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Simulazione e valutazione di situazioni di rischio ambientale (INT.P01.005)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • Presentazione di una richiesta di finanziamento nell'ambito di una possibile Convenzione tra Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e Dipartimento della Protezione Civile a partire dall'anno 2015. (literal)
Punti critici
  • Punti critici che sorgono in relazione alle metodologie adottate e ai problemi applicativi affrontati, sono risolvibili tramite una conoscenza ampia e generale del problema, acquisita in stretta collaborazione con esperti del campo. In particolare lo studio di fenomeni disastrosi anche associati ad eventi estremi ha tra le sue difficoltà la scarsità dei dati disponibili, l'impossibilità ad avere i cosiddetti risultati da esperimenti ripetuti, il gran numero di fattori non sempre, né facilmente, misurabili che influenzano l'osservato e ne aumentano la variabilità. Il particolare contesto tettonico dei paesi europei esaminati rende difficoltoso acquisire un insieme sufficiente di dati – campi macrosismici – dotati delle informazioni necessarie per l'aggiornamento dei parametri del modello sia nel caso isotropo che anisotropo (coordinate ed intensità dell'epicentro, lunghezza e direttività della faglia). Occorrerà perciò una forte interazione con esperti nella raccolta di dati e nella geologia delle varie regioni in esame. Un altro punto critico cruciale per il raggiungimento degli obiettivi proposti riguarda la possibilità di coinvolgere o meno, sin dall'inizio, giovani ricercatori le cui attività di ricerca potrebbero essere indispensabili soprattutto nelle fasi che richiedono maggior interazione con gli esperti dei vari settori. Inoltre lo svolgimento del piano di lavoro potrebbe essere reso difficoltoso e rallentato dalla mancanza di adeguate risorse finanziare. (literal)
Attività da svolgere
  • Per quanto riguarda la simulazione di incendi si proseguirà lo studio dei modelli bidimensionali basati su leggi di conservazione che tengono conto sia della radiazione, che è il meccanismo di trasferimento termico dominante in questo tipo di combustione, sia della convezione che descrive l'effetto del vento e della pendenza del terreno. In particolare le ricerche si articoleranno come segue: - Prosecuzione dello studio di schemi numerici agli elementi finiti di tipo Discontinuous – Galerkin, agli elementi finiti virtuali, fictitious domain e decomposizione di domini per modelli di convezione-diffusione-reazione. - Studio di schemi numerici di avanzamento temporale. - Sviluppo di schemi adattivi in grado di trattare in modo efficiente sia le diverse scale temporali sia l'evoluzione della struttura della soluzione (ad esempio la propagazione di un fronte). - Individuazione e sviluppo di precondizionatori in grado migliorare in modo significativo l'efficienza dei metodi risolutivi per i sistemi algebrici risultanti. Per quanto riguarda la valutazione di rischio da catastrofi naturali, fffronteremo lo sviluppo di un modello convoluzione di due processi stocastici; in particolare, considereremo un modello di rotture multiple guidato da un processo di punto self-correcting. Applicheremo il nuovo modello ai terremoti di magnitudo medio-alta associati a particolari sorgenti sismogenetiche italiane, tali che un valore prefissato della magnitudo costituisca l'elemento discriminante per l'appartenenza di ciascun evento ad uno dei due modelli. (literal)
Risultati attesi
  • Analisi e messa a punto di schemi numerici di tipo conservativo, basati su metodi agli elementi finiti di tipo Discontinuous - Galerkin e su metodi agli elementi finiti virtuali per il trattamento di problemi modello di reazione-diffusione-convezione che costituiscono il nucleo modellistico per la simulazione della propagazione di un incendio. Sviluppo, implementazione e analisi di nuove tecniche di stabilizzazione finalizzate alla discretizzazione dei problemi considerati. Sviluppo, analisi e ottimizzazione di precondizionatori per i sistemi algebrici risultanti. Sviluppo di un codice modulare per la registrazione di immagini. Applicazioni per la segmentazione di immagini basata su atlanti; Stima di un modello convoluzione di due processi stocastici applicato a terremoti di magnitudo medio-alta registrati in sorgenti sismogenetiche italiane; in particolare, verrà considerato un modello di rotture multiple guidato da un processo di punto self-correcting. (literal)
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