Colate detritiche in Valsesia: back analysis, simulazione e studio delle condizioni di innesco = Debris flows in Valsesia: back analysis, simulation, and study of triggering conditions

La tesi ¿ dedicata allo studio di una colata detritica, avvenuta a Camasco, frazione del comune di Varallo in provincia di Vercelli, nella notte tra il 2 e il 3 Ottobre 2020. Le colate detritiche, note in letteratura come debris flow, sono particolari eventi idrogeologici definiti come ¿rapide o estremamente rapide ondate di materiale detritico saturo all¿interno di un ripido canale, con un rilevante accrescimento della massa di acqua e materiale lungo il percorso¿, (Varnes, 2014). Vengono innescate grazie ad un ingente apporto idrico che, saturando una massa detritica in precarie condizioni di stabilit¿, induce una riduzione delle tensioni efficaci e il superamento delle condizioni di equilibrio provocando cos¿ la mobilitazione del flusso. A causa di volume, velocit¿ e forze di impatto molto elevati, i debris flow sono caratterizzati da un elevato potenziale distruttivo, specie se localizzati in corrispondenza di infrastrutture o aree urbanizzate; ci¿ li rende fenomeni a cui dedicare la dovuta attenzione in termini di rischio e dissesto idrogeologico. Per gli stessi motivi, uniti all¿imprevedibilit¿, legata principalmente alle condizioni di equilibrio del terreno e agli scarsi segnali premonitori, oltre che alla notevole rapidit¿ del collasso, l¿attuazione di piani di monitoraggio e, allo stesso modo, l¿ottenimento di dati affidabili circa i parametri del flusso, rendono lo studio e la modellazione di simili dissesti decisamente complicati. Uno dei principali aspetti di questo lavoro, quindi, ha riguardato lo svolgimento di un¿analisi a ritroso, anche detta back-analysis, ovvero una procedura iterativa di calibrazione volta all¿ottenimento dei parametri che meglio consentono la ricostruzione dell¿evento e basata su testimonianze e materiale raccolti a posteriori. Tramite i rilievi svolti nei giorni seguenti alla colata e i successivi sopralluoghi (in particolare volti all¿identificazione del volume di distacco, della zona di arresto e della superficie di erosione oltre che alla valutazione dei danni e delle altezze raggiunte dal flusso) ¿ stato possibile definire i parametri reologici della colata che, tramite l¿applicazione del modello di Voellmy, ne caratterizzano il comportamento, descrivendo la deformazione del materiale in relazione alle sue caratteristiche fisiche. Tutto ci¿ ¿ stato effettuato tramite l¿utilizzo del software RAMMS::DEBRISFLOW, programma specializzato nella simulazione di masse in rapido movimento in ambiente alpino, che ha inoltre restituito valori massimi di altezza, velocit¿ e pressione raggiunti dal flusso durante la propagazione, utili per l¿eventuale progettazione di futuri interventi di mitigazione e di protezione delle opere a valle, cos¿ come di eventuali piani di protezione civile da mettere in atto. A tale scopo, perci¿, i parametri cos¿ ottenuti sono stati impiegati per simulare ulteriori scenari di possibili zone di distacco adiacenti a quella oggetto di studio. Il lavoro si ¿ concluso con uno studio in ambiente GIS sulle condizioni di innesco in relazione alla pioggia infiltrata: attraverso l¿applicazione del modello di Montgomery & Dietrich e il criterio dell¿equilibrio limite, ¿ stato possibile determinare la quantit¿ di pioggia critica per la stabilit¿ del pendio, calcolare il fattore di sicurezza per eventi con vari livelli di intensit¿ associati a diversi tempi di ritorno e, infine, realizzare una rappresentazione cartografica della pericolosit¿ per instabilit¿ dei versanti.