COMUNE DI TALAMONA PROVINCIA DI SONDRIO O.P.C.M. n.3725 del 29 dicembre 2008 Piano degli interventi relativo al ripristino delle condizioni di sicurezza territoriale approvato con Ordinanza del Commissario Delegato n.6 del 11.08.2009 Progetto interventi di sistemazione del bacino del Torrente Malasca Realizzazione pista di accesso e sacca di deposito Opere di inalveamento a valle della stessa PROGETTO DEFINITIVO RELAZIONE GEOLOGICA, GEOTECNICA ED IDROLOGICA febbraio 2010 Geol. Danilo Grossi Geol. Gaetano Conforto STUDIO GEO 3 di Gaetano Conforto, Danilo Grossi Via De Simoni 11 23100 Sondrio Tel/fax 0342 212400 Email studiogeo3@fastwebnet.it
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 2/49 INDICE 1 - Premessa... 3 2 Esame situazione di dissesto... 7 3 Evento pluviometrico... 17 4 Portate di piena... 20 5 Determinazione della colata di riferimento debrisgramma di progetto... 29 6 - Stima dei volumi di materiale mobilizzabile... 30 6.1. - Valutazione quantitativa del trasporto solido annuo potenziale del bacino mediante il metodo Gravilovic-Zemljic... 30 6.2. Calcolo magnitudo... 31 6.3. Stima di terreno... 32 6.4. Caratteristiche dei fenomeni di trasporto sulla conoide... 33 7 Simulazione colata di detrito (debris flows)... 34 8 Sismicità dell area... 41 9 Caratteristiche geotecniche dei terreni... 45 10 Valutazione dell efficacia dell intervento... 46 ALLEGATI - Cartografia con proposta di riperimetrazione aree P.A.I. nella zona di conoide scala 1:10.000 Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 3/49 1 - Premessa Il presente lavoro, eseguito per incarico del Comune di Talamona, consiste nella relazione geologica a supporto della Progettazione Esecutiva degli interventi di Sistemazione del bacino del Torrente Malasca, realizzazione pista di accesso e sacca di deposito opere di inalveamento a valle della stessa. Tali interventi si inquadrano nell O.P.C.M. n.3725 del 29 dicembre 2008, Piano degli interventi relativo al ripristino delle condizioni di sicurezza territoriale approvato con Ordinanza del Commissario Delegato n.6 del 11.08.2009 emanato a seguito degli eventi alluvionali del luglio 2008 quando gran parte del bacino montano del Torrente Malasca è stato interessato da estesi fenomeni di dissesto che hanno comportato il completo sovralluvionamento delle aree di conoide. Obbiettivo principale del presente intervento è pertanto la realizzazione di una grossa sacca di deposito della capacità di circa 100.000 mc, posizionata in corrispondenza della parte apicale del conoide di deiezione e in grado di arrestare e trattenere il materiale solido proveniente da un fenomeno di colata di detrito (debris flow) di caratteristiche e magnitudo analoghe a quello del luglio 2008. Come verrà meglio illustrato nel seguito dovrà, invece, essere rimandato ad una II fase la realizzazione delle opere di sistemazione del bacino montano e il completamento delle opere di regimazione e adeguamento idraulico del canale di smaltimento a valle della sacca. La presente relazione fa seguito ad un primo Progetto Preliminare, realizzato nel novembre 2009 ed approvato dagli Enti competenti. L'indagine ha quindi riguardato le caratteristiche geologiche, litologiche, strutturali e morfologiche dei terreni presenti nel bacino del Torrente Malasca. Sono state inoltre cartografate le situazioni di dissesto presenti lungo l'asta del torrente al fine di individuare ed analizzare gli elementi di rischio e indicare le possibilità di intervento nelle varie zone di interesse. Al fine di verificare il comportamento della colata in relazione all efficacia delle opere in progetto è stata effettuata una simulazione della colata mediante il programma di simulazione bidimensionale FLO-2D che utilizza il modello digitale del terreno (D.T.M.). L'indagine è stata svolta mediante: Individuazione dei Criteri Progettali da adottare. Individuazione, in accordo con il Progettista, degli interventi di sistemazione ritenuti più necessari e loro suddivisione in 2 classi di priorità di intervento. Rilievi lungo tutta l asta del T. Malasca nei giorni immediatamente successivi all evento alluvionale (luglio e agosto 2008) Stesura, in collaborazione con l Ing. Stefano Boninsegna, di un Piano di Bacino datato ottobre 2008 nel quale è stata esaminata la situazione di dissesto e vengono indicati e quantificati gli interventi di sistemazione idrogeologica e messa in sicurezza ritenuti necessari. Analisi bibliografica, con acquisizione ed esame della documentazione geologica esistente; Esame di foto aeree riguardanti la zona; Analisi idrologiche e verifica dinamiche di trasporto solido con campionamento in alveo delle classi granulometriche presenti; Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 4/49 Stima magnitudo potenziale del bacino Simulazione della dinamica della colata di detrito e verifica sue modalità di propagazione nelle aree di conoide sulla base di un modello digitale del terreno (D.T.M.) realizzato con maglia 5 m e costruito sulla base della cartografia aerofotogrammetrica, in scala 1:2.000, integrata con i dati del rilievo topografico di dettaglio realizzato dai progettisti. In accordo a quanto emerso nel corso del rilievo, ed a seguito delle risultanze delle analisi condotte, sia a livello di progetto preliminare che di progetto definitivo, si è potuto riscontrare che il pericolo maggiore è determinato dalla presenza di una grande quantità di materiale detritico-alluvionale in alveo posto in situazione di equilibrio precario ed in totale assenza di opere di contenimento/consolidamento. In concomitanza di eventi meteorici anche non particolarmente intensi questi detriti possono essere trasportati a valle dalle acque in piena del torrente determinando gravi situazioni di rischio per le aree antropizzate del conoide. La definizione degli interventi di messa in sicurezza previsti complessivamente nell analisi di bacino è stata basata, sull analisi delle condizioni di rischio potenziale di danni a infrastrutture e del rapporto costi di intervento/benefici attesi, in relazione al finanziamento ottenuto. Tale analisi è stata ulteriormente elaborata a seguito dei sopralluoghi e degli approfondimenti progettuali successivi ed ha condotto, data anche la non totale copertura finanziaria delle necessità rappresentate in sede di Studio di Bacino, alla identificazione degli interventi da prevedere in questo primo lotto, come dettagliatamente indicato negli elaborati allegati. Quali elementi discriminatori per la scelta della tipologia di intervento, nell analisi delle possibili alternative, sono stati adottati i seguenti parametri di valutazione: I. efficacia tecnica dell intervento a breve e lungo termine nella riduzione del livello di esposizione e di rischio anche in funzione delle caratteristiche geologiche della zona, del grado di dissesto dei bacini e delle opere di difesa già presenti sul territorio; II. fattibilità economica dell intervento in rapporto ai potenziali benefici indotti, inclusi i relativi costi di manutenzione e possibilità di accesso alle eventuali aree di cantiere; III. inserimento ambientale dell intervento. In linea di principio, gli interventi strutturali che possono essere adottati per mitigare gli effetti di un debris flow, aumentando il livello di protezione delle potenziali aree vulnerabili, sono in genere localizzate lungo il collettore principale, o quantomeno, nell intorno della zona di influenza delle alluvioni solido-liquide. In via generale, ed astraendo per un attimo dal caso specifico in esame, partendo dalla testata del bacino verso valle, gli interventi si possono riassumere in: Opere trasversali che mirano a stabilizzare il canale in corrispondenza della/e potenziale/i zona/e di innesco della colata detritica; Opere trasversali e longitudinali che mirano a consolidare il fondo alveo in tutti i tratti del torrente che, in base all analisi effettuata, risultano particolarmente vulnerabili nei confronti del processo di aratura del fondo provocato dalla colata detritica; Opere che mirano a ridurre l impatto della colata detritica; Opere che mirano a trattenere i massi ed il materiale di maggiori dimensioni trasportati dalla corrente; Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 5/49 Aree destinate al deposito dei sedimenti, chiuse eventualmente da briglie di trattenuta; Canalizzazioni a valle delle aree di deposito, finalizzate allo smaltimento efficiente delle portate liquide e dei residui flussi solidi fuoriuscenti dalle briglie di trattenuta/filtranti. Tutti questi interventi rappresentano la successione ideale delle opere che possono essere realizzate, per mitigare gli effetti di un debris flow alle quali però bisogna accompagnare: Realizzazione di interventi estensivi atti a ridurre le zone di produzione dei sedimenti ed a regimare le acque superficiali di versante; Corretta e lungimirante pianificazione dell uso del suolo, con particolare riferimento alle aree di conoide ove, anche in presenza delle opere di mitigazione, sarebbe meglio interdire l espansione delle urbanizzazioni. La sequenza ideale di intervento sopra descritta va poi adattata alle caratteristiche specifiche del bacino oggetto di studio, tenendo in debito conto la vulnerabilità delle aree potenzialmente coinvolgibili dal fenomeno, e soprattutto, come nel caso in esame, ipotizzando una scansione temporale dell attuazione degli interventi (in lotti successivi) in considerazione delle risorse economiche messe via via a disposizione per la sistemazione idraulica del torrente. In accordo con quanto sopra specificato, lo Studio di Bacino, predisposto poco dopo l evento del luglio 2008, aveva illustrato lo stato di dissesto rilevato fornendo le prime indicazioni di intervento e quantificando, di massima, le risorse economiche necessarie. A seguito dell avvenuta comunicazione di assegnazione del finanziamento relativo ad un primo lotto di interventi, il sottoscritto è stato incaricato (congiuntamente all Ing. S. Boninsegna) di effettuare la consulenza geologica a supporto della progettazione delle opere previste. Nel progetto preliminare dopo aver effettuato una campagna di rilievi in sito che hanno consentito di approfondire le conoscenze del contesto, sono state ipotizzate le linee di intervento. Le scelte progettuali adottate nel preliminare hanno sostanzialmente confermato quelle previste nello Studio di Bacino dando priorità all attuazione delle opere localizzate sul conoide. Successivamente all approvazione del progetto preliminare, avvenuta a seguito di confronto e condivisione delle scelte di intervento effettuate con l Amministrazione committente e con i funzionari regionali dello Ster di Sondrio, si è proceduto alla stesura del progetto definitivo e successivamente del presente progetto esecutivo. Tutti gli interventi previsti, in questa prima fase di attuazione, si concentrano all apice del conoide nell intento di creare una sacca di deposito in grado di trattenere eventuali nuove future colate detritiche, anche in considerazione della consistente quantità di materiale rimaneggiato presente nel tratto di alveo di monte. In pratica si prevede la realizzazione di: un bacino di accumulo (sacca di deposito), posizionato all apice del conoide, delimitato da un rilevato avente adeguate caratteristiche dimensionali e costruttive; una serie di opere trasversali di stabilizzazione del fondo alveo e correzione della pendenza, all interno del bacino di accumulo; alcune opere per la riduzione dell impatto della colata (speroni frangicolata); Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 6/49 una briglia selettiva di trattenuta (di tipo filtrante) a chiusura della sacca di deposito; una parziale sistemazione del tratto di canale a valle della sacca di deposito. Purtroppo non sarà possibile, a causa dell insufficienza delle risorse economiche messe a disposizione, completare gli interventi previsti per la sistemazione complessiva del torrente e pertanto sarà necessario attendere futuri finanziamenti per realizzare: il completamento della sistemazione del canale a valle della sacca di deposito; la realizzazione degli interventi estensivi previsti nel tratto di alveo a monte della sacca di deposito e finalizzati alla stabilizzazione dell abbondante materiale detritico-alluvionale presente lungo l alveo e al consolidamento delle estese aree in dissesto presenti in sponda sinistra. Pertanto, pur nella consapevolezza che con questo primo lotto di interventi si dà attuazione alla maggior parte delle opere ritenute prioritarie, si raccomanda comunque il reperimento delle risorse necessarie al finanziamento di tutte le opere previste nello studio di Bacino. A completamento della descrizione dei criteri di progettazione adottati appare opportuno precisare che la sacca di deposito consente unicamente la deposizione e successiva trattenuta del materiale solido che potrebbe essere movimentato da una possibile colata detritica. Le portate liquide, non associate a fenomeni di debris flow, continueranno a defluire indisturbate all interno del canale appositamente realizzato, e potranno oltrepassare la briglia filtrante posta a chiusura della sacca di deposito sia attraverso le fessure (ricavate nel corpo briglia) sia superiormente sfiorando dalla gaveta (anche in condizioni di eventuale ostruzione delle fessure). Ad ulteriore garanzia della non perturbazione del regime idraulico esistente, da parte delle opere previste in progetto, si precisa che sarà realizzata una pista di presidio e manutenzione a servizio della sacca di deposito, in modo da consentire ai mezzi di raggiungere la briglia filtrante e di operare per la rimozione del materiale trattenuto anche in condizioni critiche (evento in corso). Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 7/49 2 Esame situazione di dissesto Tutto il bacino della Valle Malasca, dalla zona di conoide sino alla testata spartiacque, presenta un elevato grado di dissesto determinato dalla riattivazione di gran parte degli impluvi presenti con formazione diverse colate di detrito (debris flows) che hanno provocato l esondazione del torrente nell area di conoide. Nello stato attuale, a seguito di questo primo sopralluogo, può essere schematizzata la seguente situazione: Zona di conoide: In corrispondenza dell area di conoide il torrente è esondato nella parte apicale, circa a q. 400 m s.l.m., riattivando un paleoalveo abbandonato e provocando una colata di detrito e fango che ha investito diversi edifici e danneggiato infrastrutture e strade. Il deposito presenta una tipica gradazione orizzontale con una predominante presenza di blocchi anche di ingenti proporzioni nella parte medio-alta del conoide e una serie di depositi di natura più sabbiosa nella porzione più distale del conoide. Nella parte sommitale la colata, incanalata all interno del paleoalveo, possedeva una straordinaria energia essendo in grado di trascinare a valle e depositare lungo il conoide numerosi blocchi di dimensioni notevoli; successivamente nella parte mediana, dove le pendenze si riducono e il paleoalveo tende ad aprirsi, la colata si è divisa in due rami; il ramo di destra ha seguito grossomodo l alveo del torrente immettendosi nel T. Tartano mentre il ramo di sinistra, più fluido in quanto costituito da materiale a granulometria medio-fine, ha proseguito lungo il conoide raggiungendo un edificio industriale situato nella parte terminale del cono. L area alluvionata dalla colata di detrito ammonta a circa 0.15 kmq pertanto, considerando uno spessore medio dei depositi che varia da 1 3 m nella zona apicale del conoide a poche decine di centimetri nella zona medio-inferiore, è possibile quantificare in almeno 75-100.000 i metri cubi di materiale depositato. Il bacino del T. Malasca ha una superficie di 2,61 kmq e una lunghezza complessiva della rete idrografica superficiale attiva di 4,6 km; si ottiene un tasso di apporto detritico pari a 22 mc/ml che è, senza dubbio, tra i più elevati tra quelli sino ad ora censiti nel nord Italia come confermato dal grafico seguente. Distribuzione di frequenza dell apporto detritico unitario per bacini delle Alpi Orientali Italiane (da Marchi e D Agostino, 2004) Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 8/49 Foto 1 Zona apice conoide Foto 2 - Zona mediana Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 9/49 Foto 3 - la colata si divide in due rami Foto 4 Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 10/49 Foto 5 - la colata di sinistra raggiunge un edificio produttivo Foto 6 - blocchi depositati nel settore mediano del conoide Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 11/49 Foto 7 - materiale detritico di elevata granulometria depositato dal torrente a q. 370 m s.l.m Foto 8 edificio danneggiato Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 12/49 Bacino montano: Lungo tutto il tratto all interno del bacino montano l alveo del torrente evidenzia un elevato grado di dissesto determinato dal completo sovralluvionamento dell asta torrentizia con materiale di medio-grossa granulometria posto in situazione di equilibrio precario e facilmente rimobilizzabile nel corso di un evento di piena con gravi situazioni di rischio per le aree urbanizzate del conoide. In accordo a quanto è stato possibile rilevare nel corso dei sopralluoghi realizzati emerge come gran parte degli impluvi, costituiti da stretti solchi incisi nel substrato roccioso e caratterizzati da una marcata pendenza, siano stati interessati, sino quasi alla zona di testata, dal transito di colate detritiche che hanno riversato in alveo ingenti quantitativi di materiale alluvionale. Nel corso dell evento in corrispondenza della confluenza di questi impluvi laterali all interno del collettore principale si sono formati importanti coni di detritico che hanno inizialmente ostruito l alveo con conseguente formazione di effimeri sbarramenti la cui distruzione ha generato colate detritiche caratterizzate da un insolitamente elevata capacità di trasporto ed erosione. A seguito di un sopralluogo effettuato lungo tutto il bacino montano è stata rilevata la seguente situazione: tratto zona di testata q 1100 m s.l.m. In questo tratto sommitale si è verificata la completa riattivazione di tutti e quattro i principali rami secondari che, a q. 1100 m s.l.m., convergono nel collettore principale del T. Malasca. Si tratta di ripidi impluvi, totalmente incisi nel substrato roccioso metamorfico lungo preesistenti linee di controllo strutturale, che, comportandosi come una sorta di catino impermeabile, hanno dato l impulso iniziale ad innesco delle colate detritiche raccogliendo e scaricando immediatamente a valle l onda di precipitazione creata dalla cella temporalesca. Allo stato attuale tali impluvi si presentano in parte come scivoli in roccia completamente puliti dal passaggio della colata detritica e in parte, soprattutto nelle zone di confluenza e nei tratti inferiori, colmi di materiale detritico arrestato a ridosso di effimeri sbarramenti costituiti da cataste di blocchi tra loro incastrati e/o diversi tronchi di abete disposti di traverso lungo l alveo. Si tratta queste di situazioni temporanee e potenzialmente pericolose in quanto il cedimento di anche solo uno di questi sbarramenti nel corso di un evento di piena può innescare una colata di detrito con successiva rimobilitazione dell abbondante materiale alluvionale presente lungo tutto il tratto inferiore dell alveo. Complessivamente si ritiene che in questo tratto sia ancora presente un volume di circa 12-15.000 mc di materiale potenzialmente rimobilizzabile. tratto q 1100 750 m s.l.m. Lungo questo tratto mediano, lungo circa 900 m, il torrente risulta completamente sovralluvionato con materiale di medio-grossa pezzatura proveniente direttamente dai ripidi canaloni secondari presenti, dalla rielaborazione dei coni detritici attivi posti al piede dei canaloni e dai fenomeni franosi posti, a quote diverse, in sponda sinistra. In particolare in questo tratto si rileva come la presenza di almeno tre cataste di blocchi ciclopici (V > 10 mc) abbia completamente sbarrato l alveo comportando l innalzamento del talweg e la successiva formazione di aree di sedimentazione che hanno favorito l arresto di circa 16-20.000 mc di materiale detritico. Mentre le due briglie naturali presenti a q. 850 e 800 m s.l.m. possono essere considerate stabili, la catasta presente a q. 750 m s l.m. è parzialmente sottoescavata al piede e posta in situazione di equilibrio precario. In considerazione del marcato gradino morfologico creato dallo sbarramento e dell accentuata pendenza dell alveo nel tratto immediatamente a valle, in caso di suo cedimento/collasso si verrebbe a generare una pericolosa onda di erosione regressiva che porterebbe alla rielaborazione del materiale detritico-alluvionale attualmente depositato in alveo e alla formazione di più colate di detrito che arriverebbero a raggiungere la zona apicale del conoide. Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 13/49 tratto q 750-650 m s.l.m. Lungo questo breve tratto è presente un esteso fenomeno franoso in sponda sinistra. Si tratta di una frana di scivolamento superficiale, totalmente impostata in depositi morenici ed eluvio-colluviali a granulometria medio-fine ed attualmente rielaborata al piede dall azione erosiva operata dalle acque del torrente. Nel corso dell evento alluvionale tale dissesto ha sicuramente fornito al torrente un rilevante volume di materiale detritico e ancora oggi, nel corso dei sopralluoghi realizzati, è stato possibile rilevare come si tratta di una frana attiva periodicamente soggetta a localizzati fenomeni di scivolamento superficiale che scaricano in alveo il materiale franato. Da un primo esame, effettuato sulla base dell estensione delle aree in dissesto, è stato possibile stimare in 4-6.000 mc il materiale detritico che potrebbe essere fornito all alveo dalla riattivazione delle frane presenti. tratto q 650 480 m s.l.m. (apice conoide) In questo tratto terminale che si estende sino all apice del conoide l alveo è completamente sovralluvionato per tutta l estensione del fondovalle, con materiale di medio-grossa pezzatura che, alcuni punti, raggiunge spessori superiori a 2-3 m. In questa zona è presente un ingente quantitativo di materiale detritico-alluvionale, stimato in 25-40.000 mc facilmente rimobilizzabile dalle acque del torrente, anche in corso di eventi di piena non eccezionali, e soggetto all innesco di colate di detrito. Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 14/49 Bacino T. Malasca l immagine illustra il bacino del t. Malasca prima del transito della colata detritica Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Studio di Consulenza Geologica GEO 3 Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 15/49 Foto 10 q 550 tratto di alveo sovralluvionato Foto 9 q 490 tratto di alveo sovralluvionato Foto 11 q 750 frana in sponda sinistra Foto 12 q 1300 frana in sponda sinistra Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica febbraio 2010
Studio di Consulenza Geologica GEO 3 Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 16/49 Foto 13 q. 1300 accumulo generato da blocco instabile Foto 15 - q.1100 cono di detrito inciso Foto 14 - q. 1400 catasta di blocchi instabili Foto 16 q. 1350 sbarramento Progetto esecutivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica da catasta febbraio 2010 di blocchi
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 17/47 3 Evento pluviometrico In accordo a quanto indicato nella relazione di sopralluogo realizzato dal CNR-IRPI 1 l evento pluviometrico che ha generato il fenomeno alluvionale mostra due picchi di intensità (Fonte: Sinergie Regione Lombardia): il primo verso le ore 20 di sabato 12 luglio (più significativo a Morbegno) e il secondo fra le ore 4 e le 5 del 13 luglio 2008 in tutte e quattro le stazioni considerate (Tab. 1). I processi naturali si sono manifestati con un ritardo compreso fra le 4 e le 6 ore dal secondo picco di pioggia. Utilizzando i dati del radar meteorologico svizzero, riportati nella relazione geologica realizzata da geologi della Regione Lombardia 2, viene indicata un altezza totale di precipitazione fra 100 e 130 mm nelle 24 ore fra le 12 di sabato 12 e le ore 12 di domenica 13 luglio, con le maggiori intensità fra le 7 e le 9 di domenica. I grafici allegati mostrano l andamento della precipitazione (campionamento orario e/o semiorario e cumulata) nel periodo fra le ore 00 del 12 luglio alle ore 23 del 14 luglio 2008 nelle stazioni di Caiolo, Cedrasco, Morbegno (rete minimo vitale) e Morbegno (Via Cortivacci). La freccia bianca indica il momento nel quale si è manifestata la prima colata detritica, vale a dire quella originatasi lungo l asta del T. Malasca in comune di Talamona. 1 IRPI Torino Relazione di sopralluogo del CNR IRPI di Torino in Valtellina per l evento idrometeorologico del 12-13 luglio 2008 2 Regione Lombardia relazione geologica geol. M. Ceriani e c. Toffaloni
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Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 20/47 4 Portate di piena NORMATIVA Piano stralcio per l Assetto Idrogeologico (PAI) - Interventi sulla rete idrografica e sui versanti. Legge 18 Maggio 1989, n. 183, art. 17, comma 6ter - Adottato con deliberazione del Comitato Istituzionale n. 18 in data 26 aprile 2001. DIRETTIVA SULLA PIENA DI PROGETTO DA ASSUMERE PER LE PROGETTAZIONI E LE VERIFICHE DI COMPATIBILITA IDRAULICA PARAMETRI MORFOMETRICI DEL BACINO Sulla base della CTR 1:10.000 è stato individuato il bacino del T. Malasca, il collettore principale ed i relativi parametri morfometrici: - A bacino = area sottesa dal bacino idrografico chiuso all apice della conoide; - h max = quota massima del bacino; - h 0 = quota minima del bacino valutata all apice della conoide; - h max_ret = quota massima raggiunta dal reticolo idrografico principale - h max_ver = quota massima sullo spartiacque raggiunta dalla goccia d acqua che scorrendo sul versante raggiunge il punto sommitale dal reticolo idrografico principale - L reticolo = lunghezza del reticolo principale - L versante = lunghezza del percorso di versante T. Malasca Abacino= 2.61 km 2 hmax = 2090.00 m s.l.m. h0= 471.00 m s.l.m. hmax_ret= 1891.00 m s.l.m. hmax_vers= 1944.00 m s.l.m. Lreticolo= 3051.80 m Lversante= 53.32 m Parametri morfometrici del bacino
Studio di Consulenza Geologica GEO 3 Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 21/47 Talamona T. M a la sc a Individuazione planimetrica del bacino sulla CTR 1:10.000 PARAMETRI DI REGIONALIZZAZIONE DELLE PIOGGIE a e n Definite le coordinate geografiche del bacino idrografico, nell Allegato 3 del PAI: Distribuzione spaziale delle precipitazioni intense - Celle del reticolo chilometrico di riferimento scala 1:250.000, è stata individuata la cella di competenza (DU47) alla quale corrispondono i seguenti parametri a e n delle linee segnalatrici di probabilità pluviometrica per i seguenti tempi di ritorno. Progetto definitivo - relazione geologica, geotecnica e idrologica dicembre 2009
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 22/47 DATI CELLE PAI DU 47 TR 20 100 200 a 33.55 42.96 49.98 n 0.370 0.358 0.354 Dati PAI VALUTAZIONE DEL TEMPO DI CORRIVAZIONE Il tempo di corrivazione Tc del bacino (tempo impiegato dalla particella d acqua caduta nel punto idraulicamente più lontano) è valutato applicando le seguenti metodologie. METODO CINEMATICO Determina il tempo di corrivazione attraverso la somma del tempo di versante (Tv) e del tempo di reticolo (Tr): LR LV TC = TR + TV + 1/ 2 1/ 10 i 0,1 i ( ) 2 5 R V dove: L R = Lunghezze del tratto lungo il reticolo i R = pendenza del tratto nel reticolo L V = Lunghezze del tratto di versante i V = pendenza del tratto di versante RELAZIONI EMPIRICHE Consentono la valutazione del tempo di corrivazione sulla base di parametri morfometrici del bacino imbrifero, che generalmente si riducono alla sola area ed alla lunghezza del collettore principale. Queste formule tendono a fornire tempi di corrivazione abbastanza contenuti.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 23/47 Formula di Giandotti T C 4 A + 1,5 L = 0,8 H m dove: A: area del bacino [km 2 ] L: lunghezza dell asta principale del corso d acqua[km] H m = h m - h 0 = altezza media del bacino riferita alla sezione di chiusura [m] Formula di Aronica e Paltrinieri T c 1 A + 1.5 L = M d 0.8 H m dove: A: area del bacino [km 2 ] L: lunghezza dell asta principale del corso d acqua[km] H m = h m - h 0 = altezza media del bacino riferita alla sezione di chiusura [m] M e d: costanti numeriche in funzione del tipo di utilizzazione del suolo e della permeabilità dei terreni Formula di Pezzoli T c dove: = 0. 055 L i a L: lunghezza dell asta principale del corso d acqua[km] i a = pendenza media dell asta principale [m/m] Formula di Ferro I T c = 0. 675 A dove: A: area del bacino [km 2 ] Formula di Ferro II Lc Tc = 0,022 0,5 i 0,8 dove: L: lunghezza dell asta principale del corso d acqua[m] i a = pendenza media dell asta principale [m/m]
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 24/47 Nella seguente tabella sono riassunti i valori del tempo di corrivazione. Metodologia Tempo di corrivazione Formula Tr+Tv Tc = 0.33 ore Formula Giandotti Tc = 0.52 ore Formula Aronica e Paltrinieri Tc = 0.52 ore Formula Pezzoli Tc = 0.27 ore Formula Ferro I Tc = 1.10 ore Formula Ferro I Tc = 0.33 ore Tempi di corrivazione del bacino Considerato che l asta principale del torrente è definita sin quasi allo spartiacque e la morfologia apicale del bacino è caratterizzata da substrato roccioso affiorante è stato scelto il valore del tempo di corrivazione individuato con il metodo cinematico. I valori determinati con la seconda formula di Ferro e con il metodo cinematico sono tra loro confrontabili, mentre si discosta ampiamente quello derivato dalla prima relazione di Ferro, che tende a sovrastimare tale tempo. CALCOLO DELLA CURVA IPSOGRAFICA E DELLA QUOTA MEDIA DEL BACINO La costruzione della curva ipsografica e la valutazione della quota media Zm avviene attraverso la suddivisione geometrica della superficie imbrifera in diverse sotto-aree comprese tra due isoipse (equidistanti 50m). La quota media è determinata dalla seguente relazione: Z = ( Z Z A i + i+ 1) i, i+ 2 A m i i 1 dove: A i = porzione di bacino compresa tra due successive linee isocorrive
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 25/47 Nella figura sottostante è riportata la curva ipsografica del T. Malasca. Curva ipsografica del bacino CURVE DI PROBABILITA PLUVIOMETRICA La valutazione delle piogge intense è eseguita attraverso la determinazione della curva di probabilità pluviometrica, che lega l altezza di precipitazione alla sua durata, per un assegnato tempo di ritorno. La pioggia lorda o altezza di precipitazione P, è ricavata dalla formula di regionalizzazione delle piogge definite per tempi di ritorno T di 20, 100, 200, anni e per durate di precipitazione d variabili nell intervallo da 1 ore a 24 ore (comprese la durata coincidente al tempo di corrivazione Tc), tramite la seguente relazione: P( T, d) = a d con: n P(T,d): altezza di precipitazione (mm), funzione del tempo di ritorno e della durata dell evento T: tempo di ritorno (anni) d: durata dell evento (h) a: pioggia indice (mm) n: parametro di forma
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 26/47 Nella figura sottostante è riportata la curva di probabilità pluviometrica per durate da 0 a 24 h per il caso in esame. Curva di probabilità pluviometrica DETERMINAZIONE DELLE PORTATE LIQUIDE CALCOLO DELLA PORTATA AL COLMO CON IL METODO RAZIONALE Il metodo razionale, come previsto dal PAI, trova frequente applicazione per piccoli bacini, e consente la valutazione della portata di piena di assegnato tempo di ritorno. Il metodo considera la pioggia critica di intensità costante con durata pari al tempo di corrivazione del bacino (Tc) e distribuita uniformemente sull intera superficie. L idrogramma di piena avrà forma di triangolo isoscele con durata pari a 2 Tc. Q c = 0, 28 c i A dove: Q c: portata al colmo [m 3 /s] A: area del bacino [km 2 ] c: coefficiente di deflusso i: intensità di pioggia (mm/h) H m = h m - h 0 = altezza media del bacino riferita alla sezione di chiusura [m] Il tempo di corrivazione, essendo la minima durata di pioggia per la quale tutto il bacino risulta contribuente, è anche la condizione per la quale la precipitazione interessa il bacino con la massima intensità. La stima del parametro C è funzione delle caratteristiche morfologiche tessiturali e di copertura vegetale ed è stato assunto pari a 0,4.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 27/47 CALCOLO DELLA PORTATA AL COLMO CON IL METODO S.C.S. Il metodo dell S.C.S., come previsto dal PAI, consente la ricostruzione dell idrogramma di piena per bacini idrografici di superficie non superiore a 15-20kmq. Il valore al colmo della portata è valutato nel modo seguente: Q c V A = 0, 208 t p dove: Q c: portata al colmo [m 3 /s] A: area del bacino [km 2 ] V: volume di pioggia efficace per unità di superficie [mm] t p: tempo di crescita dell onda di piena [ore] Il valore di tp nell ipotesi di precipitazione d intensità costante di durata D pari al Tc e Tlag il tempo di ritardo pari alla distanza tra il baricentro dello ietogramma e il picco dell idrogramma triangolare: D t = + e tlag = 0, 6 Tc 2 p t lag La fase d esaurimento ha una durata pari a t e = 1, 67 t. p Il volume di pioggia efficace è determinato con il metodo dell SCS per la durata della precipitazione pari al tempo di corrivazione. CALCOLO DELLA PIOGGIA EFFICACE CON IL METODO DEL SCS Curve Number Il metodo proposto dal Soil Conservation Service consente la ricostruzione delle piene in bacini idrografici di piccolemedie dimensioni, ed assume che il volume specifico di deflusso superficiale Pe sia proporzionale alla precipitazione cumulata lorda P, depurata dall assorbimento iniziale Ia, secondo il rapporto fra volume specifico infiltrato F e contenuto idrico massimo S. In base alle caratteristiche idrologiche del suolo (tipo D), della copertura vegetale (tipo Bosco) e della condizione di circolazione idrica buona è stato scelto come valore di CN(II)=79 (in condizione media di umidità antecedente l evento AMCII), come indicato nella tabella sottostante.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 28/47 Valori di CN in funzione delle caratteristiche idrologiche dei suoli e di copertura vegetale e per condizioni medie di umidità antecedenti l evento (AMCII) In sede di progetto è stata considerata la condizione idrologica antecedente l evento di pioggia di tipo AMC(III). La pioggia netta efficace che genera il deflusso è così determinata: ( P I ) Pe ( d) = P I a a 2 + S dove: P: precipitazione lorda S: contenuto idrico massimo del terreno saturo I a: perdite iniziali IL MODELLO CINEMATICO Il modello cinematico o metodo della corrivazione mette in conto nella deduzione dei deflussi di piena esclusivamente il fenomeno di trasferimento della massa liquida: la goccia d acqua che cade sulla superficie del bacino scorre su di essa con velocità variabile e si presenta, unita alle altre gocce, dopo un certo intervallo di tempo nella sezione di chiusura. Nella tabella sottostante sono riassunti i valori della portata di picco determinati dall applicazione dei metodi sopraccitati e per i diversi valori del tempo di ritorno.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 29/47 Metodo/Modello SCS Razionale Cinematico con pluviogramma a blocchi costanti Cinematico con pluviogramma a blocchi alterno Qp Qp Qp Qp [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] Tr 20 11.61 19.90 17.060 18.586 Tr 100 18.42 25.82 27.058 30.313 Tr 200 23.87 30.17 35.066 39.423 Portate di picco calcolate con le diverse metodologie e tempi di ritorno Nel grafico sottostante sono riportati i diversi idrogrammi di piena relativi ad un tempo di ritorno T=200anni e durata della precipitazione pari ad una volta il tempo di corrivazione. 45.00 40.00 35.00 Idrogramma di piena (T=200anni) Metodo SCS Metodo Razionale Metodo Cinematico BC Metodo Cinematico BA 30.00 Q [m 3 /s] 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0.00 0.20 0.40 t [ore] 0.60 0.80 1.00 Idrogramma di piena con Tr=200anni 5 Determinazione della colata di riferimento debrisgramma di progetto Sulla base dell idrogramma di piena ricavato con il metodo cinematico a blocchi alterni, attraverso la metodologia proposta da Ou-Mizuyama, dalle caratteristiche dei sedimenti presenti in alveo e del collettore principale si è valutato il debrisgramma corrispondente a tale portata liquida con durata pari 2 volte il tempo di corrivazione TC (0.66 ore - 40 min), come rappresentato nella figura sottostante. La magnitudo caratteristica del debrisgramma così costruito è pari a circa 60.000mc, confrontabile con quella osservata in occasione dell evento del 2008. La relativa portata di picco risulta dell ordine dei 123 mc/s.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 30/47 Debris gramma 6 - Stima dei volumi di materiale mobilizzabile In questo paragrafo è stato affrontata la problematica del trasporto solido del torrente Malasca mediante: il metodo Gravilovic-Zemljic, che fornisce una valutazione, su base annua, del volume di trasporto solido prodotto per erosione all interno del bacino. la stima della magnitudo intesa come volume massimo di materiale detritico rimobilizzabile durante un evento di trasporto in massa o misto su una conoide; tale stima è stata effettuata utilizzando le formule indicate nelle pubblicazioni della Regione Lombardia, integrate con la metodologia proposta da Hungr e Spreafico che utilizza i dati di campo per arrivare all apporto detritico unitario. 6.1. - Valutazione quantitativa del trasporto solido annuo potenziale del bacino mediante il metodo Gravilovic-Zemljic Per poter effettuare una valutazione quantitativa del materiale prodotto per erosione all'interno dei bacini in esame è stato applicato il metodo Gavrilovic-Zemljic. Si tratta di un metodo empirico che, prendendo in considerazione alcuni parametri (di tipo geomorfologico, climatico, litologico, vegetazionale), fornisce una previsione della produzione netta annua di sedimenti (W) nell'ambito di un bacino idrografico e, attraverso un coefficiente di riduzione (R), la determinazione della quantità di detriti (G) trasportati dal corso d'acqua alla sezione di chiusura del bacino stesso.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 31/47 Parametri Valori Coeff. di erosione relativa Z 0,28 Quantità di materiale prodotto per erosione W (mc/anno) 1.112 Fattore di riduzione R 0,55 Quantità di materiale al netto di rideposizione interna G (mc/anno) 606 Erosione specifica E (mm/a) 0.43 Stima dell erosione a scala di bacino Metodo Gavrilovic-Zemljic. Esaminando la precedente tabella possiamo notare come: Il valore del coefficiente di erosione Z, calcolato per l intero bacino del Torrente Malasca, rientri nella categoria IV di Zemljic (1971) alla quale si è soliti associare un grado di erosione definito "basso". Dalla formula utilizzata si ricava una quantità annua di materiale prodotto all interno del bacino, per erosione W stimata in circa 1.112 mc, a cui corrisponde un valore di erosione specifica E uguale a circa 0,43 mm/a. Calcolato il valore W di materiale disponibile al trasporto solido, in virtù delle caratteristiche morfometriche del bacino (densità di drenaggio, superficie, perimetro, lunghezza ecc) si è pervenuti ad una stima del quantitativo di materiale detritico trasportato alla sezione di chiusura. Tale valore G è stato stimato in 606 mc/annui che corrisponde a circa il 55 % del materiale prodotto nel bacino del torrente. Si tratta di una percentuale in linea con le caratteristiche del bacino caratterizzato da una forma molto allungata e stretta intorno al suo collettore principale. Le principali fonti del trasporto solido sono costituite dal sistema di ripidi canaloni che solcano la zona di testata dello stesso. Tale situazione trova conferma con quanto è avvenuto nel corso dell ultimo evento alluvionale quando gran parte del materiale prodotto per erosione e rimobilitato dalla colata si è depositato lungo la parte mediana dell alveo, ancora all interno del bacino, e solo una percentuale ha raggiunto raggiunge la conoide. 6.2. Calcolo magnitudo Utilizzando le note formule proposte dalla Regione Lombardia nell ambito degli ultimi studi inerenti la valutazione della pericolosità nelle aree di conoide è stato possibile avere una stima indicativa del volume massimo di materiale detritico rimobilizzabile sulla conoide durante un evento di trasporto di massa estremo. Tali valori sono stati verificati ed integrati dalle stime di campo realizzate nel corso dei diversi sopralluoghi effettuati lungo la rete idrografica principale del bacino. Utilizzando la nota metodologia proposta da Hungr e Spreafico è stato così possibile avere una valore abbastanza attendibile di materiale solido disponibile in alveo e potenzialmente mobilitabile nel corso di un evento di piena e/o per l innesco di un debris flow o debris torrent. Le differenze nelle relazioni che legano i valori di magnitudo possono essere ascritte a differenze fra le caratteristiche dei processi di trasporto solido al fondo e/o in sospensione da un lato e le colate detritiche dall altro. Diversi fattori, indipendenti dalla superficie del bacino, concorrono, infatti, a determinare la forte variabilità della magnitudo delle colate detritiche. Fra questi merita di essere ricordata la varietà dei processi che possono dar luogo all innesco delle colate detritiche; il cedimento di briglie o di sbarramenti temporanei dei corsi d acqua generati da piccole frane provenienti dalle sponde possono provocare debris flows di entità particolarmente elevata ed insolita rispetto alle caratteristiche morfometriche dei bacini, inoltre in alvei caratterizzati da medio-alte pendenze come il tratto superiore del T. Malasca non è da trascurare l effetto aratura del fondo provocato dal transito della colata che via via viene arricchita di
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 32/47 materiale solido. La stessa posizione del punto o dei punti di innesco delle colate all interno del bacino può condizionare in vario modo l entità delle colate e i loro effetti lungo la conoide. Parametri Valle Malasca Magnitudo media M mc 58.714 Magnitudo unitaria Mi mc/kmq 22.496 Apporto detritico unitario Adu mc/ml 7 Valori di magnitudo attesi Si tratta di valori elevati in relazione alla media dei bacini orobici valtellinesi in cui, generalmente, si ha una magnitudo unitaria di 10-15.000 mc/kmq e un apporto detritico unitario nell ordine di 3-4 mc/ml. 6.3. Stima di terreno La stima dei volumi di materiale potenzialmente mobilizzabile è stata condotta attraverso l applicazione del metodo geomorfologico di terreno. Tale metodologia si avvale dei dati acquisiti mediante rilievo geomorfologico di dettaglio dell asta torrentizia definendo in tal modo la tipologia delle aree sorgenti. L approccio geomorfologico per la stima della magnitudo da debris flow è basato quindi essenzialmente sull individuazione lungo l alveo di aree in grado di fornire materiale detritico movimentabile. Per quanto riguarda lo stato di ricarica del collettore è stato utilizzato il metodo proposto da Hungr et al. (1984) che presenta il vantaggio di prevedere una standardizzazione. Tale metodo si basa su due ipotesi cautelative: la prima è che tutte le aree sorgenti di detrito vengano attivate contemporaneamente, la seconda che non si abbia ridistribuzione del materiale all interno del bacino. Il metodo consiste quindi nella suddivisione della rete idrografica in tratti omogenei per quanto attiene alle caratteristiche di erodibilità. La relazione utilizzata per il calcolo è quindi la seguente: Con: V = volume totale (m 3 ) V = i=1 n L i x e i Li = lunghezza reale dei tratti di torrente con caratteristiche omogenee (m) ei = apporto detritico per unità di lunghezza (m 3 /m) Nella tabella successiva sono riportati i valori indicativi di apporto detritico per unità di lunghezza per diversi tipi di alveo torrentizio
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 33/47 Nella successiva tabella sono riportati i risultati ottenuti: In base ai rilievi di dettaglio dell asta torrentizia effettuati nel corso della progettazione definitiva, si sono potute rilevare numerose sezioni caratteristiche delle diverse aree omogenee giungendo ad una stima più accurata dei materiali ancora presenti lungo l alveo. I rilievi suddetti hanno permesso, quindi, di fotografare meglio l attuale situazione ed utilizzare dei volumi di trasporto solido unitario ben tarati rispetto alla situazione reale. Nella Carta dei dissesti in alveo (tavola 2.1) sono indicati i tratti omogenei in cui è stato suddiviso l alveo Utilizzando tale metodologia d indagine si è potuto stimare che, nel tratto compreso tra la zona di testata e l apice del conoide, il volume di materiale instabile ancora presente in alveo e potenzialmente rimobilizzabile nel corso di un fenomeno di colata di detrito, corrisponde a 84-107.000 mc. Valore in linea con l ultimo evento alluvionale e superiore alla magnitudo media attesa. Nella successiva tabella sono riportati i risultati ottenuti: n tratto lunghezza (ml) t. s. unitario (mc/ml) Volume (mc) volume cumulato (mc) 1 5235 4 20.940 20.940 2 920 28 25.760 46.700 3 321 60 19.260 65.960 4 993 35 34.755 100.715 Valori di magnitudo calcolati con il metodo di Hungr et al 6.4. Caratteristiche dei fenomeni di trasporto sulla conoide Per la definizione della tipologia prevalente del trasporto solido di piena sul conoide di deiezione si è utilizzato il criterio geomorfologico proposto da Pasuto et al. (1992), che si basa sulla correlazione dei parametri morfometrici del bacino e del conoide. Nella figura seguente è riportata la classificazione dei conoidi alluvionali proposta da Marchi et al. (1993), che correla l indice di Melton, la pendenza del conoide e la tipologia prevalente di trasporto solido. Sulla base di tale diagramma sperimentale, con riferimento ai parametri caratteristici del sito in esame, si evidenzia per il conoide del Torrente Malasca una tipologia di formazione che avviene in prevalenza tramite flussi di detrito.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 34/47 7 Simulazione colata di detrito (debris flows) In relazione alle suddette caratteristiche morfometriche e geomorfologiche del bacino di seguito vengono illustrati i risultati ottenuti mediante l utilizzo del programma di simulazione bidimensionale FLO-2D. Il modello di calcolo FLO-2D è un modello bidimensionale del flusso di piena che permette di delineare la pericolosità della piena, ed è utilizzabile per creare zonazioni sul territorio e per progettare possibili mitigazioni. Il modello propaga un idrogramma di piena con conservazione della massa, e allo stesso tempo prevede l area di inondazione. Inoltre simula flussi superficiali usando dati topografici. Da uno scenario di base si possono aggiungere alla simulazione elementi di complessità via via maggiore. Il modello non simula né erosione né deposito. Il flusso superficiale bidimensionale è analizzato da un semplice algoritmo alle differenze finite e con la conservazione del volume. FLO-2D muove blocchi di fluidi in un sistema discretizzato fatto a griglia. Con una appropriata stima della resistenza al flusso, FLO-2D distribuisce numericamente il volume in blocchi di fluido finiti per simulare la progressione dell onda di piena nel tempo sulla superficie discretizzata. La risoluzione spaziale e temporale di FLO-2D dipende dalla dimensione degli elementi della griglia e dalla velocità di crescita dell idrogramma (flusso di portata). Il flusso di portata è distribuito sull area superficiale disponibile della griglia per un certo intervallo di tempo, in modo da ottenere un aumento incrementale della profondità del flusso. Più la risoluzione del sistema di griglia è alta, migliore sarà l accuratezza della simulazione ma maggiore diventerà il tempo computazionale, l estensione dei file e le boundary conditions.
Geologi D. Grossi & G. Conforto Pagina 35/47 Processi fisici simulati dal modello FLO-2D (O Brien, 2001). Il dominio su cui lavora il modello è formato da elementi discreti ( grid ) quadrati e uniformi: il processo computazionale calcola la portata ( discharge ) attraverso ogni elemento della griglia in otto direzioni potenziali (N, NE, E, SE, S, SO, O, NO). Per ogni lato degli elementi, il modello stima la profondità del flusso (che risulta dalla media delle profondità tra gli elementi adiacenti) mentre la velocità del flusso resta la variabile dipendente. La portata tra gli elementi viene calcolata moltiplicando la velocità per la sezione verticale dell area di flusso. Quando questo calcolo viene fatto su tutte le otto direzioni, la differenza netta di portata in entrata e in uscita da un elemento si moltiplica per l intervallo di tempo per ottenere la differenza netta di volume d acqua. Questa si può ulteriormente dividere per l area della superficie disponibile (area di immagazzinamento) per ottenere l aumento o il decremento della profondità in un intervallo di tempo. Il percorso dell acqua in canali si ottiene allo stesso modo ma la profondità è funzione della geometria della sezione trasversale. Il programma permette di utilizzare, nell algoritmo di calcolo, le equazioni del moto sia in forma completa, sia secondo l approssimazione ad onda diffusiva (trascurando tutti i termini con le derivate parziali delle velocità medie), sia secondo l approssimazione ad onda cinematica (trascurando, oltre le derivate delle velocità, il gradiente di pressione). Non simulando né erosione né deposito, il terreno sopra il quale avviene il movimento dell acqua e dei detriti ha caratteristiche geometriche costanti. Sono distinti due regimi di moto, un regime viscoso e un regime turbolento/dispersivo. I processi che con la loro interazione determinano il comportamento reologico dei fluidi iperconcentrati, sono dovuti turbolenza e alla viscosità del fluido, all interazione delle particelle col fluido e alle collisioni tra le particelle stesse. Il comportamento non newtoniano della matrice fluida è controllato in parte dalla coesione tra le particelle più fini trasportate. Questa coesione comporta l esistenza di uno sforzo critico ( yield stress ), il quale deve essere superato dagli sforzi tangenziali per far sì che la