Titolo del Progetto di Ricerca

Definizione di metodologie di monitoraggio intelligente per lo sviluppo di modelli diagnostici della pericolosità da frana e sismica e per la mitigazione del rischio

Methodological definition of smart monitoring for the validation of landslide and seismic hazard diagnostic models

Descrizione sintetica dei contenuti

La ricerca è volta allo sviluppo di sistemi di monitoraggio delle fenomenologie, in campo statico e dinamico, attive dalla superficie sino in profondità, in pendii sede di fenomeni di instabilità, al fine dell’approfondimento della conoscenza delle dinamiche ambientali attive alla genesi e durante l’evoluzione del dissesto. L’obiettivo da perseguirsi nella ricerca è che tali sistemi siano intelligenti. A tal fine questi devono prevedere l’ottimizzazione del quadro di informazioni da acquisirsi con il monitoraggio, tramite la misura in tempo reale delle grandezze più indicative sia dell’incipienza dell’instabilità, sia dei suoi effetti dannosi. Altresì, il carattere intelligente di tali sistemi prevede l’uso delle tecnologie più innovative ed atte a garantire la sostenibilità di un’applicazione estensiva di tali sistemi di monitoraggio, per la conoscenza più ampia possibile del diversificarsi delle modalità di dissesto al diversificarsi dei fattori di pendio e delle azioni che intervengono a modificarne l’equilibrio. Prerequisito fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi qui delineati, è la disponibilità di una modellazione quantitativa, fisicamente basata, delle fenomenologie oggetto di monitoraggio, che orienti la progettazione dei sistemi di monitoraggio, al diversificarsi delle condizioni di pendio e delle azioni, in campo statico, o dinamico. Dunque, il ricercatore dovrà occuparsi dell’affinamento di modelli esistenti interpretativi e/o di previsione, volti a simulare le fenomenologie nelle aree di studio, che si prevede siano quelle più rappresentative del contesto idro-meccanico dell’Appennino Meridionale. L’applicazione di tali modelli nell’ambito di siti pilota, in prima istanza dovrà orientare la progettazione dei sistemi di monitoraggio: set di dati da acquisire, tempistiche e modalità di acquisizione. A valle dell’installazione ed attivazione di tali sistemi, i dati acquisiti dovranno essere utilizzati per la verifica dell’efficacia delle modellazioni, permettendone lo sviluppo ulteriore, la loro validazione e, dunque, la loro trasferibilità all’utenza meno esperta. La combinazione intelligente della modellazione e del monitoraggio potrà permettere l’identificazione dei valori, dei precursori o degli indicatori, soglia dell’attivarsi dell’instabilità, che potranno fungere da allerta nel contesto di sistemi di Early Warning, per la mitigazione del rischio tramite la riduzione degli elementi a rischio a seguito dell’allerta.

Il ricercatore potrà utilizzare i laboratori e le dotazioni strumentali già esistenti presso il DICATECh, collaborare con i ricercatori del Dipartimento di Ing. Elettrica e dell’Informazione per lo sviluppo di strumentazioni innovative per l’acquisizione dei dati ed usufruire di interazioni già in essere con PMI specializzate nel monitoraggio geotecnico.

The aim of the research is the development of monitoring systems of static and dynamic instability processes, active from the surface to depth, on slopes that are the location of failure events, in order to broaden the knowledge regarding the environmental phenomena controlling the onset and the evolution of the failure. The goal of the research is to develop “smart” monitoring systems. To this end, they must achieve the optimization of the information framework obtained through the monitoring, by measuring in real time the most indicative quantities of both the instability onset and its correlated damages. Furthermore, the “smart” nature of such monitoring systems involves the use of the most innovative techniques currently available and able to guarantee the sustainability of their extensive and widespread application to the different failure processes occurring in real case scenarios. A fundamental prerequisite for achieving the objectives outlined here is the availability of a physically-based quantitative modelling of the monitored phenomena, which can guide the design of the monitoring systems itself, by differentiating between the different possible slope conditions and actions, both static and dynamic. Therefore, the researcher will deal with the development of existing models of interpretation and/or prediction, useful to simulate the typical instability processes representative of the hydro-mechanical context of the Southern Apennines. The application of these models within pilot sites will guide, in the first instance, the design of the monitoring systems: data sets to be acquired, timing and methods of acquisition. After the installation and activation of these systems, the acquired data will be used to verify the effectiveness of the models, allowing their further development, their validation and, therefore, their transferability to less experienced users. The “smart” combination of modelling and monitoring will allow the identification of threshold values of the precursors or indicators of the instability activation, which can be potentially used in Early Warning systems for the mitigation of risk through the reduction of the elements at risk following the alert.

The researcher will be able to use the laboratories and instrumental equipment already existing at DICATECh, collaborate with the researchers of the Department of Electrical Engineering and Information on the development of innovative techniques for the acquisition of geospatial data and take advantage of the interactions already in place with SMEs specialized in geotechnical monitoring.

Campo principale di ricerca

PE - Scienze Fisiche e Ingegneria

PE - Physical Sciences and Engineering

Sottocampo di ricerca

PE8_3 Ingegneria civile, architettura, ingegneria marittima/idraulica, geotecnica, trattamento dei rifiuti

PE8_3 Civil engineering, architecture, maritime/hydraulic engineering, geotechnics, waste treatment

Dettagli dell’impegno di ricerca

La ricerca dovrà produrre nuovi risultati teorici e applicativi relativi alle tematiche del progetto di ricerca. Tali risultati, testimoniati da almeno un articolo l’anno, verranno pubblicati su riviste/atti con codice ISBN ovvero riviste ISI e atti di congressi indicizzati. Inoltre, verranno divulgati dal ricercatore mediante la sua partecipazione, in qualità di relatore, a conferenze nazionali e internazionali. Il ricercatore parteciperà a progetti di ricerca nazionali e/o internazionali e/o ad iniziative di terza missione, con eventuale responsabilità scientifica di alcune attività.

The research will produce new theoretical and applicative results with reference to the topics of the research project. These results, art least one paper per year, will be published in ISBN books and/or in ISI journals and indexed conferences (SCOPUS). The researcher will disseminate the results in national and international conferences, as a speaker. The researcher will participate to national and/or international research projects.

Dettagli dell’impegno didattico

Fino a 6 CFU su insegnamenti del SSD ICAR/07 attivati nei corsi di studio del Politecnico di Bari, nel rispetto del Regolamento d’Ateneo in materia di stato giuridico della docenza.

Up to 6 credits within the subjects of the scientific field ICAR/07 offered at the Technical University of Bari, according to the provisions of the University Regulation on the legal status of teaching.

Attività di didattica e didattica integrativa

L’impegno didattico che si richiede al candidato sarà riferito ad attività complementari e di assistenza agli insegnamenti del SSD ICAR/07 nei corsi di studio del Politecnico di Bari, nel rispetto del Regolamento d’Ateneo in materia di stato giuridico della docenza.

The required teaching load will be referred to complementary activities and assistance within subjects of the scientific field ICAR/07 offered at the Technical University of Bari, according to the provisions of the University Regulations on the legal status of teaching.

Competenze richieste

Competenze documentate nei seguenti ambiti:

• Modellazione numerica del comportamento dei terreni e/o delle opere geotecniche in interazione;
• Elaborazione ed analisi di dati di monitoraggio;
• Procedure sperimentali per la caratterizzazione idro-meccanica dei terreni.

Documented competencies on the following topics:

• Numerical modelling of soil behavior and/or boundary value geotechnical problems;
• Monitoring data analysis and management;
• Experimental procedures for the hydro-mechanical characterizations of soils.

Esperienze di ricerca richieste

Attività di ricerca documentata nell’ambito dei temi del progetto di ricerca.

Documented research activities within the topics of the research project.