MONITORAGGIO DELLE COLATE DETRITICHE: L AREA INSTRUMENTATA DI FIAMES (CORTINA D AMPEZZO)

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1 Convegno di Medio Termine dell Associazione Italiana di Ingegneria Agraria Belgirate, settembre 2011 memoria n. MONITORAGGIO DELLE COLATE DETRITICHE: L AREA INSTRUMENTATA DI FIAMES (CORTINA D AMPEZZO) M. Degetto 1, C. Gregoretti 1, M. Berti 2, A. Simoni 2, G. Crucil 1, A.Pimazzoni 1, R. Alberti 1, L. Romanel 1 e G. De Vido 3 (1) Dipartimento Territorio e Sistemi Agro-Forestali, Università degli Studi di Padova (2) Dipartimento di Scienze della Terra e Geologico Ambientali, Università degli Studi di Bologna (3) Studio di Ingegneria De Vido S. Vito di Cadore (BL) SOMMARIO Il monitoraggio delle colate detritiche assume una notevole importanza per lo studio di questi fenomeni di tipo impulsivo caratterizzati da un innesco difficilmente prevedibile in termini orari e spaziali ed una propagazione in tempi rapidi verso valle. Il monitoraggio permette sia di determinare le condizioni idrologiche, morfologiche e sedimentologiche che inducono la generazione di tali fenomeni che di misurarne le caratteristiche cinematiche (velocità e profondità) e dinamiche (la pressione al fondo e su ostacoli). Nell ambito di un progetto dell Alpin Space Programme finanziato dall Unione Europea si è provveduto ad instrumentare nell estate 2010 l area di Fiames, situata 2 km a nord di Cortina d Ampezzo lungo la SS 51, con pluviometri, telecamere e sensori di pressione per monitorare le precipitazioni e la generazione delle colate detritiche. Nel corso del 2010 non si sono innescati nè a Fiames, né nell intera valle del Boite eventi di colata detritica. Sono state invece monitorate le precipitazioni ed i deflussi superficiali discendenti dalle pareti del Pomagagnon. Parole chiave: colate detritiche, monitoraggio, pluviometri. 1 INTRODUZIONE Il monitoraggio delle colate detritiche è fondamentale per lo studio di tali fenomeni che sono difficilmente prevedibili ed avvengono in tempi rapidi. Le colate di detrito nelle Dolomiti vengono, in genere, innescate dai deflussi superficiali immediatamente a valle delle pareti rocciose. I deflussi superficiali si concentrano nei canali incisi delle pareti rocciose ed arrivati sui versanti sottostanti hanno la capacità di scavare dei canali nella coltre di questi. Questi canali incisi sui versanti si riempiono di sedimenti provenienti da crolli delle pareti rocciose a monte e di sponda degli stessi ed in seguito ad eventi meteorici intensi sono percorsi da deflusso superficiale. Se questi è in grado di movimentare materiale sufficiente si genera una colata detritica. Nell ambito del progetto europeo PARAmount (improved Accessibility: Reliability and security of Alpine transport infrastructure related to mountainous hazards in a changing climate)

2 M. Degetto et al. facente parte dell Alpin Space Programme si è installata una rete di sensori nella zona di Fiames (Cortina d Ampezzo, BL) allo scopo di monitorare le precipitazioni e la generazione delle colate detritiche. Questo tipo di rete è nuova rispetto a quelle esistenti perché monitora le precipitazioni sia a monte che in corrispondenza della zona di innesco e perché monitora l intero processo di generazione di una colata: i deflussi superficiali che la innescano e l innesco stesso. Ad Illgraben vi è una rete di pluviometri a monte della zona di generazione delle colate ma questa non è monitorata (Hurlimann et al., 2003; Badoux et al., 2009) mentre sul Rio Acquabona, pochi chilometri a sud di Fiames sono state installate a partire dal 1998 tre diverse stazioni di monitoraggio: la prima monitorava l innesco delle colate detritiche e la precipitazione corrispondente, la seconda non ha mai funzionato e la terza monitora la precipitazione poco a monte della zona di innesco (Scotton at al., 2011). 2 L AREA DI FIAMES L area di Fiames (2 km a Nord di Cortina d Ampezzo) monitorata corrisponde ai versanti ad Est della strada SS 51 tra i km Questa zona è caratterizzata da pareti rocciose costituite da dolomie e calcare del Triassico Superiore ed Inferiore sottostanti formazioni di Raibl. Sulle pareti rocciose sono incisi numerosi canali e dallo sbocco di questi sui depositi detritici sottostanti partono altrettanti canali di colata. In Figura 1 l area di Fiames con i canali di colata oggetto di studio e monitoraggio. Figura 1. Canali di colata a Fiames compresi tra i km 106 e 110 della SS. 51 (in arancio). I punti in rosso sono le aree di innesco delle colate ed in giallo le aree percorse dalle diverse colate occorse negli anni. Il tondino in rosso indica la posizione della stazione di monitoraggio.

3 Monitoraggio delle colate detritiche 3 LA STAZIONE DI MONITORAGGIO ED I PLUVIOMETRI La rete di monitoraggio è composta di due pluviometri ed una stazione (Figura 2). I due pluviometri con risoluzione di 0.5 mm sono posizionati in corrispondenza della Forcella del Pomagagnon e sotto la testa del Bertoldo. La stazione è posta immediatamente a valle dello sbocco sul versante di un canale roccioso inciso sul Campanile Dimai. La stazione (Figura 3) si compone di 1 pluviometro con termometro, 4 trasduttori di pressione, due videocamere ed una centralina di controllo e sincronizzazione CR 800 della Campbell e un sistema GSM di trasmissione dei dati da remoto. L energia elettrica è fornita da due batterie da 12 V ricaricate da un pannello solare sovradimensionato per sopperire ai periodi di nubilosità. Figura 2. La rete di monitoraggio installata: la stazione Dimai e i pluviometri. a) b) c) d)

4 M. Degetto et al. Figura 3. Stazione di monitoraggio: a) vista da valle, b) videocamere, c) centralina e pluviometro, d) pannello solare e batterie ricaricabili con batteria di emergenza. In figura 4 lo schema della disposizione degli strumenti e della loro funzionalità. Una telecamera inquadra il canale roccioso discendente dal Campanile Dimai mentre l altra il ghiaione sottostante dove si innescano le colate detritiche. In questo ghiaione sono interrati i 4 trasduttori di pressione che dovrebbero misurare la pressione dei pori immediatamente prima della formazione della colata e, quindi, la profondità del deflusso superficiale. Tramite le due videocamere si può osservare la formazione della colata individuando il tempo esatto dell innesco. La conoscenza del momento esatto dell innesco della colata permette di determinare la precipitazione che la genera. Nel corso dell estate 2011 uno stramazzo verrà posto nel canale roccioso a monte (Figure 5 e 6) insieme ad un trasduttore di pressione per la misura del carico idraulico (Figura 7). Figura 4. Schema della posizione planimetrica dei sensori. Quest ultimo dispositivo permetterà di determinare le portate che innescano le colate di detrito e di poter calibrare i modelli idrologici per la simulazione dei deflussi superficiali in bacini rocciosi. La stazione è sempre in stato di pre-allarme, il quale prevede l acquisizione, ogni 5 minuti, dei dati di precipitazione e di pressione misurati dai trasduttori. Nel caso in cui l altezza di precipitazione risulti superiore a 1.5 mm (20 mm/h) la stazione opera in modalità allarme per una durata di due ore con attivazione delle videocamere ed acquisizione delle misure ogni 5 secondi. Se dopo due ore la precipitazione risulta inferiore a quella della soglia di allarme le videocamere si spengono e la stazione torna in modalità pre-allarme altrimenti continua in modalità allarme. Le videocamere provvedono immagini b/n con una frequenza di acquisizione di 1/125 di s (circa Kb per immagine). La stazione è stata installata il 2 Luglio

5 Monitoraggio delle colate detritiche 2010 e nel corso dell estate 2010 non si sono verificate colate di detrito nella zona di Fiames come in tutta la valle del Boite. In figura 8 il massimo evento di precipitazione registrato e alle figure 9 e 10 le corrispondenti immagini delle videocamere. Figura 5. Il canale roccioso a monte della stazione con in rosso la stazione. Figura 6. Il tratto del canale roccioso in cui prima dell inserimento dello stramazzo.

6 M. Degetto et al. Figura 7. Il percorso del cavo del trasduttore di pressione installato a monte dello stramazzo. Figura 8. L evento del 11/07/2010 secondo il pluviometro alla Forcella del Pomagagnon. Deflusso sup. Figura 9. Immagine dei deflussi superficiali restituita dalla videocamera orientata a monte in corrispondente all evento meteorico del 11/07/2010. In figura 10 si distingue la lama d acqua che scorre sopra il ghiaione dimostrando così che è l azione erosiva dei deflussi superficiali ad innescare le colate di detrito piuttosto che lo scivolamento o franamento dello stesso.

7 Monitoraggio delle colate detritiche Deflusso sup. Figura 10. Immagine dei deflussi superficiali restituita dalla videocamera orientata a valle in corrispondente all evento meteorico del 11/07/ CONCLUSIONI Si è presentata la rete di monitoraggio installata a Fiames (Cortina d Ampezzo) per le precipitazioni ed i deflussi superficiali che innescano le colate detritiche. La rete di monitoraggio è stata completata il 2 luglio 2010 e verrà ulteriormente implementata con l installazione di un dispositivo di misura delle portate nel corso dell estate Fino ad ora non si sono verificate colate detritiche e si è mostrato unicamente l evento meteorico e di deflusso superficiale più intenso. La presenza di una lama d acqua sul ghiaione indica che è l azione erosiva dei deflussi superficiali a destabilizzarlo con la conseguente generazione di una colata detritica. Ringraziamenti. Questa studio si è svolto nell ambito del progetto Paramount dell Alpin Space Programme dell Unione Europea. BIBLIOGRAFIA Badoux A, Graf C. S., Rhyner J. Kuntner R. e McArdell B.W. A debris-flow alarm system for the Alpine-Illgraben catchment: design and performance. Natural Hazards 2009, Hu rlimann M, Rickenmann D, Graf C Field and monitoring data of debris-flow events in the Swiss Alps. Can Geotech J., 2003, 40: doi: /t Scotton P., Genevois R., Moro F., Zorzi L., Girardi G. E Takahashi, T. The debris-flows monitoring system of Acquabona torrent (Cortina d Ampezzo, Belluno, Italy) Proceedings of the 5 th International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation,Mechanics, Prediction and Assessment. Padova, Giugno 2011,