Validation of a debris flow rheological modelling with experimental data

Inglés. Rheological studies of debris flows, which provide information on the properties of the mixture, are essential for improving prediction and designing mitigation for potential hazard areas. This study starts from Julien and O' Brien's model, which has the advantage of considering all the main types of shear stress, that undoubtedly act within a debris flow, in a single equation with solution. The constitutive shear stress relationship was introduced into the momentum conservation equation, whose solution represents an innovative and original contribution to debris flow modelling. This paper proposes a further refinement of the debris flow model based on dimensional analysis, aimed at clearly identifying the processes responsible for momentum transport in the mixture. The proposed model is calibrated to several sets of in-field and laboratory hyperconcentrated sediment flow data bases. The model proves to be satisfactory in predicting the rheology of true debris flow events and, because of its easy formulation, can give an easy-to-use contribution towards a full description of the phenomenon

Italiano. [Gli studi reologici sulle colate di detriti, che forniscono informazioni sulle proprietà della miscela, sono essenziali al fine di migliorare la capacità di previsione e di progettare strumenti di limitazione degli effetti in aree a rischio potenziale. Questo studio parte dal modello di Julien e O' Brien, che ha il vantaggio di considerare tutti i tipi principali di sollecitazioni, che agiscono indubbiamente all'interno di una colata di detriti, in una singola equazione con soluzione. La relazione della tensione di attrito essenziale è stata introdotta nell'equazione della conservazione della quantità di moto, la cui soluzione rappresenta un contributo originale e innovativo alla modellizzazione della colata di detriti. Questo contributo propone un ulteriore affinamento del modello della colata di detriti basato sull'analisi dimensionale, finalizzato a identificare chiaramente i processi responsabili del trasporto della quantità di moto nella miscela. Il modello proposto è tarato su numerose serie di basi di dati di campo e di laboratorio sul flusso di sedimenti iperconcentrati. Il modello si dimostra soddisfacente ai fini della previsione della reologia di eventi reali di colate di detriti e, per la sua formulazione semplice, può fornire un contributo di facile utilizzazione per una descrizione completa del fenomeno]