Inventario dei conoidi alluvionali in Piemonte - RiskNat

2007‐2013PROGETTO STRATEGICO TRANFRONTALIERO RISKNATATTIVITA’ B4 – C4 – PIENE E LAVE TORRENTIZIEINVENTARIO DEI CONOIDIALLUVIONALI IN PIEMONTERedazione:C. Giampani, C. Girelli, F. Marco, G. Moletta, - Arpa Piemonte – Dipartimento TematicoGeologia e Dissesto, Via Pio VII, 9 10135 Torino – ItalyG. Bellardone – Regione Piemonte – Direzione Opere pubbliche, difesa del suolo, economiamontana e foreste, C.so Bolzano, 44 – Torino - Italy

1. INVENTARIO DEI CONOIDI ALLUVIONALI IN PIEMONTELa conoscenza pregressa sui conoidi alluvionali a livello regionale consiste da un latonel censimento dei conoidi in scala 1:100.0000, realizzato negli anni '80 dalla RegionePiemonte e dal CNR-IRPI, e dall’altro nel Piano per l’Assetto Idrogeologico (PAI).Il diverso livello di conoscenza sui fenomeni di dissesto raggiunto negli ultimi decennie l'affinamento degli strumenti tecnici a disposizione hanno offerto l’opportunità di unarevisione generale e di un significativo approfondimento del quadro delle conoscenzesui fenomeni torrentizi e sui conoidi. In questo percorso si colloca l’attività intrapresada Arpa Piemonte nel Progetto RiskNat mirata a creare un archivio sui conoidialluvionali piemontesi, con particolare attenzione alle componenti geologiche s.l. checoncorrono alla caratterizzazione dei processi sedimentari attivi.L’ambito di analisi comprende i corsi d’acqua con pendenze medie superiori a 5-7gradi, caratterizzati da confluenze nel recettore poste a quote inferiori o uguali a 2000m s.l.m.L'attività svolta a scala regionale si può sintetizzare in tre componenti, corrispondentiad altrettanti layer geografici del dataset Conoidi alluvionali in Piemonte delGeoportale RiskNat:

1) Distribuzione e classificazione morfologica dei conoidi alluvionali -cartografia numerica di perimetrazione dei settori di conoide alluvionale classificatisecondo criteri morfologici con riferimento al corso d’acqua che li ha generati;2) Archivio conoidi - copertura numerica puntuale simbolica (baricentro del conoide)per la consultazione dei dati contenuti nelle schede alfanumeriche descrittive dellecaratteristiche generali dell’apparato di conoide e delle informazioni disponibili suglieventi pregressi di colata detritica e piena torrentizia;3) Caratterizzazione morfo-litologica dei bacini di alimentazione evalutazione a scala regionale della propensione all’innesco dei processitorrentizi nelle diverse zone climatiche - copertura numerica di perimetrazionedei bacini di alimentazione, prodotta con criteri morfologici e corredata da:a) parametri morfometrici del sistema bacino-conoide,b) classificazione geolitologica del substrato affiorante nel bacino,c) valutazione della severità del fenomeno torrentizio atteso nel bacino e del tempo diritorno delle precipitazioni potenzialmente innescanti in base all’area climatica.

Figura 1 - Esempio di perimetrazione dei settori di conoide alluvionale

Per l'identificazione dei settori di conoide riattivati da fenomeni torrentizi nelle diversezone del Piemonte sono state visionate numerose riprese aeree (Tabella 2):Nome Periodo ScalaVolo G.A.I. 1954 – Istituto Geografico Militare 1954 1:35000Volo Ferretti 1978 - Compagnia Riprese Aeree Parma 1978 1:13000Volo alluvione 1994 - Compagnia Riprese Aeree Parma 1994 1:20000Volo 1996 - Aima 1996 1:10000Volo evento 2000 (lotto sud) - Rossi 2001 1:15000Volo alluvione 1968 - IRTA Milano 1968 1:20000Volo 1970 - Istituto Geografico Militare 1970 1:20000Volo alluvione 1987 - Alifoto 1987 1:14000Volo 1991 - Regione Piemonte 1991 1:37000Volo alluvione Ossola 1978 - Alifoto 1978 1:25000Volo 1951 - Istituto Geografico Militare 1951 1:20.000Volo Orco 1973 - Alifoto 1973 1:20000Volo evento 2000 Orco - Compagnia Riprese Aeree Parma 2000 1:13000Volo Traversella 1969 - Rossi 1969 1:15000Volo alluvione 1981 - Ferretti 1981 1:25000Volo 1970 - Istituto Geografico Militare 1970 1:25000Volo evento 2000 (lotto nord) - Compagnia Riprese AereeParma2000 1:15000Tabella 2 - Riprese aeree consultate per l’identificazione dei settori di conoideriattivati da fenomeni torrentizi

Ogni geometria è corredata dall’informazione sull’eventuale contributo di fenomenigravitativi e valanghivi nella genesi e nell’alimentazione del settore di conoide.Per l'identificazione del contributo di fenomeni valanghivi si è fatto riferimento alSistema Informativo Valanghe di Arpa Piemonte e a dati di archivio.I codici dei conoidi sono stati attinti dal Sistema Informativo Territoriale Ambientaledella Regione Piemonte integrato laddove necessario da nuove aste o, per corsid’acqua esistenti ma privi di nomenclatura, dall’attribuzione di un nome attintodall’orografia o da località in posizione significativa rispetto al bacino, quandopossibile.Per ogni conoide è indicato l’ambito vallivo (Macrobacino) di appartenenza.Le geometrie descritte in questo paragrafo sono contenute e scaricabili dal layergeografico “Distribuzione e classificazione morfologica dei conoidi alluvionali”attraverso il servizio WebGIS, sul geoportale RiskNat.1.2 ARCHIVIO CONOIDIL’archivio conoidi è visitabile attraverso una copertura geografica simbolica di ogniapparato di conoide, i cui attributi, accanto al codice identificativo univoco del conoide,sono schematizzabili in:• maggiori informazioni di natura morfologica sull’apparato di conoide nel suocomplesso: evoluzione morfologica dell’apparato, posizione rispetto alfondovalle, posizione rispetto ad altri conoidi, grado di incisione/artificialità delcanale attivo in conoide, caratteristiche morfo-litologiche dell’apice, punti diesondazione potenziale dei deflussi nel tratto in conoide;• informazioni relative ai dissesti e ai processi torrentizi storici afferenti aciascun corso d'acqua, in forma di Report delle schede danni della Banca DatiStorici di Arpa Piemonte aggiornati al 2012.Maggiori informazioni sono contenute nella metadocumentazione specifica “Archivioconoidi Descrizione dato”.Il layer geografico è “Archivio conoidi” nel servizio WebGIS, sul geoportale RiskNat.

1.3 CARATTERIZZAZIONE MORFO-LITOLOGICA DEI BACINI DI ALIMENTAZIONE EVALUTAZIONE A SCALA REGIONALE DELLA PROPENSIONE ALL’INNESCO DEIPROCESSI TORRENTIZI NELLE DIVERSE ZONE CLIMATICHEI bacini di alimentazione dei conoidi piemontesi sono stati perimetrati secondo criterimorfologici con l’ausilio delle più recenti ortofotoimmagini disponibili per tutto ilterritorio piemontese (Ortofoto terraitaly IT2000 - aggiornamento 2007) e della CartaTecnica Regionale in scala 1:10.000.I parametri morfometrici (superficie del bacino, superficie del conoide, indice diMelton) derivano da analisi in ambiente GIS effettuate con l’ausilio del Modello Digitaledel Terreno della Regione Piemonte (maglia 10 m x 10 m).Per la classificazione del substrato roccioso affiorante nei bacini è stata utilizzataprincipalmente la Carta Geologica d’Italia in scala 1:100.000, integrata laddovepossibile con le informazioni contenute nella Carta geologica d’Italia in scala 1:50.000e con Cartografie geologiche e geomorfologiche di maggiore dettaglio disponibili nellaBanca Dati di Arpa Piemonte.La classificazione litologica, applicata ad oltre 2000 bacini idrografici di ambito alpino,permette di valutare il tipo di processo torrentizio che può verificarsi in conoide conmaggiore probabilità (Tiranti et al., 2008; De Angeli et al., 2011; Marco et al., 2012).Il substrato roccioso affiorante nei bacini afferenti ai conoidi è stato ricondotto a treclassi principali, che si differenziano per tipologia e granulometria del deposito chederiva dalla disgregazione delle rocce e in particolare per il ruolo giocato dalla matricefine nei processi che in caso di apporto idrico improvviso interessano il reticoloidrografico, a determinare un flusso altamente, mediamente o scarsamente coesivo.Per questa analisi sono stati considerati i bacini idrografici che non contengono al lorointerno conoidi alluvionali e quelli in zona appenninica, che saranno trattati dal puntodi vista dell’analisi litologica di dettaglio in una successiva fase di lavoro.Il litotipo affiorante nel bacino in modo prevalente, date le pendenze rilevanti in gioco,è stato ricavato considerando la superficie effettiva di affioramento con l’ausilio del

Modello Digitale del Terreno; il litotipo prevalente fa ricadere il bacino stesso in unadelle seguenti classi: a) Excellent Clay Maker – ECM (Figura 2), b) Good Clay Maker –GCM (Figura 3), c) Bad Clay Maker – BCM (Figura 4), che identificano rispettivamentebacini il cui substrato è costituito prevalentemente da:a) rocce metamorfiche fittamente foliate e ricche in minerali fillosilicatici(calcescisti filladici, black shale, argilloscisti) e/o rocce sedimentarie ricche inminerali argillosi;b) rocce carbonatiche massicce (calcari massicci, dolomie,…);c) rocce ignee o metamorfiche massicce (granitoidi, gneiss, metabasiti, ultrabasiti,quarziti, micascisti massicci).Ciò che distingue tali famiglie di rocce è la capacità di produrre, a seguito di fenomenidi disgregazione meccanica e fisica rilevanti quantità di minerali argillosi o argillosimili(fillosilicati s.l.) nella frazione fine del detrito. Le caratteristiche della matriceinfluenzano in modo determinante una serie di aspetti distintivi dei processi torrentiziche si possono verificare nel bacino, come la reologia e lo stile deposizionale deifenomeni, la distribuzione e la stagionalità prevalente degli inneschi, nonché più nellospecifico la tipologia di precipitazione in grado di innescarli (estensione, durata edintensità). Le caratteristiche litologiche dei bacini si rispecchiano molto spessonell’architettura e nella morfometria dei conoidi alluvionali.Figura 2 - T. Gioglio (Val Cenischia) (Classe ECM)Figura 3 - Valle Thuras (Classe GCM)

Figura 4 - Omegna. Rio San Rocco (Classe BCM)Nei gruppi ECM e GCM ricadono bacini in grado di produrre rispettivamenteabbondanti e discrete quantità di minerali argillosi e argillosimili, a determinare uncomportamento visco-plastico dei flussi detritici; i bacini del gruppo BCM produconotrascurabili quantità di tali costituenti della frazione fine, da cui deriva uncomportamento dei flussi di tipo collisionale-frizionale.Una cospicua parte dei bacini alpini piemontesi, variamente distribuiti dall’Ossola alleValli Cuneesi, ricade nella Classe BCM (Tabella 3, Figura 5, Figura 6); anche gli ECMsono ben rappresentati, mentre i GCM costituiscono meno di un decimo del totale; ibacini non classificati sono quelli per i quali la copertura quaternaria in affioramentosupera il 90% della superficie totale del bacino.Classe litotipo prevalente %Excellent Clay Maker 23Good Clay Maker 9Bad Clay Maker 64Tabella 3 - Sintesi della classificazione litologica dei bacini piemontesi

ECMGCMBCMFigura 5 - Distribuzione delle classi litologiche dei bacini alpini piemontesi

20018016014012010080BCMGCMECM6040200TOCE ALTOTOCE MEDIOAGOGNAANZACOLLOBIASCAMELEZZO_OCCIDENTALECERVOSESIA MEDIOSESIASESSERAELVO1401201008060BCMGCMECM40200DORA BALTEACHIUSELLAORCOSOANASTURA DI LANZODORA RIPARIACHISONEPELLICESANGONE

120100806040BCMGCMECM200POVARAITAGRANAMAIRASTURA DI DEMONTEGESSO-VERMENAGNATANARO ALTOFigura 6 - Distribuzione delle tre tipologie di bacino nei diversi contesti vallivi piemontesi

Nell’ambito del Progetto RiskNat, l’analisi attraverso matrici dei parametrimorfometrici relativi ai bacini e ai conoidi (rapporti di superficie, Indice di Melton) edelle classi litologiche ha condotto ad una valutazione a scala regionale della severitàdei fenomeni attesi (Fa, crescente da 1 a 3) (Figura 7).Fa1Fa2Fa3Figura 7 - Classificazione dei bacini sulla base dei fenomeni attesi

Studi recenti (Tiranti, 2008; Tiranti et al., 2008; Cremonini et al., 2010; De Angeli etal. 2011) suggeriscono che affinché si verifichi un debris flow nei tre contesti litologici,sia necessaria un’intensità oraria di pioggia minima di innesco:- bacini ECM: intensità orarie maggiori o uguali a 20 mm/h;- bacini GCM: intensità orarie maggiori o uguali a 30 mm/h;- bacini BCM: intensità orarie maggiori o uguali a 50 mm/h.Tali valori di soglia nell’ambito del Progetto RiskNat sono stati confrontati con i regimipluviometrici caratteristici delle differenti zone climatiche piemontesi, al fine diassegnare un effettivo tempo di ritorno di tali intensità orarie nei vari bacini, in baseall’area geografica.Integrando le informazioni derivate dall'analisi degli aspetti morfometrici, geolitologici,e pluviometrici è stato possibile definire a scala regionale, per ogni apparatoconoide/bacino, un valore di severità e ricorrenza del fenomeno atteso (Figura 8).Queste informazioni sono state utilizzate dalla Regione Piemonte Settore ProtezioneCivile nell’ambito dell’Attività B.7.1-C.7.1 “Realizzazione di scenari di rischio in ambitotransfrontaliero” del Progetto RiskNat.Per una descrizione di dettaglio del metodo seguito si veda la relazione “Analisiregionale finalizzata alla valutazione della severità e della ricorrenza del fenomenoatteso in conoide” e la metadocumentazione specifica “Caratterizzazione baciniDescrizione dato”.

Fa1Fa2Fa350 Tr (anni)Figura 8 - Severità (Fa) e ricorrenza (Tr) e dei fenomeni attesi in conoideQuesti risultati valutati a scala regionale sono stati approfonditi a scala locale susiti campione attraverso l'analisi critica dei dati storici, della variazione di uso delsuolo nel corso dei decenni, dell’assetto lito-strutturale del bacino alimentatore, dellacopertura vegetazionale e del ruolo delle opere di mitigazione, evidenziando lepeculiarità locali.I dati descritti nel presente paragrafo sono contenuti e consultabili nel layer geografico“caratterizzazione morfo-litologica dei bacini di alimentazione e valutazione a scalaregionale della propensione all’innesco dei processi torrentizi nelle diverse zoneclimatiche” attraverso il servizio WebGIS, sul geoportale RiskNat.

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