Consiglio Nazionale delle RicercaIstituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica – Sede di Torino

La ricerca è stata condotta dall’IRPI-CNR di Torino per conto della U.O. della Protezione Civile della Regione Lombardia.

Lo studio consiste nell’identificazione di soglie pluviometriche innescanti colate fangoso-detritiche torrentizie.

Tale identificazione è finalizzata alla definizione delle procedure di allertamento della Protezione Civile.

Nell’ambito della presente ricerca sono stati considerati alla

stessa stregua sia le colate detritiche torrentizie

(debris flow) propriamente dette, sia quelle fangose

(mud flow), non distinguendo cioèla frazione solida, in quanto nella maggior parte dei casi, se non in

presenza di specifiche descrizioni o di fotografie,

risulta particolarmente difficile distinguere con certezza le une

dalle altre.

In tutto l’arco alpino, è stato osservato, soprattutto mediante l’ausilio di sopralluoghi di campagna, che questo tipo di processo

naturale s’innesca spesso come effetto di temporanei sbarramenti in alveo, prodotti da accumuli di frane superficiali (soil slip o

shallow landslide) che restringono o sbarrano l’alveo torrentizio, in breve tempo asportati ad opera della corrente.

Per tale motivazione la presente ricerca ha preso in considerazione anche la possibile correlazione esistente fra

precipitazioni e soil slip.

Tali processi avvengono lungo i corsi d’acqua dei bacini montani, dove gli effetti morfologici prodotti da nubifragi (soprattutto estivi), anche se localizzati, sono molto marcati e le conseguenze per le zone urbanizzate sui conoidi sono sovente molto gravi: per tale motivo le colate detritiche torrentizie risultano essere fra i piùpericolosi processi geomorfologici naturali dell’arco alpino.

Sebbene avvengano da migliaia di anni, solamente negli ultimi decenni la comunitàscientifica, le pubbliche amministrazioni e le popolazioni hanno mostrato un certo interesse verso le colate detritiche-torrentizie. Ciò è dovuto soprattutto alla necessità di definire la pericolosità sul conoide che se è abitato si tramuta in rischio.

La capacità distruttiva dei MDF è sovente sottovalutata in quanto essi si originano lungo torrenti alpini di modeste dimensioni, con aree di qualche chilometro

quadrato, caratterizzati da portate ordinarie in più delle volte pari a qualche decina di litri al secondo per la maggior parte dell’anno.

Le condizioni-chiave che si debbono presentare contemporaneamente affinché si manifesti il fenomeno sono essenzialmente: a) presenza di materiale detritico all’interno dell’alveo; b) adeguata pendenza del fondo; c) apporto di frazione

liquida sufficiente per la mobilizzazione del materiale solido.

Secondo approfonditi calcoli effettuati in Giappone, la miscela solido-liquida che si muove lungo l’impluvio ha una densità variabile da 1,4 ton/m³ sino a

2,5 ton/m³. Essa trascina spesso verso valle tronchi d'albero sradicati che ne aumentano il volume complessivo (es. Fusine luglio 1987), raggiungendo in

alveo altezze considerevoli, soprattutto nel settore frontale. Ma sono soprattutto i grandi massi a generare i danni più gravi.

La Lombardia è una regione per buona parte montuosa: di conseguenza molti risultano essere i bacini e i sottobacini anche di piccole dimensioni.

Una rapida analisi geomorfologica, condotta con l’ausilio delle fotografie aereeo più semplicemente mediante la consultazione delle cartografie disponibili,

può consentire facilmente d’identificare con buona approssimazione i torrenti maggiormente soggetti a processi torrentizi in base alla dimensione e forma del bacino, alla pendenza dell’asta torrentizia e alle dimensioni del proprio

conoide alluvionale.

Un altro tipo di approccio è quello storico. Nel data-base del CNR-IRPI di Torino oltre 600 bacini lombardi risultano soggetti a processi naturali che spaziano dalla piena torrentizia sino alla colata fangoso-detritica. Per alcuni di essi si dispone di una sola notizia storica relativa ad un processo che ha provocato danni (forse anche per l’assenza di un centro abitato sul conoide); per altri, invece, si hanno numerose notizie e in base alla ricorrenza del fenomeno si può dedurre la pericolositpericolositàà del torrentedel torrente.

Una ricerca condotta presso l’IRPI di Torino nel 1997, riguardante i bacini soggetti a processi torrentizi nella sola provincia di Sondrio, ha messo in luce che in almeno 299bacini si è manifestato almeno un fenomeno(piena torrentizia e MDF). E’ un dato sottostimato in quanto è stato ottenuto solamente tramite un’approfondita ricerca storica. Per questi bacini sono state schedati complessivamente ben 2.025 eventi.

Fra tutti i torrenti analizzati della provincia di Sondrio vale la pena citare il:- T. Tartano (Talamona), per il quale sono state ritrovate notizie storiche di almeno una settantina di eventi torrentizi (piene con ingente trasporto solido e MDF) a partire dal 1400: ciò significa un evento circa ogni 8 anni e mezzo.

- T. Schiesone (Prata Camportaccio), una quarantina di eventi torrentizi(piene con ingente trasporto solido e MDF) dal 1755 ad oggi, vale a dire

mediamente un evento circa ogni 6 anni.-T. Codera (Novate Mezzola), una cinquantina di eventi torrentizi (piene con

ingente trasporto solido e MDF) dal 1811 ad oggi, vale a dire mediamente un evento circa ogni 4 anni.

Ricerca delle notizie pregresseLa raccolta dei dati relativi agli eventi pregressi di MDF avvenuti sul

territorio lombardo è stata condotta seguendo la classica metodologia dell’IRPI di Torino, già testata in passato durante altre ricerche, che

consiste innanzitutto in una approfondita rassegna bibliografica.

Sono state considerate tutte le pubblicazioni aventi almeno un accenno ad un MDF o ad un SS

avvenuto in Lombardia. Il presente lavoro è stato facilitato dalla presenza del volume di

GOVI & TURITTO (1994) i quali avevano condotto un’approfondita indagine sui processi naturali

avvenuti in Valtellina e Valchiavenna. Purtroppo molti degli eventi da loro citati non hanno una copertura pluviometrica temporale,

essendo avvenuti antecedentemente al 1917, anno nel quale sono iniziate le misurazioni delle piogge con una certa uniformità sul territorio lombardo.

Il primo archivio preso in considerazione è stato l’Archivio storico dell’IRPI di Torino, ove sono contenuti oltre 250.000documenti inediti, riguardanti eventi franosi, di piena e torrentizi avvenuti nell’Italia Settentrionale dal 1800 ad oggi.

Questi documenti sono in larga parte costituiti da relazioni descrittive a seguito di sopralluoghi, dichiarazioni di pubblica calamità, delibere comunali, segnalazioni di dissesti e di danni, rapporti d'evento, richieste di sussidio, atti pubblici e privati.

IRPI-CNR di Torino

La ricerca di documenti relativi ed eventi pregressi è proseguita presso gli archivi dell’ARPA della Regione Lombardia. Le relazioni tecniche sono numerose ma purtroppo non esiste un elenco aggiornato di tutti gli archivi regionali e del loro

specifico contenuto: il personale non è in grado d’indicare con certezza l’ubicazione di diversa documentazione archiviata.

Presso il terzo piano dello stabile di Via Sassetti sono stati consultati tutti i faldoni delle province di Sondrio, Bergamo, Brescia, Como, Lecco e Varese.

Sono stati ritrovati alcune decine di relazioni descriventi MDF e SS, soprattutto coinvolgenti centri abitati, ma purtroppo pochi riferimenti agli orari d’innesco.

Sempre nello stesso stabile sono stati consultati i faldoni relativi alla Legge 267/98 (studi per perimetrazione delle aree a rischio idrogeologico molto elevato e progetti per la messa in sicurezza di tali aree). Anche in

questo caso, i documenti utili per la presente ricerca non sono stati molti.

Di rilevante importanza ai fini dello studio è stata la visita effettuata in 10 archivi comunali di altrettanti centri abitati scelti fra quelli maggiormente interessati in passato da MDF. Sono stati quindi visionati gli archivi dei comuni di: Bormio, Sondalo, Chiesa Valmalenco, Lanzada, Torre Santa Maria, Novate Mezzola, Prata Camportaccio, Ponte di Legno, Vezza d’Oglio e Sonico.

Di rilevante importanza ai fini dello studio è stata la visita effettuata in 10 archivi comunali di altrettanti centri abitati scelti fra quelli maggiormente interessati in passato da MDF. Sono stati quindi visionati gli archivi dei comuni di: Bormio, Sondalo, Chiesa Valmalenco, Lanzada, Torre Santa Maria, Novate Mezzola, Prata Camportaccio, Ponte di Legno, Vezza d’Oglio e Sonico.

Tutti sono risultati ben ordinati e di facile accesso. In tutti i Comuni vi è stata grande disponibilità da parte del personale tecnico che ha fornito indicazioni utili e talvolta ha accompagnato il gruppo di lavoro in sopralluoghi lungo l’asta dei torrenti, mostrando le situazioni idrauliche piùcritiche. Il materiale ritrovato è stato numeroso e di ottima qualità a partire dal 1820 circa sino ai giorni nostri. Le relazioni inedite descrivono gli eventi in maniera accurata e talvolta sono accompagnate da indicazioni sulle aree colpite, cartografie, valori quali volumetrie e spessori e persino fotografie. Purtroppo solamente una ventina di documenti descriventi MDF e SS sono stati correlati alle precipitazioni orarie, essendo avvenuti posteriormente all’inizio delle registrazioni.

Tutti sono risultati ben ordinati e di facile accesso. In tutti i Comuni vi è stata grande disponibilità da parte del personale tecnico che ha fornito indicazioni utili e talvolta ha accompagnato il gruppo di lavoro in sopralluoghi lungo l’asta dei torrenti, mostrando le situazioni idrauliche piùcritiche. Il materiale ritrovato è stato numeroso e di ottima qualità a partire dal 1820 circa sino ai giorni nostri. Le relazioni inedite descrivono gli eventi in maniera accurata e talvolta sono accompagnate da indicazioni sulle aree colpite, cartografie, valori quali volumetrie e spessori e persino fotografie. Purtroppo solamente una ventina di documenti descriventi MDF e SS sono stati correlati alle precipitazioni orarie, essendo avvenuti posteriormente all’inizio delle registrazioni.

Un ulteriore incremento di dati si èottenuto con la consultazione degli Archivi del Corpo Forestale dello Stato. Sono stati visitati l’Archivio del Coordinamento provinciale di Sondrio el’Archivio del Coordinamento Regionalea Milano.

Il Corpo Forestale, a partire dagli anni ’70 del secolo scorso, ogni qual volta avveniva un dissesto che interessava zone di sua competenza, effettuava un sopralluogo, compilando una scheda di sintesi. Tale scheda, contenente informazioni sull’ubicazione (cartografia IGM), la data ed eventualmente l’ora di accadimento, le caratteristiche geometriche, le caratteristiche geologiche, le cause probabili, i danni, ecc. è risultata di grande utilità. Sono stati raccolti circa 80 documenti prodotti dalla fine degli anni ’60 del secolo scorso, sino al novembre 2002.

Distribuzione nelle province lombarde dei fenomeni d’instabilità catalogati nei due anni di ricerca, per i quali è noto l’orario preciso d’innesco o si dispone di un’indicazione

temporale più generica e sono disponibili dati pluviometrici orari o giornalieri.

In totale, nei due anni di ricerca, sono stati censiti e catalogati 660 fenomeni di muddy-debris flow e soil slip avvenuti nelle province di Sondrio e di Brescia,

considerati utili al fine dello studio. In tale numero sono compresi tutti quei dissesti per i quali si dispone di dati pluviometrici (giornalieri o orari) relativi agli eventi che

li hanno generati e per i quali si conosce con maggiore o minore precisione il momento di accadimento.

Provincia di Sondrio; 395;

60%

Provincia di Brescia; 266;

40%

Tipo di indicazione temporale (generica od ora precisa) relativa all’innesco

BS: fenomeni con indicazione

temporale; 203; 31%

SO: fenomeni con indicazione

temporale; 262; 39%

BS: fenomeni con orario preciso; 63;

10%SO: fenomeni con

orario preciso; 133; 20%

Tipo di dati pluviometrici disponibili

SO: fenomeni con dati pluviometrici orari o semiorari; 209; 32%

SO: fenomeni con dati pluviometrici

giornalieri; 186; 28%BS: fenomeni con dati

pluviometrici giornalieri; 132; 20%

BS: fenomeni con dati pluviometrici orari o semiorari; 134; 20%

Fenomeni con disponibilità di dati pluviometrici orari o semiorari, relativi all’evento meteorico che li ha innescati: suddivisione a seconda della

precisione dell'orario di accadimento

SO: fenomeni con indicazione

temporale; 124; 59%

SO: fenomeni con orario preciso; 85;

41%

BS: fenomeni con orario preciso; 34;

33%

BS: fenomeni con indicazione

temporale; 68; 67%

Sono stati considerati soltanto i 116 fenomeni (MDF e SS), per i quali è nota l’ora esatta d’innesco ed è stato possibile reperire dati pluviometrici orari relativi

all’evento meteorico che li ha innescati. Tra tali dissesti è stata eseguita un’ulteriore scrematura, eliminando i fenomeni per i quali i dati pluviometrici non

sono stati considerati rappresentativi dell’evento (per problemi legati alla distanza o alla differenza di quota tra stazione di misura e punto d’innesco del

fenomeno, o l’orario d’innesco non è risultato attendibile dal confronto con i pluviogrammi d’evento).

Grafico illustrante la distribuzione in percentuale dei fenomeni estivi in base all’intervallo di tempo (∆t) trascorso tra il raggiungimento del picco d’intensità

dell’evento meteorico e l’innesco del movimento.

Grafico illustrante la distribuzione in percentuale dei fenomeni primaverili-autunnali in base all’intervallo di tempo (∆t) trascorso tra il raggiungimento del picco d’intensità dell’evento

meteorico e l’innesco del movimento.

L’elaborazione dei dati relativi agli eventi primaverili-autunnali ha messo in luce una maggiore variabilità e durata dell’intervallo che trascorre tra il

raggiungimento del picco d’intensità dell’evento meteorico e l’innesco del movimento. In buona parte dei fenomeni censiti (42,5 %) l’innesco avviene

entro 5 ore dal raggiungimento dello scroscio di pioggia più intenso, tuttavia sono altrettanto numerosi i dissesti avvenuti dopo intervalli compresi fra

5 e 15 ore da esso (25%).

Esempio della variabilità della piovosità media annua nell’intorno di una stazione pluviografica: si noti come fenomeni d’instabilità, per la cui caratterizzazione sono stati utilizzati i dati relativi ad una stessa stazione, si siano

innescati in fasce caratterizzate da una pma notevolmente

differente.

Stazione tipo strumento evento pluviometrico Evento ora evento D(h) P (mm) I (mm/h) PMA (mm) 100/PMA In

(mm/h*100/PMA)Codera M 21 agosto 1953 i017 21/8/53 21.00 13 41,7 3,2 1200 0,08 0,27Mese M 21 agosto 1953 i017 21/8/53 21.00 13 72,4 5,6 1300 0,08 0,43Cancano M 9-11 agosto 1999 i054 09/08/1999 23.00 1 13,3 13,3 800 0,13 1,66Arnoga M 9-11 agosto 1999 i054 09/08/1999 23.00 1 8,8 8,8 850 0,12 1,04Semogo A 9-11 agosto 1999 i054 09/08/1999 23.00 1 16,2 16,2 850 0,12 1,91Campo Moro M 16-19 luglio 1987 i093 18/7/87 19.00 69 154,4 2,2 950 0,11 0,24Lanzada M 16-19 luglio 1987 i093 18/7/87 19.00 60 86,3 1,4 1000 0,10 0,14Campo Moro M 15-19 luglio 1987 i095 19/7/87 3.00 77 172,7 2,2 950 0,11 0,24Lanzada M 16-19 luglio 1987 i095 19/7/87 3.00 68 146,1 2,1 1000 0,10 0,21Bormio M 22/07/1992 i171 22/7/92 17.00 4 79,7 19,93 700 0,14 2,85Prese Adda A 22/07/1992 i171 22/7/92 17.00 1 2,4 2,40 700 0,14 0,34Prese Frodolfo A 22/07/1992 i171 22/7/92 17.00 1 5,4 5,40 700 0,14 0,77Bormio M 22/07/1992 i172 22/7/92 18.00 5 80,1 16,02 700 0,14 2,29Prese Adda A 22/07/1992 i172 22/7/92 18.00 2 8,8 4,40 700 0,14 0,63Prese Frodolfo A 22/07/1992 i172 22/7/92 18.00 2 13,2 6,60 700 0,14 0,94Bormio M 07/07/1989 i173 07/07/1989 21.00 1 6,3 6,3 700 0,14 0,90Prese Adda A 07/07/1989 i173 07/07/1989 21.00 2 5,8 2,9 750 0,13 0,39Prese Frodolfo A 07/07/1989 i173 07/07/1989 21.00 3 11 3,7 700 0,14 0,52Bormio M 05/08/1999 i174 05/08/1999 23.00 1 12,7 12,7 700 0,14 1,81Prese Adda A 05/08/1999 i174 05/08/1999 23.00 6 20,7 3,5 750 0,13 0,46Prese Frodolfo A 05/08/1999 i174 05/08/1999 23.00 1 25,2 25,2 700 0,14 3,60Mese M 15/09/1950 i178 15/09/1950 20.00 21 78,4 3,7 1300 0,08 0,29Codera M 15/09/1950 i178 15/09/1950 20.00 4 16 4,0 1300 0,08 0,31

y = 2,01x-0,55

0,01

0,1

1

10

0,1 1 10 100 1000

D

In%

i017i054i093i095i173i174i178i171i172Ceriani 2004

Precipitazioni critiche per l’innesco dello stesso fenomeno, registrate in stazioni differenti nell’arco di 5 km di distanza: notevoli differenze di durata e di intensità…

Proiezione dei punti corrispondenti agli eventi ricavati nel corso della ricerca (per le province di Brescia e Sondrio) sul grafico intensità

normalizzata rispetto alla PMA (In) – durata (D) e confronto con le curve proposte da vari autori e dall’IRPI-CNR Torino

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0,1 1 10 100

D (h)

In (m

m/h

*100

)/PM

A

Eventi luglio 2008Eventi estiviEventi primaverili-autunnaliEventi luglio 1987IRPI TO - D>10hIRPI TO - D<=10hCERIANI (1994)ALEOTTI A (2002)ALEOTTI B (2002)

Proiezione dei punti corrispondenti agli eventi ricavati per le province di Brescia e Sondrio sul grafico intensità normalizzata rispetto alla pma (In) – durata (D) e curve ottenute dall’IRPI-CNR di Torino

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0 1 10 100

D (h)

In (m

m/h

*100

)/PM

A

Eventi Luglio 1987Eventi estiviEventi primaverili-autunnaliEventi luglio 2008IRPI TO - D<=10 hIRPI TO - D>10 hIRPI TO - SO D<=10 hIRPI TO - SO D>10 hIRPI TO - BS D<=10 hIRPI TO - BS D>10 h

fabio.luino@irpi.cnr.itGruppo di lavoro: Fabio Luino, Chiara Giorgia Cirio, Marcella Biddoccu, Mara Di Palma, Guido Nigrelli