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Bacino Idrografico del Torrente Moscardo
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Aspetti geologici, morfologici e di uso del suolo del bacino

Il Torrente Moscardo drena il versante occidentale del Monte Paularo (m 2043), importante nodo orografico sul fianco sinistro dell'alta valle del Torrente But. L'ossatura del bacino è costituita da rocce flyschiodi di età carbonifera ("formazioni del Hockwipfel e del Dimon"), rappresentate da argilliti, argilloscisti, siltiti ed arenarie e brecce che affiorano con relativa continuità in zona di testata e localmente lungo l'incisione del torrente. Quest’ultimo è impostato nella fascia cataclastica corrispondentemente alla "linea del Rio Moscardo", di età alpina (Spalletta et al., 1979).

Le scadenti proprietà meccaniche delle rocce, l'instabilità in grande indotta da una deformazione gravitativa profonda che si manifesta con caratteristici sdoppiamenti discontinui e talora multipli della cresta spartiacque per uno sviluppo di quasi 2 km tra la Forcella Fontanafredda ed il Monte Paularo, la fortissima acclività di questo settore di testata favoriscono l'innesco di diffusi crolli e ribaltamenti che, oltre ad alimentare le sottostanti falde detritiche, determinano un manifesto arretramento della cresta spartiacque (Arattano et al., 1996).

L'ingentissima quantità di sedimenti sciolti che pervengono alla rete idrografica per processi gravitativi ed erosivi e anche per valanghe giustifica l'elevata predisposizione del Torrente Moscardo a generare colate detritiche, o comunque, piene con elevato carico solido. Il susseguirsi di queste manifestazioni impulsive altamente dinamiche ha portato nel tempo alla costruzione di un imponente conoide alluvionale che ha progressivamente invaso il fondovalle, costringendo il Torrente But a scorrere a ridosso del versante destro, al piede dell'accumulo dell'antica, grande frana di Cleulis. L'accentuata strozzatura della valle indotta dalle due forme d'accumulo contrapposte (conoide e frana) determina una situazione predisponente alla formazione di laghi per sbarramento: negli ultimi secoli, e anche di recente l'alveo del Torrente But rimase sbarrato dalle colate fuoriuscite dal bacino del suo tributario, con conseguente formazione di un piccolo lago per lo più effimero, ma che almeno in un caso perdurò per quasi 40 anni (O. Marinelli, 1898).

Il conoide del Torrente Moscardo presenta una spiccatissima asimmetria plano-altimetrica che ha pochi riscontri nelle Alpi (Arattano et al., 1996): il settore centro-settentrionale molto ripido e arealmente poco sviluppato, denota che le colate più massive tendono ad arrestarsi a relativa poca distanza dal punto di fuoriuscita dal bacino; viceversa il settore meridionale che si insinua lungo l'asse vallivo principale per circa 2 km sino alla stretta di Enfrastors con pendenze sensibilmente più modeste, deve probabilmente la sua genesi all'apporto solido di piene caratterizzate da prevalente trasporto iperconcentrato. Il torrente in conoide scorre attualmente inciso in un unico canale ben definito, ma circa 60 anni fa divagava con rami multipli nel settore centrale del conoide stesso, attualmente in gran parte occupato da vegetazione forestale.

Fotografie aeree del 1954 mostrano tracce di vecchi canali nel settore centrale antropizzato del conoide aventi direzione quasi ortogonale all'asse della valle principale; un canale con andamento pressoché parallelo al corso del Torrente But è visibile anche sulla sinistra dell'attuale alveo: a questo proposito una relazione del 1915 rileva come si potessero "benissimo verificare (osservare ndr) le brecce della deviazione del Muse (Torrente Moscardo ndr) verso la sponda sinistra e l'invasione delle alluvioni nelle attigue proprietà, e si constatò la condizione di permanente minaccia che tali fatti abbiano a ripetersi" [1].

I principali parametri morfometrici del bacino chiuso all’apice del conoide sono riportati nella tebella 1; la lunghezza del tratto d’asta nella zona di conoide è di circa 1000 m.

Area Bacino [Km2] Quota Max [m] Quota Min [m] Quota Media [m] Pendenza Media [%] Pendenza Media Asta [%] Lunghezza Asta [m]
4,1 2043 890 1488 63 37 2760


Storia delle istallazioni

Nel 1984 l'istituto CNR-IRPI di Torino avviò, in collaborazione con la Direzione Parchi e Foreste della Regione Friuli - Venezia Giulia, un programma di ricerche sulle colate detritiche del torrente Moscardo; tale programma prevedeva l'installazione di un sistema di monitoraggio idrometrografico delle colate detritiche e di registrazione delle precipitazioni in quota. I criteri che portarono alla scelta del bacino furono principalmente i seguenti (Arattano et al., 1996, 1997):

  • elevata frequenza delle colate detritiche (era noto il verificarsi di almeno un evento all'anno, in genere fra luglio e l'inizio di ottobre);
  • facile accesso al conoide alluvionale sul quale era dunque possibile ubicare il sito di misura, in zona servita da corrente elettrica;
  • presenza di un canale di deflusso ben definito e scarsamente soggetto a divagazioni (almeno per eventi non eccezionali) che rendeva possibile il monitoraggio delle colate per mezzo di installazioni relativamente poco complesse, contribuendo alla sicurezza delle stesse.

Per prima cosa fu installato un pluviografo registratore in località Pramosio, a quota 1520 m s.l.m., leggermente fuori dal bacino idrografico del Moscardo, non essendo infatti possibile un’ubicazione più idonea all'interno del bacino per difficoltà di accesso alle quote più elevate.

L'anno seguente, nella zona di medio conoide, fu attivato un sistema di monitoraggio delle colate detritiche, costituito da un idrometrografo ad ultrasuoni OTT, alloggiato in una struttura fissa predisposta dal Servizio Forestale Regionale. Questo strumento, in occasione del primo evento di debris flow seguente, avvenuto il 6 agosto 1985, fu asportato dalla sua sede e trasportato 300 metri a valle, senza poter effettuare registrazioni per l'interruzione della alimentazione elettrica (Arattano et al., 1996).

Le osservazioni ripresero nel 1989, mettendo a frutto l'esperienza precedentemente acquisita: furono installati lungo un tratto rettilineo d’alveo, sempre nella zona di medio conoide, due sensori ad ultrasuoni CAE ad una distanza di 300 metri uno dall'altro. I sensori furono vincolati a due strutture di cemento armato più robuste rispetto a quella che aveva ceduto in precedenza e la centralina di registrazione venne alloggiata in una cabina prefabbricata sita in sponda sinistra ad alcuni metri dall’alveo. Il tempo di campionamento delle altezze idrometriche fu inizialmente impostato a 1 minuto e portato a 10 secondi l'anno successivo (Govi et al., 1992). La differenza temporale fra il passaggio del fronte della massa detritica fluente alle due sezioni consente una valutazione della velocità media del fronte medesimo. A tal fine il tratto d'alveo tra le stazioni può essere considerato, con buona approssimazione, rettilineo ed a pendenza costante (10%). L'esame delle misure rilevate dagli ecometri permette, inoltre, di analizzare il profilo idrometrico della colata e le eventuali fasi di deposizione e di erosione del materiale solido.

Fra il 1989 ed il 1994, anno in cui un evento particolarmente gravoso danneggiò la cabina prefabbricata in cui era alloggiata la centralina di acquisizione dati provocando l’interruzione delle registrazioni, sono stati registrati gli idrogrammi di 12 debris flow (Arattano et al., 1997). Per la corretta interpretazione di tali idrogrammi, bisogna puntualizzare che il sensore di valle inizialmente era posto a monte di un attraversamento a guado utilizzato dai mezzi pesanti di servizio di una locale cava di marmo. Tale attraversamento comporta una riduzione di pendenza del tratto di alveo posto immediatamente a monte del guado ed un marcato salto di fondo a valle, interferendo così con le misure effettuate dal sensore. Di fatto i debris flow hanno spesso mostrato in questo tratto una tendenza a rallentare ed a depositare materiale. Inoltre, dopo i numerosi eventi dell'estate e dell'autunno 1993, un po' per l'effetto delle colate e molto per gli interventi di ripristino del guado stradale da parte dagli operatori della cava, strada e salto di fondo sono arretrati di una decina di metri con la conseguenza che il sensore di valle si è venuto a trovare sopra la strada stessa e non più al centro dell'alveo.

Nel mese di maggio 1994 ha preso il via un progetto di ricerca per lo studio dei debris flow finanziato dalla Unione Europea cui gli Istituti CNR IRPI di Torino e Padova partecipano in collaborazione con altri enti di ricerca italiani, francesi e svizzeri (Contract n° EV5V CT94 0453). Nell'ambito di tale progetto è stata potenziata la strumentazione sul Torrente Moscardo: sono state portate a tre le sezioni di misura attrezzate con sensori a ultrasuoni, non più ancorati a strutture in cemento armato ma sospesi a cavi, e sono state installate una telecamera e una stazione di rilevamento geosismica ubicata poco a monte dell'apice del conoide. Le attività di monitoraggio stanno attualmente continuando nell’ambito del progetto U.E. Debris flow Risk (Contract n° ENV4 CT96 0253).

Rilievi topografici eseguiti nel bacino del T. Moscardo

Nel corso degli anni sono stati condotti rilievi topografici sistematici del profilo e di alcune sezioni caratteristiche lungo gli ultimi 600-700 metri dell'alveo del Moscardo, dove si trova il tratto strumentato, e della zona di confluenza nel Torrente But, dove si formano, in seguito alle colate detritiche, cospicui depositi di materiale. Quando è stato possibile, il rilievo topografico è stato condotto subito dopo gli eventi di debris flow, permettendo di valutare gli effetti delle colate sulla morfologia dell'alveo. Il rilievo in corrispondenza della sezione di monte, unitamente ai dati registrati dal sensore a ultrasuoni, ha permesso di calcolare con buona attendibilità la portata massima ed i volumi defluiti in corso di evento.

Nell'estate del 1990 furono segnati con vernice rossa circa 40 massi di varie dimensioni (da 70 cm ad oltre 3 m di diametro medio) in zona di conoide ed alcuni (giugno 1991) anche nelle parti media e superiore dell'asta torrentizia (Arattano et al., 1996). Gli spostamenti dei massi marcati sono stati rilevati topograficamente dopo le colate detritiche ed è stato interessante notare come nel corso di un singolo evento alcuni massi abbiano subito spostamenti fino ad alcune centinaia di metri, anche in zona di conoide. Questo mostra come anche in zone a bassa pendenza (10%) il fronte del debris flow abbia la capacità di mobilizzare materiale di notevole dimensioni. Generalmente è accaduto che i massi mobilizzati fossero depositati lungo l'alveo sulla stessa sponda su cui si trovavano prima della colata; questo fatto conferma il comportamento a corpo rigido del fronte del debris flow (Johnson e Rodine, 1984). In alcuni casi, peraltro, qualche blocco è stato depositato anche sulla sponda opposta: ciò sembra indicare nel fronte della colata l'occasionale esistenza di moti trasversali rispetto alla direzione della stessa, comportamento che sarebbe quindi in contrasto con l'indicato modello del moto a corpo rigido, generalmente accettato in letteratura.

Analisi granulometriche eseguite sui materiali di deposito

Le colate detritiche del Torrente Moscardo trasportano materiale di granulometria molto eterogenea, che comprende anche massi aventi diametro di 2 - 3 m. Analisi granulometriche sono state effettuate sulla matrice di depositi raccolti in conoide dopo diversi eventi. Le curve granulometriche, ottenute escludendo il materiale di dimensione superiore a 32 mm, sono comprese in un fuso granulometrico la cui forma indica l'assenza di apprezzabili variazioni da evento a evento; l'incidenza dei materiali fini (limi e argille) è di circa il 20 - 25 % (Arattano et al., 1996). E’ stata anche determinata la curva granulometrica di un campione che includeva il materiale di dimensioni maggiori. Tale campione è stato raccolto dopo una colata verificatasi il 5 Luglio 1995 (Coussot et al., 1996, 1998).

Test reologici effettuati sui depositi di colate verificatesi nel T. Moscardo

Nel 1995 furono effettuati alcuni test reologici su tre campioni prelevati da un deposito lasciato da una colata verificatasi il 5 Luglio utilizzando tra l’altro un reometro di grandi dimensioni di proprietà del CEMAGREF di Grenoble ed alcuni reometri da laboratorio. Da questi test si sono ottenute le proprietà reologiche del materiale costituente la colata che ha rivelato un comportamento di tipo pseudo-plastico con un valore critico dello sforzo tangenziale (Coussot et al. 1996, 1998). Reometro utilizzato per i test (Proprietà CEMAGREF, Grenoble)

Le piogge

Le precipitazioni medie annue nell’alta Valle del But, in cui ricade il Torrente Moscardo, risultano di circa 1750 mm e, fra i mesi di novembre e marzo, avvengono prevalentemente in forma nevosa. Le colate detritiche si sono verificate in seguito ad eventi caratterizzati da almeno un intenso scroscio di pioggia; si sono registrati, fra caso e caso, valori assai variabili di intensità (da 7 a 30 mm·h-1 circa), di durata dello scroscio (da 1 a 5 ore) e dei totali di pioggia cumulata precedenti la registrazione della colata (da 20 a 90 mm). Anche il ritardo fra l'inizio dell'evento meteorico innescante e l'istante in cui la colata è transitata alla prima delle sezioni di misura è risultato molto variabile (da 2 a 29 ore). Va osservato che, in alcuni casi, piogge di intensità paragonabile a quelle che hanno innescato una colata erano cadute senza effetto nei giorni precedenti gli eventi.

In generale sembra potersi affermare che una pioggia, anche relativamente intensa, caduta sul bacino dopo un periodo di siccità difficilmente produce una colata; mentre possono innescarla precipitazioni anche minori per intensità e altezza ma che si verificano qualche giorno o qualche ora dopo altre piogge di apprezzabile altezza. Per un confronto con altre regioni geografiche è possibile utilizzare la ben nota espressione proposta da Caine (1980):

I = 14.82 · D -0.39


In questa formula ottenuta sulla base di una serie di casi raccolti in diverse zone del mondo, D rappresenta la durata dell’evento meteorico in ore (h) ed I l’intensità della pioggia in millimetri per ora. I dati raccolti sinora nel T. Moscardo cadono ben al di sotto della soglia identificata da Caine (1980). Tuttavia la scala spaziale dell’investigazione ed i criteri per l’individuazione dei fenomeni di colata possono influenzare l’identificazione della soglia (Johnson and Sitar 1990). Una soglia intensità-durata basata su singoli eventi verificatisi in un’area limitata (Wieczorek, 1987) sembra meglio adatarsi ai dati del T. Moscardo.

Individuazione del sito più idoneo per l’installazione dei sensori

Una colata detritica è una sorgente di vibrazioni in movimento lungo un percorso stabilito, costituito dal letto del torrente. Pertanto le velocità coinvolte nel processo sono due: la velocità con cui la colata scende a valle (Vd) e la velocità di propagazione delle onde sismiche che essa induce nel terreno (Vw). Tali velocità devono essere preliminarmente stimate sia per scegliere lungo quale tratto del torrente collocare i sensori, sia per stabilire a che distanza disporli tra di loro in tale tratto. Come qualunque altra sorgente di vibrazioni, una colata detritica può dar luogo nel terreno ad onde di compressione. Le rocce presenti nel bacino del T. Moscardo sono essenzialmente argilliti, argilloscisti, siltiti, arenarie e brecce (Arattano et al., 1997) ed in esse le onde di compressione si muovono a velocità che variano tra i 700 ed i 6000 m/s (Telford et al., 1976). Tuttavia le sponde del torrente sono quasi ovunque costituite da depositi alluvionali ed in questo tipo di roccia la velocità delle onde di compressione è molto inferiore e può arrivare ad essere prossima allo zero. In base ai dati raccolti durante una serie di prove sismiche condotte subito dopo il terremoto che colpì il Friuli Venezia Giulia nel 1976, le più piccole velocità di propagazione delle onde di compressione in depositi alluvionali simili a quelli presenti nel bacino del T. Moscardo sono risultate dell’ordine dei 350 m/s (Manfredini, 1977).

Oltre alle onde di compressione una colata detritica può dare luogo ad onde di tipo trasversale. La velocità di propagazione di queste ultime è una frazione della velocità di propagazione delle onde di compressione. Il valore di tale frazione dipende dal modulo di Poisson (Telford et al., 1976) e per rocce sciolte quali i depositi alluvionali esso vale all’incirca 0.3. La velocità delle onde di tipo trasversale eventualmente prodotte da una colata nei depositi alluvionali del T. Moscardo dovrebbe risultare dunque superiore ai 100 m/s. Possono esservi ulteriori tipi di onde coinvolte nel processo, tuttavia le loro velocità dovrebbero risultare comprese tra i due valori individuati per le onde trasversali e quelle di compressione, ossia tra i 100 e 350 m/s (Telford et al., 1976). Come accennato in precedenza per scegliere lungo quale tratto del torrente collocare i sensori e per stabilire a che distanza disporli tra di loro è anche necessario stimare in quale intervallo di valori possa ricadere la velocità di propagazione delle colate detritiche lungo il torrente che ci si appresta ad attrezzare. Alcuni valori di velocità erano in realtà disponibili per il T. Moscardo grazie alle attività di monitoraggio condotte nel bacino a partire dal 1989 lungo un tratto d’alveo di circa 300 m sul conoide (Arattano et al., 1997). Le velocità medie di traslazione del fronte misurate per 12 eventi registrati tra il 1989 ed il 1995 erano risultate comprese tra 1 e 10 m/s. Si è dunque ritenuto che almeno un ordine di grandezza separasse velocità di traslazione delle colate e velocità di propagazione delle onde di vibrazione da esse indotte nel terreno.

Sulla base delle valutazioni sopra riportate, si è deciso di posizionare una rete di 4 sensori sismici a 100 m circa di distanza l’uno dall’altro nel medio-basso bacino, alcune centinaia di metri a monte dell’apice del conoide. La distanza tra i sensori è stata scelta pari a 100 m al fine di garantire una buona approssimazione delle stime di velocità di traslazione della colata ottenibili attraverso i sismogrammi. Queste stime di velocità sono state ritenute possibili nel caso in cui una o più caratteristiche del segnale fossero risultate riconoscibili con precisione nelle diverse registrazioni. Se tali caratteristiche fossero infatti apparse nei sismogrammi con un ritardo costante tra una stazione e quella successiva le si sarebbe potute attribuire al passaggio, in prossimità di ciascun sensore, di qualche particolare porzione della colata, quale il fronte principale o qualche onda secondaria. Tali porzioni, contenendo i massi più grossi e possedendo le altezze più elevate, avrebbero infatti potuto produrre vibrazioni più intense, dunque facilmente evidenziabili sui sismogrammi. Il rapporto tra la distanza tra ciascuna coppia di sensori e l’intervallo di tempo intercorso tra il manifestarsi di una di queste caratteristiche del segnale nei relativi sismogrammi avrebbe potuto consentire una stima di velocità. L’intervallo di tempo richiesto tra il manifestarsi di una stessa caratteristica nei sismogrammi di due sensori consecutivi avrebbe dovuto risultare di alcuni secondi, ossia equivalente al tempo necessario alla colata a percorrere il tratto d’alveo tra i sensori stessi. Per eventi dotati di velocità di traslazione dell’ordine dei 10 m/s l’errore nella stima della velocità sarebbe risultato del 10%.

Un altro obbiettivo che si è cercato di conseguire con una oculata scelta della distanza tra i sensori ed della loro dislocazione all’interno del bacino è stato quello di individuare il momento di innesco delle colate. Infatti fenomeni innescatisi nell’alto bacino a seguito di una frana o dell’improvviso collasso di uno sbarramento temporaneo dell’alveo, sono stati ritenuti capaci di produrre vibrazioni sufficientemente intense da propagarsi entro un ampio perimetro. Poiché nell’alto bacino non era disponibile alcun sito sufficientemente sicuro per l’installazione dei sensori, a causa della sua natura altamente instabile, si è ritenuto ugualmente possibile registrare un tale innesco posizionandoli in corrispondenza al medio-basso bacino. Una distanza di un centinaio di metri tra i sensori avrebbe provocato una registrazione pressoché simultanea dell’innesco di un fenomeno avvenuto nell’alto bacino, considerando la velocità di propagazione delle onde di vibrazione precedentemente stimata (> 100 m/s). Ciò ne avrebbe dunque facilitato il riconoscimento, impedendo di confondere una tale evenienza con il passaggio di una colata, con il trasporto solido al fondo o con altre sorgenti di vibrazioni che traslassero in prossimità dei sensori.

Nessuna informazione è risultata disponibile in letteratura sulla distanza minima dall’alveo necessaria per garantire una soddisfacente registrazione delle vibrazioni prodotte da una colata detritica, fatta eccezione per alcune precedenti esperienze riguardanti il monitoraggio delle vibrazioni prodotte dal trasporto solido di fondo in un piccolo bacino (Govi et al., 1993). In quest’ultimo caso solo sensori posizionati direttamente in alveo avevano prodotto registrazioni soddisfacenti (Govi et al., 1993). Nel caso in oggetto era sconsigliabile l’installazione di sensori direttamente in alveo a causa del notevole potere erosivo mostrato in molti casi dalle colate detritiche: esse avrebbero potuto danneggiare o addirittura asportare i sensori. Pertanto i sismometri sono stati posizionati ad una distanza di circa 20 metri dall'alveo sul bordo della strada forestale che lo costeggia, ossia nel punto che fosse al tempo stesso il più sicuro ed il più vicino possibile al torrente.

Tipi di sensori

I sensori sismici utilizzati nella sperimentazione sono sismometri modello Mark L4C, aventi costante di trasduzione pari a 160 Volt× s/m e frequenza di oscillazione naturale di un Hz, disposti in posizione verticale all’interno di una buca profonda trenta cm c.ca, successivamente ricoperta e compattata. Questi sono i sensori che hanno dato la miglior risposta al passaggio di tre colate detritiche verificatesi nel 1995 e 1996. Sono stati utilizzati in realtà anche altri sensori (geofoni con frequenza di oscillazione naturale di 4.5 Hz) ma questi hanno dato una più debole risposta a causa della loro minore sensibilità (Arattano e Moia, 1998). Poiché non vi era alcun modo per predire il momento di innesco delle colate i segnali in uscita dai sismografi sono stati registrati in continuo su nastro magnetico, utilizzando un registratore analogico a basso consumo. In alternativa il segnale avrebbe potuto essere verificato tramite un PC con una soglia limite superata la quale far iniziare la registrazione (Lepettre et al., 1996).

Le vecchie stazioni ad ultrasuoni

Nel 1984 l'istituto CNR-IRPI di Torino avviò, in collaborazione con la Direzione Parchi e Foreste della Regione Friuli - Venezia Giulia, un programma di ricerche sulle colate detritiche del torrente Moscardo; tale programma prevedeva l'installazione di un sistema di monitoraggio idrometrografico delle colate detritiche e di registrazione delle precipitazioni in quota (Arattano et al. 1996). Per prima cosa fu installato un pluviografo registratore in località Pramosio, a quota 1520 m s.l.m., leggermente fuori dal bacino idrografico del Moscardo, non essendo infatti possibile un’ubicazione più idonea all'interno del bacino per difficoltà di accesso alle quote più elevate.

L'anno seguente, nella zona di medio conoide, fu attivato un sistema di monitoraggio delle colate detritiche, costituito da un idrometrografo ad ultrasuoni OTT, alloggiato in una struttura fissa predisposta dal Servizio Forestale Regionale. Questo strumento, in occasione del primo evento di debris flow seguente, avvenuto il 6 agosto 1985, fu asportato dalla sua sede e trasportato 300 metri a valle, senza poter effettuare registrazioni per l'interruzione della alimentazione elettrica. Le osservazioni ripresero nel 1989, mettendo a frutto l'esperienza precedentemente acquisita: furono installati lungo un tratto rettilineo d’alveo, sempre nella zona di medio conoide, due sensori ad ultrasuoni CAE ad una distanza di 300 metri uno dall'altro. I sensori furono vincolati a due strutture di cemento armato più robuste rispetto a quella che aveva ceduto in precedenza e la centralina di registrazione venne alloggiata in una cabina prefabbricata sita in sponda sinistra ad alcuni metri dall’alveo. Il tempo di campionamento delle altezze idrometriche fu inizialmente impostato a 1 minuto e portato a 10 secondi l'anno successivo (Govi et al., 1992).

Le nuove stazioni ad ultrasuoni

Nel mese di maggio 1994 ha preso il via un progetto di ricerca per lo studio dei debris flow finanziato dalla Unione Europea cui gli Istituti CNR IRPI di Torino e Padova hanno partecipato in collaborazione con altri enti di ricerca italiani, francesi e svizzeri (Contract n° EV5V CT94 0453). Nell'ambito di tale progetto è stata potenziata la strumentazione sul Torrente Moscardo: sono state portate a tre le sezioni di misura attrezzate con sensori a ultrasuoni e questi ultimi non sono più stati ancorati a strutture in cemento armato ma sospesi a cavi. Il ricorso ai cavi si è reso necessario perché il sensore di valle, inizialmente posto a monte di un attraversamento a guado utilizzato dai mezzi pesanti di servizio di una locale cava di marmo, si è venuto a trovare non più sospeso al centro dell'alveo (Arattano et al., 1996, 1997).

L’attraversamento a guado ha sempre comportato infatti una riduzione di pendenza del tratto di alveo posto immediatamente a monte di esso ed un marcato salto di fondo a valle ed ha sempre interferito con le misure effettuate dal sensore. I debris flow registrati hanno spesso mostrato in questo tratto una tendenza a rallentare ed a depositare materiale. Dopo i numerosi eventi dell'estate e dell'autunno 1993, un po' per l'effetto delle colate e molto per gli interventi di ripristino del guado stradale da parte dagli operatori della cava, strada e salto di fondo sono arretrati di una decina di metri con la conseguenza che il sensore di valle si è venuto a trovare sopra la strada stessa e, come già accennato, non più al centro dell'alveo.

Installazione della telecamera I positivi risultati ottenuti nei primi anni di attività del bacino attrezzato (fra il 1990 e il 1994 sono stati registrati 12 eventi, Arattano et al., 1997) hanno suggerito di proseguire l'attività di ricerca attraverso l'installazione di nuova strumentazione, tra cui una telecamera, posizionata in modo da riprendere gran parte dell'alveo fra le prime due sezioni attrezzate con sensori a ultrasuoni. L’installazione della telecamera risale al 1995 (Arattano e Marchi, 1998). Le immagini vengono registrate solo durante gli eventi, grazie ad un sistema di accensione automatica del videoregistratore gestito via software. Tale software avvia la registrazione quando al sensore ad ultrasuoni di monte si manifesta una brusca variazione di livello in alveo che dura per alcuni secondi. Lo stesso software provvede anche all’accensione di una serie di fari per l’illuminazione del tratto d’alveo ripreso dalla telecamera, nel caso che l’evento si verifichi nelle ore notturne. Questo tipo di elaborazione è stata dapprima effettuata con i dati dell’ultima delle quattro stazioni sismiche per i tre eventi citati. Il vantaggio di questo tipo di elaborazione è che l’eventuale presenza di picchi ed altre caratteristiche nelle registrazioni diviene maggiormente visibile ed esse possono essere così più facilmente isolate e riconosciute nei diversi sismogrammi. Ciò è risultato vero in particolare per l’evento del 22 giugno 1996, per il quale può facilmente essere isolato un picco molto intenso ascrivibile al passaggio del fronte principale del debris flow. Quest’ultimo risultava infatti particolarmente ricco di grossi massi, come si è potuto constatare grazie alle immagini registrate dell’evento (Arattano e Marchi, 1998). In tutti tre i casi il segnale risulta comunque decisamente superiore al rumore di fondo e dunque chiaramente riconoscibile, nonostante la distanza dei sensori dal letto del torrente. Gli eventi hanno avuto durate decisamente diverse tra loro e facilmente determinabili in base alle registrazioni: 27 minuti per l’evento del 1995, 18 minuti per quello del mese di giugno 1996 e 15 minuti per quello verificatosi in Luglio.

Significative vibrazioni sono state registrate, per tutti e tre gli eventi, solo quando la colata è giunta in prossimità di ciascun sensore: infatti l’intervallo di tempo intercorso tra l’inizio della registrazione in corrispondenza ai diversi sismografi risulta di parecchi secondi, così come risulta di parecchi secondi l’intervallo di tempo intercorso tra il manifestarsi, nei sismogrammi, di picchi ricorrenti del segnale come quelli avutisi il 22 Giugno 1996. Tali intervalli di tempo sono dunque compatibili con il tempo necessario alla colata per percorrere la distanza tra le diverse stazioni sismiche. Per l’evento occorso il 22 giugno 1996 è stato possibile determinare con facilità la velocità media di propagazione del fronte principale. In precedenza era stata menzionata la previsione di poter effettuare delle misure di velocità in base alle registrazioni delle vibrazioni del terreno prodotte da una colata, riconoscendo il ripresentarsi di una o più caratteristiche del segnale nelle diverse registrazioni. Tale previsione si è rivelata corretta per l’evento del giugno 1996: in Fig. 5 sono riportati i grafici registrati dalle prime tre stazioni per tale evento. La forma di tali grafici è del tutto simile a quella registrata alla quarta stazione. Il ritardo tra il manifestarsi del picco di intensità massima alle diverse stazioni è risultato inoltre alquanto regolare e pari a 14 secondi per le prime due stazioni, 12 per la seconda e terza e 14 secondi per la terza e quarta rispettivamente. In base a questi ritardi è stato possibile stimare una velocità media di propagazione del fronte pari a 7.5 m/s. Per i rimanenti eventi non è stato invece altrettanto facile isolare nei sismogrammi caratteristiche utilizzabili per misure di velocità: benché siano presenti picchi nelle registrazioni, questi non sono risultati altrettanto intensi di quelli registrati per l’evento del giugno 1996 e gli intervalli di tempo intercorsi tra il loro manifestarsi alle diverse stazioni sono risultati troppo irregolari per poter effettuare misure di velocità. E’ possibile che operando una cross-correlazione tra i diversi segnali sia possibile estrarre maggiori informazioni dai dati registrati. I picchi presenti nelle registrazioni del luglio 1995 e 1996 sono comunque risultati simili, per numero ed intensità, nei diversi grafici e sono dunque anch’essi evidentemente riconducibili al passaggio di porzioni caratteristiche della colata, pur se non altrettanto pronunciate come in occasione dell’evento di giugno. Le colate detritiche possono aver origine in punti diversi del bacino ed evidentemente devono percorrere una certa distanza dal punto di innesco prima che si sviluppi un fronte ben definito come quello che generalmente si osserva sui conoidi (Arattano et al, 1998). Ciò potrebbe costituire un limite per l’utilizzo dei sensori sismici come misuratori di velocità, specie se tali sensori vengono posizionati troppo a monte del conoide stesso.

Eventi registrati nel 1995 e 1996 e loro elaborazione

Nelle estati del 1995 e 1996 si sono verificate nel T. Moscardo tre colate detritiche, tutte regolarmente registrate dalle installazioni sismiche. I dati, originariamente in forma analogica, sono stati convertiti in formato digitale con un campionamento di 100 valori per ogni secondo di registrazione. In questo modo è stato possibile elaborarli in modo da darne una più utile e semplice rappresentazione (Arattano e Moia, 1998). Si è infatti scelto di calcolare per ogni secondo di registrazione il valore medio assoluto dei 100 valori campionati, seguendo quanto già fatto da Basile et al. (1996).

Velocità e volumi misurati

Event Date hmax1 [m] hmax2 [m] v [m/s] Qmax [m3/s] V [m3]
17.08.90 0.69 deposition 1.0 - -
13.08.91 2.13 2.20 5.0 88 19000
30.09.91 1.67 2.40 1.90 24 3250
01.09.92 a 2.24 1.90 2.5 46 5800
01.09.92 b 2.35 1.04 10.0 - -
11.07.93 2.12 1.90 3.0 14 5600
19.07.93 0.74 0.94 0.9 3 730
20.07.93 2.30 1.52 4.3 16 6500
14.09.93 1.47 1.41 2.5 10 3800
18.07.94 2.09 1.51 4.0 - -


Tabella 1 - Principali dati relativi agli eventi registrati. hmax1 è l’altezza del fronte registrata alla sezione di monte; hmax2 è l’altezza del fronte registrata alla sezione di valle; v è la velocità media della colata nel tratto attrezzato; Qmax: la portata massima transitata; V il volume totale del materiale trasportato (Arattano et al. 1996).

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