Distanza di propagazione delle colate rapide

La valutazione delle distanze di propagazione degli eventi potenziali è stata effettuata per una serie di aree campione applicando le formule derivate dalla valutazione dall'analisi del

runout effettuata su una serie di debris-mud flow accaduti nell'area dei Monti Peloritani. Gli

eventi sono stati suddivisi in incanalati e non incanalati poiché è apparso evidente come i fenomeni che una volta attivatisi entrano in una linea di drenaggio preesistente hanno una lunghezza di propagazione, a parità di volumi mobilizzati e di energia potenziale superiore ai fenomeni che si sviluppano su versanti aperti, senza, cioè, un condizionamento morfologico che ne concentri il flusso in una determinata area di scorrimento.

In particolare sono stati presi in considerazione:

 245 fenomeni non incanalati

 60 fenomeni canalizzati

distribuiti omogeneamente su tutto il territorio comunale.

In prima analisi la valutazione del runout è stata effettuata secondo una metodologia ampiamente utilizzata in letteratura (Rickenmann, 1999; Crosta et alii, 2003; García-Ruiz et alii, 2002) graficando il prodotto del volume mobilizzato dai fenomeni per la differenza di quota tra il punto di innesco (PIFF) e il punto di arresto (PIP), in ascissa, e in ordinata la distanza effettiva percorsa dal fenomeno dal PIFF al PIP.

Per stimare il volume mobilizzato di ogni singolo fenomeno si è calcolato il prodotto della profondità massima dell’area di nicchia (che varia da 0,2 a 1,5 metri) per l’area di innesco, ricavata da fotointerpretazione; tale prodotto è stato poi ridotto al volume reale tramite un fattore di correzione della forma, ricavato sperimentalmente, pari a 0.62. Per non tralasciare i volumi

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mobilizzati delle aree di transito sono stati considerati, in seguito ad osservazioni di terreno, dei valori medi di spessore di tali zone variabili da 0,2 a 1m.

In figura 1 e 2 in azzurro sono riportati i punti e le relative rette di interpolazione inerenti a tale prima analisi, le cui equazioni sono le seguenti:

 Fenomeni canalizzati: 𝑦 86 𝑥 _{con un errore quadratico medio R² = 0.894;}

 Fenomeni non canalizzati: 𝑦 3 7𝑥 _{con un errore quadratico medio R² = 0.817.}

Confrontando queste equazioni con quelle proposte da Rickenmann, risulta che per uguali volumi ed uguale ∆h tra Piff e Pip il runout relativo ai Monti Peloritani è minore rispetto a quello di altre regioni analizzate da Rickenmann stesso.

Tali formule sono state successivamente riviste per rendere l'applicabilità a fenomeni potenziali più efficace e di più semplice utilizzo. In ascissa anziché il ∆h tra Piff e Pip è stato scelto di mettere il ∆h tra Piff e la rottura di pendio alla base del versante oltre la quale i fenomeni di colata perdono il potere erosivo, iniziano a depositare materiale e la velocità del fenomeno stesso inizia a decrescere. Tale rottura di pendio è stata individuata orientativamente nella isolinea di pendenza del rilievo pari a 28°. La scelta di tale procedura è legata al fatto che la rottura di pendio è sempre automaticamente identificabile per i fenomeni potenziali mentre al contrario l'identificazione del Pip risulta intrinsecamente molto incerta. Infatti è molto complicato identificare il punto di arresto Pip senza uno specifico lavoro fotointerpretativo per ciascuna area di distacco potenziale e senza conoscere a priori la distanza di propagazione.

In figura 1 e 2 in rosso sono riportati i punti e le relative rette di interpolazione inerenti a tale seconda analisi, le cui equazioni sono le seguenti:

 Fenomeni canalizzati: 𝑦 5 9𝑥 _{con un errore quadratico medio di R² = 0.887}

 Fenomeni non canalizzati: 𝑦 3 99𝑥 6 _{con un errore quadratico medio R² = 0.807.}

A conferma della attendibilità di questa nuova elaborazione è stato effettuato il confronto tra le curve originali e la loro evoluzione (figura 1 e 2) dal quale si evince la ottima corrispondenza e quindi la affidabilità delle seconde per la stima della distanza di propagazione. In base a tali curve, quindi, a partire dalla conoscenza del volume di materiale mobilizzabile è possibile stimare il runout di aree di innesco potenziali.

Nei fenomeni avvenuti il volume mobilizzato dall'evento è stato accuratamente calcolato secondo quanto precedentemente illustrato; viceversa per stimare il runout di fenomeni potenziali è necessario calcolare il volume mobilizzabile in aree suscettibili all'innesco, individuate come illustrato nel capitolo 7. A tal fine è stato necessario attribuire all'area di innesco e alimentazione uno spessore medio stimato empiricamente in 0.8 m.; per verificare l'attendibilità di tale semplificazione, su una serie di fenomeni avvenuti è stato confrontato il

runout reale con quello stimato con il valore 0.8 dello spessore: l'affidabilità di tale

semplificazione è risultata molto soddisfacente.

Inoltre, per discriminare quali fenomeni potenziali potessero essere incanalati e quali non incanalati si è proceduto a estrarre in maniera automatica la rete di drenaggio a partire dal DEM in possesso (2x2m). In questo modo sono state estratte tutte le linee di drenaggio insistenti sui versanti e nel fondovalle (fig. 3).

Si è poi proceduto a selezionare in maniera automatica i Piff potenziali che avessero una distanza lungo il profilo maggiore o minore di 55m dalla più vicina linea di drenaggio, assegnando l'attributo di incanalate ai punti più vicini di 55m e viceversa per i non incanalati. La soglia di 55m è stata ricavata empiricamente in base alla media delle distanze da linee di drenaggio dei fenomeni non incanalati realmente accaduti.

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Figura 1 - Distanza di propagazione per fenomeni potenziali non incanalati: confronto delle curve costruite in base al ∆h Piff- Pip (azzurro) e ∆h Piff- quota della pendenza 28° sottostante l’area di innesco potenziale (rosso). Si noti la perfetta coincidenze delle due curve

Figura 2 - Distanza di propagazione per fenomeni potenziali incanalati: confronto delle curve costruite in base al ∆h Piff- Pip (azzurro) e ∆h Piff- quota della pendenza 28° sottostante l’area di innesco potenziale (rosso). Si noti la perfetta coincidenze delle due curve

Conoscendo l’area di alimentazione e lo spessore della copertura (utilizzando la suddetta semplificazione) è stato quantificato il volume mobilizzabile. Misurando il ∆h Piff - quota della pendenza 28° sottostante l’area di innesco potenziale ed applicando le formule illustrate, è stato possibile valutare la distanza di propagazione dei fenomeni potenziali.

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Si è proceduto quindi a calcolare la distanza di propagazione per tutte le aree a suscettibilità molto elevata per colate rapide di fango e detrito (fig. 4).

Figura 3 - Esempio di rete di drenaggio estratta automaticamente tramite GIS, In blu reticolo estratto dalla base topografica, in azzurro reticolo estratto tramite DEM 2x2