Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto

Dipartimento Tematico Sistemi Previsionali

Analisi regionale finalizzata alla valutazione della severità e della ricorrenza del fenomeno atteso in

conoide

Progetto Alcotra RiskNat

L'obiettivo principale di questo lavoro è proporre un criterio schematico di valutazione su tutto il territorio piemontese della severità e della ricorrenza dei processi torrentizi in conoide. Il metodo prende spunto dalla metodologia proposta dall'Autorità di Bacino del Po, (Progetto di piano stralcio per l'Assetto Idrogeologico (PAI) Legge 18 Maggio 1989, n. 183 art. 17, comma 6ter. Interventi sulla rete idrografica e sui versanti, Atlante dei rischi idraulici e idrogeologici. Inventario dei centri abitati montani esposti a pericolo). Sulla base delle esperienze maturate e dei dati disponibili, tale approccio è stato adattato alla realtà alpina piemontese. Rispetto all’Inventario dei conoidi alluvionali in Piemonte, dall'analisi sono stati esclusi i conoidi alluvionali nei cui bacini di alimentazione, allo sbocco di aste secondarie, siano stati perimetrati altri conoidi e quelli ricadenti in zona appenninica, che saranno trattati dal punto di vista dell’analisi litologica di dettaglio in una successiva fase di lavoro. La procedura prevede la combinazione matriciale di vari parametri.

Rapporto tra le aree planimetriche del conoide e del bacino - Ar La prima matrice consente di ottenere il parametro Rapporto tra Aree (Ar), indicatore della quantità di materiale detritico trasportabile dal corso d’acqua nel tempo, in base al valore del rapporto tra superficie planimetrica del conoide e superficie planimetrica del bacino (Ac/Ab, espressa in %)

Rapporto tra Aree

Indice morfometrico - Im Con la seconda matrice, incrociando il Rapporto tra Aree (Ar) con l’Indice di Melton (Me), che è un indicatore importante della tipologia di fenomeno di trasporto torrentizio atteso in conoide, si ricava l’Indice morfometrico (Im). L’Indice di Melton è dato da:

Me =(Hmax-Hmin)*Ab-0,5 dove Hmax: quota massima del bacino (m s.l.m.) Hmin: quota minima del bacino (m s.l.m.) Ab: area planimetrica del bacino (km2) Ai fini della presente analisi, dal momento che come descritto i bacini considerati presentano area modesta, per la valutazione dell’Indice Morfometrico si è posto un valore di soglia dell’indice di Melton pari a 0.50: Me < 0.50 fenomeni attesi: flash flood, debris flood Me ≥ 0.50 fenomeni attesi: debris flow Per Me < 0.50 si è dato più “peso” a tale indice, cioè alle caratteristiche intrinseche del bacino, rispetto al Rapporto tra Aree (Ar).

Ac/Ab (%) Ar < 1 Ar1 1 ÷ 10 Ar2 > 10 Ar3

Indice morfometrico

Severità del fenomeno atteso - Fa La terza matrice permette di ottenere il parametro Severità del Fenomeno atteso (Fa) incrociando l’Indice morfometrico con le tre Classi Litologiche del substrato prevalente di cui è costituito il bacino (Tiranti, 2008): Excellent Clay Maker (ECM): rocce metamorfiche fittamente foliate e rocce sedimentarie ricche in silt e argilla; Good Clay Maker (GCM): rocce carbonatiche massicce; Bad Clay Maker (BCM): rocce metamorfiche o ignee massicce. Il dato litologico si considera determinante per la tipologia di detrito potenzialmente mobilizzabile - in termini di dimensione medio-massima attesa dei blocchi e di proporzione della frazione argillosa attesa nella matrice (processo coesivo/non coesivo) – e quindi, indirettamente, per l’energia del processo.

Severità Fenomeno atteso

CL Im

ECM GCM BCM

Im1 Fa1 Fa2 Fa1 Im2 Fa2 Fa2 Fa3 Im3 Fa2 Fa3 Fa3

Melton Ar

Me < 0,50 (flash flood, debris flood)

Me ≥ 0,50 (debris flow)

Ar1 Im1 Im2 Ar2 Im1 Im3 Ar3 Im2 Im3

Valutazione della ricorrenza/probabilità di accadimento - Tr Per le tre classi litologiche, descritte al paragrafo precedente, sono stati individuati differenti valori di soglie pluviometriche di innesco per fenomeni torrentizi in massa (Tiranti, 2008; Tiranti et al., 2008; Cremonini et al., 2010; Deangeli et al., 2011), così ripartite:

Classe Processo principale Intensità di pioggia minime per l’innesco

ECM Temporali di moderata intensità >20 mm/h

GCM

Flussi detritici coesivi (comportamento visco-platico) Temporali di forte intensità

>30 mm/h

BCM Flussi detritici non coesivi

(comportamento collisionale frizionale)

Eventi pluviometrici severi >150 mm/giorno

con picchi superiori a 30 mm/h o supercelle temporalesche

>50 mm/h Tali valori di soglia devono essere confrontati con i regimi pluviometrici caratteristici delle differenti zone climatiche piemontesi, al fine di assegnare un effettivo tempo di ritorno cui tali intensità orarie sono soggette in base alla località geografica. In tal modo, è possibile derivare un Tempo di ritorno della precipitazione che determina l’innesco dei processi torrentizi per i bacini appartenenti alle tre classi. Per questa analisi è stato utilizzato l’Atlante delle Piogge Intense sulle Alpi Occidentali pubblicato nel rapporto “Collegamento delle reti di rilevamento e condivisione delle esperienze e delle conoscenze per la gestione del rischio idrogeologico” Interreg II - Italia Svizzera 1994-99 Regione Piemonte, Torino 2001. L’approccio utilizzato per la realizzazione dell’Atlante delle piogge intense è quello dell’analisi regionale tramite il modello probabilistico a doppia componente TCEV (Two Components Estreme Value) quale metodologia proposta dal Gruppo Nazionale delle Catastrofi Idrogeologiche nel rapporto VAPI (Valutazione delle Piene in Italia) e applicato nel sistema di allertamento regionale. I risultati sono stati aggregati ad aree con regime pluviometrico sufficientemente omogeneo, quali le zone di allerta del sistema di allertamento regionale per rischio idrogeologico ed idraulico. La tabella seguente illustra il valore del tempo di ritorno associato alla soglia di precipitazione di innesco dei processi torrentizi, differenziato per tipo di bacino e per zona di allerta.

Per ogni apparato conoide/bacino considerato dunque è stato possibile assegnare un valore di severità e di ricorrenza del fenomeno atteso.

Bacini idrografici Zona allerta Tipo bacino Tr (anni) ECM 2 GCM 5 Toce, Lago

Maggiore A BCM 20 ECM 2 GCM 5 Sesia Cervo Dora

Baltea B BCM 20 ECM 2 GCM 5

Orco Stura Lanzo C BCM 50 ECM 5 GCM 20 Dora Riparia

Chisone D BCM 100 ECM 2 GCM 10 Po, Varaita Maira

Stura Demonte E BCM 100 ECM 2 GCM 5

Alto Tanaro F BCM 50 ECM 1 GCM 2

Bormida G BCM 20 ECM 1 GCM 2

Curone H BCM 20

Riferimenti bibliografici Autorità di Bacino del fiume Po (1999) Progetto di Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico (PAI). Interventi sulla rete idrografica e sui versanti. Legge 18 Maggio 1989, n. 183, art. 17, comma 6-ter. Allegato 3 all’Atlante dei rischi idraulici e idrogeologici: Inventario dei centri abitati montani esposti a pericolo. Cremonini R., Tiranti D., Pispico R., Rabuffetti D., Bechini R., Tomassone L.(2010) An early warning system for channelized debris flows based on radar storm tracking and GIS technique. In: ERAD 2010 - The 6th European Conference on Radar in Meteorology and Hydrology, 6-10 September 2010, Sibiu, Romania. Deangeli C., Paltrinieri E., Tiranti D. (2011) Debris flow analysis: from lithological classification of the basin to deposition. In: The Second World Landslide Forum (WLF2) - Putting science into practice. Springer-Verlag. Marco F., Forlati F. (2003) Pericolosità geologica in conoide: ricerca bibliografica e analisi critica - Collana informativa tecnico-scientifica di Arpa Piemonte; Quaderno n. 18. Moscariello A., Marchi L., Maraga F. & Mortara G. (2002) Alluvial fans in the Alps: sedimentary facies and processes. Spec. Publs int. Ass. Sediment. 32, 141-166. Pirulli M.; Marco F. (2010) Description and numerical modelling of the October 2000 Nora debris flow, Northwestern Italian Alps. In: Canadian Geotechnical Journal, vol. 47(2), pp. 135-146. ISSN 0008-3674 Santangelo N., Santo A., Faillace PI. (2006) Valutazione della pericolosità alluvionale delle conoidi del Vallo di Diano (Salerno, Italia meridionale). Il Quaternario 19(1), 2006-3-17. Tiranti D. (2008) The sediment gravity flows triggering mechanisms, evolution and sedimentary processes in Western Italian Alps. Ph.D. Dissertation; pp. 100. University of Torino (Italy) and University of Cambridge (UK). Tiranti D., Bonetto S., Mandrone G. (2008) Quantitative basin characterization to refine debris-flow triggering criteria and processes: an example from the Italian Western Alps. Landslides, 5 (1): 45-57; Springer-Verlag. DOI: 10.1007/s10346-007-0101-4