ITALIAN NATIONAL RESEARCH COUNCIL RESEARCH INSTITUTE FOR HYDROGEOLOGICAL PROTECTION (IRPI) Debris flow: monitoraggio e sistemi di allerta.

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1 Debris flow: monitoraggio e sistemi di allerta. 50

2 TITOLO

3 Strumentazione per il monitoraggio o per l allerta? Monitoraggio e allerta sono strettamente legati. Il monitoraggio delle colate è utilizzato per misurare parametri utili per migliorare la conoscenza del fenomeno e per progettare meglio gli interventi strutturali, ma consente anche di svolgere ricerche per lo sviluppo di sistemi di allerta.

4 Pendoli ITALIAN NATIONAL RESEARCH COUNCIL

5 Principali parametri relativi alle colate detritiche determinati tramite il monitoraggio

6 Sensori di livello radar / ultrasuoni Determinazione di altezza, forma d onda (idrogramma), velocità media del fronte principale e delle onde successive, volume, forza impatto (indiretta) Velocità Forza impatto Volume Vol t f t 0 F VA( t) dt 2 AV sin V t f t 0 A( t) dt

7 Stima del volume tramite sensori di livello: ricerche attualmente in corso.

8 Telecamere fisse: preziosi ausili per il monitoraggio (e l allerta)

9 Sensori di vibrazione Costi: geofono 100 ultrasuoni 1500 I sensori di vibrazione consentono di rilevare un maggior numero di informazioni rispetto a sensori radar ed ultrasuoni. Tali informazioni risultano utili soprattutto per l allerta.

10 Classificazione dei sistemi di allerta per debris flow I sistemi di allerta si possono ricondurre a due categorie principali (Hungr et al., 1987): 1. advance warning, (Sistemi di allerta anticipata) 2. event warning (including post-event warning systems) (Sistemi di allerta in corso di evento).

11 Event Warning Systems (Sistemi di allerta in corso di evento). 1. Sensori di contatto 2. Sensori remoti

12 Event Warning Systems (Sistemi di allerta in corso di evento). Sensori di contatto (Alberta creek in British Columbia, Hungr. et al. 1987). Richiede di essere rimpiazzato dopo l evento.

13 Francia, S. Bernard catchment (Maurienne Valley)

14 Un sistema simile è in uso nel Torrente Ravoire. I pendoli attivano una sirena installata nel villaggio di Pontamafrey.

15 Remote sensors Sensori remoti (non di contatto) Sensori ultrasonici e radar. Jiangjia Gully (Zhang, 1993).

16 Con i sensori remoti interviene la necessità di un algoritmo di allarme.

17 Recenti orientamenti della ricerca nell ambito dei sistemi di allarme. Telecamere, sensori ultrasonici, sensori radar (ed anche i pendoli) devono tutti essere sospesi sul letto del torrente. Ciò comporta una serie di difficoltà. Una di queste è data dalla possibilità che il letto del torrente subisca delle deviazioni prodotte da erosioni e depositi e che il sensore non rilevi più la colata.

18 Un altra difficoltà è costituita dalla possibile asportazione delle strutture di sospensione.

19 I vantaggi posti dall uso dei geofoni sono più d uno. Inoltre: sono sensori passivi che non richiedono alimentazione (consentono perciò più facilmente di realizzare centraline stand alone) non risentono di una eventuale spostamento del corso del canale non hanno bisogno di sospensione sul canale. rilevano l arrivo del fronte della colata anche in lontananza (vedremo quanto) consentono di registrare più informazioni utili relative alla colata (ad es. la frequenza).

20 Il confronto con l idrogramma evidenzia anche come il geofono sia in grado di rilevare con un anticipo di 60/70 secondi l arrivo della colata.

21 Algoritmo stile Illgraben e Rebaixader

22 È in fase di progettazione e di test sul T. Gadria una centralina multifunzione che prevede: 1. Amplificazione variabile 2. Due diversi metodi di elaborazione del segnale (tipico probl. di monitoraggio) 3. Determinazione della frequenza fondamentale (e prime 3 armoniche) 4. Calcolo automatico di STA/LTA 5. Settaggio separato dei 3 sensori collegati. 6. Calcolo della pendenza del segnale

23 Centralina per il monitoraggio microsismico delle colate di detrito

24 Obbiettivo futuro Implementazione a bordo della centralina della stima del volume.

25 Grazie per l attenzione.