Relazione tecnica - RiskNat

Progetto Strategico Interreg IVa RisknatAttività B2/C2 Rischi idrogeologici e da fenomenigravitativiAzione B2-fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteAutori:Lorenzo ChiusanoMauro TararbraCoordinamento attività B2:Carlo TroisiArpa Piemonte, Dipartimento Tematico Geologia e DissestoArpa Piemonte, Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRegione Piemonte, Direzione OOPP Economia Montana e ForesteMaggio 2012

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteARPA PIEMONTEDipartimento TematicoGeologia e DissestoPROGETTO RISKNATAZIONE B2_FIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteRELAZIONE METODOLOGICAVer.1VERIFICHE ED APPROVAZIONIREDAZIONEAUTORIZZAZIONEEMISSIONECONTROLLO APPROVAZIONENOME DATA NOME DATA NOME DATAM. TararbraL. Chiusano01/01/2011Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 1

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte1 Premessa...................................................................................................................32 Introduzione ..............................................................................................................43 Approccio metodologico..............................................................................................53.1 FASE 1...................................................................................................................63.2 FASE 2...................................................................................................................63.3 FASE 3...................................................................................................................63.4 FASE 4...................................................................................................................73.5 FASE 5...................................................................................................................74 Analisi dati pluviometrici e nivometri............................................................................74.1 La Rete Meteo-Idrografica automatica di Arpa Piemonte ...........................................84.2 La Rete Nivometrica manuale ..................................................................................95 Rete Regionale di Controllo dei Movimenti Franosi (RERCOMF) .....................................96 Sistema Informativo Frane in Piemonte (SIFRAP) .......................................................107 Analisi e validazione dei dati piezometrici...................................................................127.1 Approccio metodologico ........................................................................................127.2 Discussione risultati ..............................................................................................148 Analisi e validazione dei dati inclinometrici .................................................................179 Deformate Inclinometriche........................................................................................1910 Analisi statistica e correlazioni ...................................................................................2111 Organizzazione delle informazioni per schede monografiche........................................2311.1 Introduzione.....................................................................................................2311.2 Inquadramento Geologico-Geomorfologico e Idrogeologico .................................2311.3 Tabelle di riepilogo strumentazione (inclinometri e piezometri) ............................2311.4 Tabella cronologia strumenti..............................................................................2411.5 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito ....................................2411.5.1 Grafico Spostamento–Tempo e Velocità–Tempo ..........................................2411.5.2 Analisi delle deformate inclinometriche........................................................2511.6 Analisi e correlazioni del movimento rispetto a precipitazioni e piezometria...........2511.6.1 Grafico Soggiacenza/Precipitazioni (medie mobili) – Tempo..........................2511.6.2Correlazione tra movimento franoso (spostamento e velocità), medie mobili diprecipitazioni e soggiacenza..............................................................................................2611.6.3 Analisi principali eventi alluvionali della serie storica presa in considerazione .2711.6.4 Analisi statistica e correlazioni ....................................................................2712 BIBLIOGRAFIA .........................................................................................................28Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 2

1 PremessaProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIl presente documento illustra l’attività svolta dal Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto diArpa Piemonte, nel periodo giugno 2010 – dicembre 2011 nell’ambito del progetto RISKNAT,azione B2_f.L’attività, sviluppata nell’ambito del Volet B (Sviluppo di metodi e di strumenti operativi, azioniinnovative volte alla gestione del territorio), costituisce un’azione specifica in materia di rischioidrogeologico e gravitativo quali frane, caduta massi, crolli, fenomeni complessi o correlati (MisuraB2).I rischi idrogeologici (in senso lato) connessi con i fenomeni di versante rappresentano uno deimaggiori problemi con i quali debbono confrontarsi le politiche alpine, in tema di realizzazione dinuovi insediamenti residenziali o turistici, di infrastrutture viarie o di altro tipo. In conformità aquanto sopra gli obiettivi della misura B2 sono essenzialmente:• sviluppare azioni innovative volte alla caratterizzazione e alla classificazione del territorio inrelazione alla preservazione dell’ambiente e alla prevenzione dei vari rischi naturali di naturaidrogeologica presenti in ambiente alpino;• sviluppare azioni tese a verificare l’applicabilità di tecniche di telerilevamento radarinnovative;• migliorare le conoscenze e gli strumenti per l’analisi del quadro del dissesto e delleconseguenti problematiche in termini di rischi naturali;• realizzare strumenti operativi per una migliore gestione del territorio montano;• analizzare le interazioni con strutture localizzate in aree soggette a pericolosità, attraversola redazione di linee guida per la gestione del costruito.Tali obiettivi, sono stati quindi perseguiti attraverso tre gruppi di attività definite azioni dicarattere generale, azioni relative a specifiche tipologie di frana e contributi tematici.Il presente studio s’inserisce tra le azioni di carattere generale (Azione B2, sottoazione f) conlo scopo di analizzare le relazioni tra le precipitazioni e l’innesco o la riattivazione di grandifenomeni franosi alpini e scivolamenti planari tipiche delle langhe, al fine di verificare l’applicabilitàdi modelli previsionali correlati alle variabili meteorologiche.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 3

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte2 IntroduzioneSul territorio regionale piemontese esistono numerosi sistemi di controllo sui movimentifranosi, di norma realizzati a seguito di eventi alluvionali, a seguito di palesato movimento diversante o comunque su settori di versante che, si teme, possano essere sede di fenomeni franosi.Nella maggioranza dei casi tali interventi sono stati finanziati dall’Ente Regione, su richiesta delleamministrazioni interessate o su indicazione di uffici tecnici regionali.Arpa Piemonte gestisce la rete di monitoraggio dei movimenti franosi (RERCOMF) con lo scopodi creare e aggiornare per ogni strumento, una serie storica di dati necessaria per valutarel’evoluzione nel tempo dei fenomeni studiati.Nella regione piemontese, le principali cause dell’estesa e differenziata instabilità dei versantisono da ricondurre all’assetto geologico-strutturale, l’evoluzione geomorfologica e le attualicondizioni meteo-climatiche. Tra i principali fattori d’innesco ci sono senza dubbio le precipitazioniintense o prolungate.I fenomeni a sviluppo rapido che coinvolgono porzioni limitate delle coperture superficiali,ancorché frequenti e pericolosi, non sono strumentabili, causa il largo margine di aleanell’ubicazione e la rapidità di sviluppo degli stessi. Nel caso dei movimenti lenti di versante è statanotata una sostanziale dipendenza della velocità di scorrimento dal regime di precipitazione siaannuale sia pluriennale (Bertini et al., 1986); tale dipendenza non sempre è univoca, e le relazionitra precipitazione, regime idraulico sotterraneo e velocità di spostamento possono essereanalizzate e meglio comprese qualora sia stato chiarito il regime delle acque sotterranee e ilmeccanismo che governa il fenomeno franoso in studio.Le correlazioni si basano sul confronto tra una grandezza idrologica opportunamente definitacon l’andamento temporale dei livelli piezometrici e delle velocità di spostamento nelle varie zonedel versante (Gervreau et al., 1991).L’analisi delle serie storiche delle altezze giornaliere di pioggia consentono di riconoscere iperiodi di maggior precipitazione e di correlarli con i movimenti superficiali, ma mal si presta per ifenomeni profondi analizzati in questo studio, scivolamenti rotazionali e traslativi multipli in rocciae detrito (Cruden & Varnes, 1996).Tra le diverse tipologie di frane innescate dalle piogge, Polemio & Petrucci (2000) individuanoil gruppo di metodi di analisi per frane profonde, basati sulle piogge cumulate per lunghi periodi.Cascini e Versace (1986) proposero di studiare le soglie delle Piogge Cumulate Giornaliere didurata non definita a priori ma variabile fra 1 e 180 giorni.Sarà quindi presa in considerazione l’altezza di pioggia giornaliera cumulata su N giorni; essaè, per ogni giorno, la somma delle altezze di pioggia giornaliera del giorno considerato e dei N–1Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 4

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontegiorni precedenti. L’altezza di pioggia cumulata su N giorni, poiché tiene conto di tutta la pioggiacaduta nei N giorni precedenti, è uno strumento che può essere utilizzato per tener conto deitempi di filtrazione necessari per la modifica delle condizioni idrauliche in profondità. Il numero Ndi giorni su cui cumulare le altezze di pioggia giornaliera non è un dato a priori, e va individuatoper tentativi (Tommasi et al., 2006): esso è il valore in corrispondenza del quale l’andamento dellealtezze di pioggia giornaliere cumulate risulta in fase con l’andamento dei livelli piezometrici.Tra le cause d’innesco, entrano in gioco molteplici parametri connessi alle condizioni litostrutturali,alla tipologia delle coltri superficiali e alle condizioni idrogeologiche del sottosuolo; diconseguenza, anche il valore di precipitazione cumulata, ai fini della caratterizzazione del periodoantecedente l'innesco/riattivazione dei fenomeni franosi, dipende dalla tipologia di frana analizzatae dal contesto ambientale in cui si sviluppa, e dal periodo stagionale in cui avviene.3 Approccio metodologicoL'obiettivo del presente studio è volto ad analizzare le molteplici serie di dati inclinometrici epiezometrici di alcuni siti monitorati nel territorio regionale, raccolti attraverso la rete dimonitoraggio dei fenomeni franosi di Arpa Piemonte (RERCOMF). Dall’analisi dei dati si intendonoindagare le eventuali correlazioni tra le precipitazioni e l’innesco (prima attivazione o riattivazione)dei movimenti franosi. I risultati ottenuti potranno essere in seguito utilizzati nell’applicazione dimodelli (a carattere probabilistico) per l’individuazione di soglie pluviometriche d’innesco.Lo studio dei livelli critici di pioggia ai sensi dell’attivazione del movimento franoso fa partedelle attività di Arpa Piemonte nell’ambito della previsione dei rischi naturali. È infatti noto econsolidato il concetto che le precipitazioni rappresentano un indicatore fondamentalenell’insorgenza e nell’evoluzione del rischio idrogeologico, non solamente nei confronti delladinamica fluviale e torrentizia ma anche rispetto alla dinamica gravitativa dei versanti.Per i fenomeni franosi presi in considerazione, l’assetto idrogeologico del sottosuolo concorre adeterminare una ricarica idrica sotterranea indiretta dei corpi di frana, per flusso proveniente dagliammassi rocciosi al contorno e cui si va a sommare la ricarica diretta per infiltrazione. Questo fa sìche tali fenomeni mostrino una non lineare correlazione precipitazioni-rottura e che l’infiltrazioneefficace, di tipo cumulato sui lunghi periodi (sino a mesi), giochi un ruolo fondamentale neldeterminare la riattivazione (Mandrone & Torta, 2000).Vista la notevole mole di dati da elaborare, i dati strumentali vengono trattati con le comunimetodologie analitiche della statistica coniugando i dati e quantificando le possibili correlazioni tradiverse coppie di valori.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 5

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemontePurtroppo la maggior parte dei dati, ottenuti da misure manuali effettuate a cadenzaplurimensile, non consentono una correlazione precisa con le precipitazioni e pertanto ognivalutazione in merito ha come primo obiettivo di fornire una serie di indicazioni qualitativesull’attivazione e l’evoluzione dei fenomeni franosi al variare delle precipitazioni e del livellopiezometrico. Interpretazioni di maggior dettaglio vengono riportate sulla base delle analisi dei datiottenuti dagli inclinometri attrezzati con sonda fissa ad acquisizione continua e dei piezometridotati di centralina automatizzata.Il lavoro è costituito dalle seguente fasi:3.1 FASE 1Analisi territoriale, esame dei sistemi di monitoraggio e della rete strumentale di ArpaPiemonte nel territorio regionale piemontese al fine di selezionare i siti da analizzare.Tra i circa 300 siti strumentati in Piemonte dall’agenzia ARPA Piemonte (RERCOMF), sono statiselezionati quattro versanti in frana sulla base dei seguenti criteri:lunga serie storica di dati strumentali, sia di spostamento che piezometrico;presenza di inclinometri attrezzati con sonde fisse a misura continua;presenza piezometri di piezometri dotati di centralina automatizzata;prossimità di una stazione meteorologica.I siti selezionati comprendono i principali ambienti geologico-geomorfologici in cui sisviluppano fenomeni gravitativi in Piemonte:1. Sestriere (TO), località Borgata (ambiente alpino);2. Cissone (CN), località Pianezza (ambiente collinare – Langhe);3. Somano (CN), località Pedrotti (ambiente collinare – Langhe);4. Civiasco (VC), località Peracino (ambiente pre-alpino).3.2 FASE 2Analisi dati pluviometrici e nivometrici. Selezione stazioni meteo-pluviometriche di riferimentodei siti selezionati nella fase 1, analisi delle serie storiche pluviometriche relative ai periodi dilettura delle misure inclinometriche, statistica delle medie mobili relative alle cumulate diprecipitazione su 30-60-90-120-150 giorni.3.3 FASE 3Analisi e validazione dei dati piezometrici di riferimento dei siti selezionati. I dati piezometriciesaminati fanno riferimento sia ai piezometri misurati manualmente (una o due volte l’anno), sia aipiezometri dotati di centralina automatizzata (in grado di fornire più misure al giorno ad intervalliArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 6

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontedi tempo regolari). Validazione del dato mediante analisi ragionata, ricerca anomalie, integrazionetra dato manuale e automatizzato (ove possibile).3.4 FASE 4Analisi e validazione di dati inclinometrici, verifica coerenza tra spostamenti e azimuth dimovimento, ricerca anomalie, confronto ed integrazione tra dato a misura manuale e datoautomatizzato (inclinometri fissi).3.5 FASE 5Analisi statistiche e correlazioni. Analisi delle deformate dei tubi inclinometrici e correlazionecon la tipologia del movimento e quindi con la velocità di spostamento del corpo di frana(individuazione movimento per Blocco Rigido e per Creep).Ricerca correlazioni tra:Precipitazione e Piezometria, in funzione del tempo (t) e del livello piezometrico (psp);Movimento e Precipitazioni/Piezometria, in funzione del tempo (t), della tipologia dimovimento (tm) e della profondità di movimento (pm);Inoltre si approfondisce la ricerca a riguardo di:caratterizzazione delle attivazioni secondo la stagionalità, stima preliminare di soglie diinnesco sulle precipitazioni antecedenti più significative (media mobile di precipitazione)ruolo della precipitazione nevosa sull’innesco dei fenomeni franosi;ruolo dell’intensità di precipitazione dell’evento innescante nel caso di movimenti aprofondità intermedie (fino a 10 metri).4 Analisi dati pluviometrici e nivometriSi analizza la serie storica di precipitazione al fine di metterla in relazione con l’andamento dellivello della falda e con il movimento della frana. Per individuare eventuali correlazioni è necessarioanalizzare il trend, ovvero l’andamento nel lungo periodo della serie che meglio si adatta aiparametri suddetti.Il trend, o componente tendenziale, viene generalmente stimato attraverso tre metodi:• metodi empirici;• mediante funzioni matematiche in funzione del tempo t;• mediante analisi di medie mobili.La media mobile è una media aritmetica (semplice o ponderata) che si sposta ad ogni nuovaiterazione (ad ogni tempo t) dall’inizio verso la fine della successione dei dati. Nel caso delArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 7

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontepresente studio viene adottata una media mobile semplice in quanto non si attribuiscono pesidiversi ai termini analizzati. Il numero dei termini utilizzati è detto ordine della media mobile.La precipitazione viene quindi trattata come media mobile relativa ad una precipitazioneantecedente di diversi periodi temporali: 30, 60, 90, 120, 150 giorni. Di seguito, il periodo diriferimento più significativo è utilizzato per la statistica con le altre variabili.Viene ancora considerata la precipitazione nevosa come valore giornaliero (neve fresca) che vatalvolta ad integrare il contributo della cumulata di riferimento, nei casi in cui risulti mancante ilpluviometro riscaldato. Lo scioglimento della neve al suolo è preso in considerazione nellevalutazioni delle cause d’innesco per i periodi primaverili.Il dato di precipitazione è ancora trattato per stimare una intensità di precipitazione, stabilitasui periodi di 3, 24 o 48 ore, secondo la tipologia di frana esaminata.4.1 La Rete Meteo-Idrografica automatica di Arpa PiemonteLa rete meteoidrografica regionale in teletrasmissione in tempo reale, la cui realizzazione si èavviata nel 1988, è configurata in funzione delle specifiche esigenze di rilevamento secondoquattro tipologie funzionali, per un totale di oltre 400 impianti, raggiungendo una densità media diuna stazione ogni 100 km2: una maglia di stazioni meteorologiche definisce il quadro sinotticodella regione, una maglia più fitta di stazioni termopluviometriche controlla la situazione di ognibacino montano o collinare di rilievo, una corona di stazioni nivometriche fornisce informazioni sulmanto nevoso, le stazioni idrometriche registrano i livelli dei principali corsi d'acqua piemontesi.Grazie ad accordi interregionali attualmente la rete meteoidrografica copre l'intero bacinoidrografico del Po tramite collegamenti in tempo reale con il Canton Ticino, la Valle d'Aosta, laLiguria, la Lombardia, l'Emilia Romagna e il Veneto.Le stazioni della rete sono suddivise in quattro tipologie fondamentali:• Stazione Pluviometrica - la dotazione strumentale minima consiste in un pluviometro cui siassociano localmente altri sensori meteorologici;• Stazione Meteorologica - le stazioni complete dispongono di pluviometro, termometro,igrometro, misuratore della velocità e direzione del vento e localmente barometro e radiometro;• Stazione Nivometrica - In ambiente di alta montagna, le stazioni aggiungono alla normaleconfigurazione meteorologica, i sensori di altezza della neve e temperatura del manto nevoso Idati nivologici così rilevati integrano quelli raccolti dalla rete nivometrica manuale, fornendoindicazioni relative ad aree non presidiate e di particolare interesse;• Stazione Idrometrica - la dotazione strumentale minima consiste in un idrometro adultrasuoni a cui si associano localmente un idrometro a pressione e vari sensorimeteopluviometrici.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 8

4.2 La Rete Nivometrica manualeProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteL'attività attuata dal Servizio Nivologico attraverso la Rete di stazioni nivometriche creata nel1983 permette il monitoraggio delle precipitazioni nevose sull'intero arco alpino piemontese;operativamente, la rete piemontese è costituita da circa 40 stazioni di osservazione manuale e daoltre 70 stazioni della rete meteorologica automatica che rilevano e trasmettono in modocontinuativo al Centro Funzionale dell'Arpa Piemonte una serie di informazioni concernenti lecondizioni nivo-meteorologiche locali.5 Rete Regionale di Controllo dei Movimenti Franosi (RERCOMF)Sul territorio regionale piemontese esistono numerosi sistemi di controllo sui movimentifranosi, installati dalle amministrazioni comunali, provinciali, dalle Comunità Montane o da altriEnti. Tali sistemi di controllo sono di norma realizzati a seguito di eventi alluvionali, a seguito dipalesato movimento di versante o comunque su settori di versante che, si teme, possano esseresede di fenomeni franosi. Nella maggioranza dei casi, tali interventi sono stati finanziati dall’enteregione, su richiesta delle amministrazioni interessate o su indicazione di uffici tecnici regionali.Tutti i sistemi di controllo, per essere efficienti ed efficaci, richiedono attenzione, manutenzione econtrollo protratti lungo intervalli di parecchi anni. La gestione di sistemi di controllo sui movimentifranosi e l’interpretazione delle relative risultanze richiedono personale con specifiche conoscenzetecnico-scientifiche. Le Amministrazioni sopra nominate raramente dispongono di specificheconoscenze tecniche per seguire direttamente l’effettuazione e l’interpretazione delle necessariemisure e difficilmente dispongono di risorse economiche proprie per affidare incarichi duraturi adesperti esterni. La Regione Piemonte istituì quindi apposita struttura, denominata RERCOMF (ReteRegionale di Controllo sui Movimenti Franosi), ora parte del Dipartimento Tematico Geologia eDissesto di Arpa Piemonte per farsi carico dei controlli e la cui attività si configura quindi come unservizio reso dalla struttura tecnica regionale, agli Enti Locali nel campo dei controlli strumentali suimovimenti franosi.La gestione delle strumentazioni operata dalla RERCOMF ha come obiettivi:• garantire che le strumentazioni, installate con finanziamento pubblico, siano utilizzate almeglio ed adeguatamente mantenute;• valutare l’evoluzione nel tempo dei fenomeni franosi;• verificare l’efficacia di eventuali interventi di sistemazione realizzati;• informare, ad intervalli regolari di tempo, le autorità competenti (Comuni, Prefettura, ufficiregionali, ecc.) circa lo stato di evoluzione dei fenomeni franosi;Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 9

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte• valutare la variazione dei livelli di pericolosità dei fenomeni franosi a seguito di eventipiovosi intensi o prolungati.La rete è di tipo estensivo e include numerosisiti, ad oggi oltre 300 versanti in frana,ciascuno dei quali attrezzato conrelativamente pochi strumenti. Fannoeccezione alcuni fenomeni, i principali deiquali sono le frane di Rosone nel Comune diLocana (TO) e Ceppo Morelli (VB), attrezzaticon strumentazioni complesse collegate asistemi centrali che svolgono anche funzioni diallerta.Figura 1 - Rete Regionale di Controllo dei MovimentiFranosi (RERCOMF) di Arpa Piemonte.6 Sistema Informativo Frane in Piemonte (SIFRAP)Il Sifrap, Sistema informativo dei fenomeni franosi in Piemonte, nasce come estensione delprogetto IFFI (Inventario dei fenomeni franosi in Italia), sviluppato tra il 2002 e il 2004, e comesviluppo dell’ultraventennale patrimonio di conoscenze del Dipartimento Tematico Geologia eDissesto di Arpa Piemonte (già parte della Direzione Regionale Servizi Tecnici di Prevenzione) nelcampo dei fenomeni franosi. Il progetto IFFI è stato sviluppato, per il Piemonte, da Arpa ed hacomportato la realizzazione di un sistema informativo che comprende circa 34000 frane,cartografate alla scala 1:10000. La documentazione relativa all’IFFI è reperibile dal sito dell’APATall’indirizzo http://www.mais.sinanet.apat.it/cartanetiffi/documenti.aspGli obiettivi delle attività legate al Sifrap sono essenzialmente:integrare, sviluppare ed aggiornare costantemente la base dati relativa all’inventario deifenomeni franosi in Piemonte;rendere una sempre maggiore percentuale dei dati di cui sopra disponibili in retetramite servizio Web-GIS;Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 10

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontemantenere, all’interno del Dipartimento Geologia e Dissesto, un gruppo di lavoroformato da funzionari tecnici con specifiche conoscenze che si possa porre, a scalaregionale, come punto di riferimento per tutto quanto attiene gli aspetti conoscitivilegati ai fenomeni franosi;partecipare a progetti e attività (in campo regionale, nazionale ed europeo) aventicome tema i fenomeni franosi, anche nell’ottica del punto 1;produrre indicatori, a livello regionale, relativi ai fenomeni franosi.Il Sifrap è organizzato secondo tre livelli crescenti di approfondimento definiti I livello(contenente le informazioni di base), II livello (costituito da schede di dettaglio) e III livellorappresentato da monografie approfondite.Alla stesura del presente documento (aggiornamento Sifrap anno 2011), in tutto il territorioregionale sono censiti oltre 36.000 fenomeni al primo livello, 240 fenomeni al II livello chediventeranno 300 grazie al contributo dell’azione B2_H del progetto Risknat (Grandi franepermanenti complesse).I dati elaborati nell’ambito dell’azione B2_f per i siti prescelti, confluiranno inoltre nelle schedemonografiche di III livello.L’integrazione della base dati avviene mediante:acquisizione di nuove informazioni che si rendano disponibili (progetti vari, studi, pianiregolatori, relazioni tecniche ecc.);acquisizione delle risultanze derivanti da progetti specifici sviluppati dal DipartimentoTematico Geologia e Dissesto (progetti Interreg, progetti di cartografia geologica,attività sviluppate congiuntamente con Regione Piemonte, Province e Autorità diBacino, progetti di telerilevamento ecc.);rilievi diretti sul terreno, in condizioni ordinarie;rilievi diretti sul terreno, in seguito ad eventi calamitosi;analisi delle risultanze della rete strumentale di controllo sui movimenti franosi(Rercomf);attività interna di analisi di aerofotografie, immagini satellitari ecc.;revisioni critiche dell’inventario esistente.Le principali informazioni derivanti dal Sifrap vengono rese disponibili sul sito internet di ArpaPiemonte tramite servizio Web-GIS all’indirizzo:http://webgis.arpa.piemonte.it/geoportale/Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 11

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte7 Analisi e validazione dei dati piezometriciI piezometri forniscono informazioni su:• profondità della superficie piezometrica, la differenza tra questa e la quota del pianocampagna è detta “soggiacenza”;• l’escursione del livello di soggiacenza nel tempo, ciò è particolarmente utile per leprogettazioni di opere di regimazione delle acque sotterranee e/o di opere di opere diconsolidamento del versante;7.1 Approccio metodologicoIn occasione dello svolgimento dell’azione B2_f nell’ambito del progetto RISKNAT, sono statianalizzati tutti i dati piezometrici ottenuti dalla rete di monitoraggio dei movimenti franosi(RERCOMF) gestita da Arpa Piemonte. Questi dati sono relativi ai circa 580 piezometri presentiall’interno della regione Piemonte e collocati in 336 siti strumentati di competenza di ArpaPiemonte.Gli obiettivi finali di questo lavoro sono molteplici: la validazione delle misure di soggiacenza, laverifica del corretto funzionamento delle varie strumentazioni, il riscontro di eventuali errorisistematici, la predisposizione del dato per le successive correlazioni con precipitazioni antecedentie velocità di movimento dei fenomeni franosi.La distribuzione sul territorio di questi strumenti è rappresentata in figura 2.In provincia di Novara non sono presentipiezometri (o altra strumentazione) di competenzadi Arpa Piemonte.Figura 2 - Distribuzione piezometri per provinceI dati piezometrici sono espressi come valori di soggiacenza e si possono osservare tramiteappositi grafici, posti all’interno dell’Applicativo Inclinometri del Dipartimento Tematico Geologia eDissesto di Arpa Piemonte. All’interno di questo applicativo si possono poi trovare tutte leinformazioni relative all’ubicazione e alle caratteristiche dei piezometri.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 12

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteLe misure di soggiacenza si possono suddividere in due categorie: misure manuali,eseguite tramite freatimetro e misure automatizzate, eseguite tramite centralina.Le prime si eseguono periodicamente, ogni sei mesi circa; le seconde hanno una cadenzaregolare e si effettuano, a seconda dei casi, due o tre volte al giorno. Non tutti i piezometri sonodotati di centralina per le misure in automatico.In totale, gli strumenti di cui si hanno a disposizione misure manuali sono 345, quelli per iquali si dispone di almeno un periodo significativo con misure automatizzate sono 198. Partendodal presupposto che la centralina sia perfettamente funzionante e il piezometro sia del tuttointegro, le misure automatizzate sono da considerare più attendibili rispetto a quelle manuali(effettuate da un operatore, quindi maggior margine di errore).La validazione dei dati consiste nel verificare, per ogni piezometro, che ogni singola misuranon sia incoerente rispetto alle altre e/o rispetto alle caratteristiche dello strumento stesso. Inquesto modo, oltre ad aver individuato le misure non corrette, si possono individuare lestrumentazioni difettose (ad esempio a causa di centraline mal funzionanti) e gli strumenti e/o idati di maggiore interesse.Di seguito viene descritto il controllo dei dati piezometrici: le varie misure di soggiacenza e laloro distribuzione di frequenza sono espresse mediante grafici piezometria/tempo. Esso consistenelle seguenti fasi:1. la verifica che nessun valore sia inferiore alla profondità del tubo piezometrico;2. l’individuazione di eventuali discostamenti tra le misure manuali e le misure automatizzatenel medesimo giorno;3. l’individuazione di eventuali variazioni plurimetriche fra misure automatizzate consecutive;4. la presenza di possibili escursioni di notevole entità del livello piezometrico in intervallitemporali variabili fra pochi giorni a poche settimane;5. la verifica di misure anomale rispetto all’andamento dell’intera serie.Nelle situazioni indicate nei casi 2 e 3, si è deciso di considerare una variazione del livellopiezometrico come critica, se essa è pari o superiore a 2 metri (1,5 metri in caso di soggiacenzeinferiori ai 5 o 6 metri). Se il dato non ricade in nessuna delle categorie sopra citate, vienevalidato, se al contrario risulta in qualche modo incoerente, si procede verificando, per quantopossibile, la sua correttezza. Nei casi 1, 2 e 5, riguardanti per lo più misure manuali, si riscontra lapresenza di uno o più valori ritenuti non corretti o non attendibili.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 13

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteInoltre viene verificata l’eventuale presenza dei seguenti errori:errore nella trascrizione del dato fra i documenti cartacei e l’inserimento all’internodell’applicativo;associazione della misura allo strumento sbagliato; errori sulla profondità del tubo inclinometrico.Al termine di questa procedura, qualora risulti ancora errato, il dato non viene validato.I casi 3 e 4 riguardano le misure automatizzate: quando si riscontra una serie di dati nonattendibili, è probabile che la centralina presenti un mal funzionamento. Se la serie di valorianalizzati sono relativamente recenti, si può risalire ad un eventuale problema alla centralina equindi i dati non vengono validati. In caso contrario, non avendo informazioni abbastanzadettagliate sul corretto funzionamento dello strumento, i dati sono da considerare validabili. Si èdeciso di procedere in questo modo per evitare di non validare un numero di misureparticolarmente cospicuo e quindi, di conseguenza, determinare dei vuoti considerevoli nelle seriestoriche dei dati piezometrici.Tale controllo viene eseguito per ognuno dei piezometri presenti all’interno della rete dimonitoraggio dei movimenti franosi (RERCOMF).7.2 Discussione risultatiDi seguito si forniscono brevemente i risultati sulla validazione dei dati e sulle problematichemaggiormente riscontrate.Considerando i 345 piezometri con misure manuali ne risultano 53 con uno o più dati nonvalidati, mentre dei 198 piezometri con misure automatizzate sette di loro mostrano alcuni dati nonvalidati.Nella tabella successiva si riassumono i risultati ottenuti tramite un rapporto percentuale framisure validate e misure non validate e indicando le principali tipologie di errore riscontrate.Su un totale di 345 piezometri con misure manuali, il 15,4% presenta dati non validati, mentresu un totale di 199 piezometri dotati di centralina, sono stati esclusi il 3,5% di essi.Le principali tipologie di errori che hanno portato alla non validazione riguardano in entrambi icasi la presenza di valori di soggiacenza maggiori rispetto alla profondità del tubo piezometrico e/oanomali rispetto all’andamento dell’intera serie. Per quanto riguarda le sole misure automatizzate,si riscontrano inoltre una serie di casi in cui si registra un innalzamento del livello piezometricoparticolarmente marcato in un intervallo di tempo di pochi giorni o poche ore.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 14

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteEsistono poi una decina di casi differenti dai precedenti, in cui si sono riscontrate delleparticolari problematiche non riconducibili ad una tipologia di errore ben definita: per esempioalcuni strumenti non intercettavano la falda a causa della non corretta posa del trasduttore.Misure manuali Misure automatizzate Misure totaliStrumenti con la totalitàdei dati validatiStrumenti con alcuni datinon validatiPrincipali tipologie erroririscontrate85,6% (292) 96,5 % (192) 91%15,4% (53) 3,5% (7) 9%- valori di soggiacenza- valori di soggiacenzamaggiori rispetto allamaggiori rispetto allaprofondità del tubo;profondità del tubo;- alcuni valori anomali rispetto - alcuni valori anomali rispettoall’andamento dell’intera serie; all’andamento dell’intera serie;- valori di soggiacenza che, nelloro insieme, evidenziano unamarcata escursione del livellopiezometrico.Si riportano un paio di esempi di tipologie di errore riscontrate tra quelli sopra menzionati(Figure 3 e 4).In Figura 3 si mostra il diagramma piezometria/tempo relativo allo strumento P4SALB0 (S2)presente all’interno del sito di San Sebastiano, nel comune di Saliceto (CN). Si osservano almenotre casi di escursione del livello di soggiacenza molto marcato (fino a più di 10 m in pochi giorni),in occasione di eventi pluviometrici intensi, nel maggio 2002 e in ottobre 2000 e 2006: nonostanteaccada costantemente che il livello piezometrico di una falda risenta di eventi pluviometriciparticolarmente intensi e prolungati, escursioni cosi marcate sono da ritenersi poco attendibili. Inquesto caso è probabile che il tubo piezometrico non sia sufficientemente impermeabilizzato e diconseguenza, in occasione di piogge prolungate ed intense, dell’acqua si infiltri direttamente al suointerno e quindi il valore registrato dalla centralina sia alterato. In alternativa la causa potrebbeessere un mal funzionamento della centralina stessa o del trasduttore.In Figura 4 si mostra il diagramma piezometria/tempo relativo allo strumento P4TRTA0 (S1P)presente all’interno del sito di Sot-Barone, nel comune di Trezzo Tinella (CN). Si osserva una seriedi misure manuali in un intervallo di tempo di circa 13 anni, comprese tra valori di circa 10 e 20metri di profondità rispetto al p.c.: l’unica eccezione riguarda il valore del maggio 2009, pari a – 2m rispetto al p.c. Questo caso è un tipico esempio di misura anomala rispetto all’intera serie di datie, quindi, da considerare non validabile.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 15

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 3 - Diagramma dati piezometrici relativo allo strumento P4SALB0 (S2) nel sito di San Sebastiano –comune di Saliceto (CN). In questo caso si evidenzia una marcata escursione del livello piezometrico in unintervallo di tempo ristretto in almeno tre occasioni: ottobre 2000, maggio 2002 e ottobre 2006. Inparticolare nell’ottobre 2006 i valori di soggiacenza variano di 6/7 metri in pochi giorni: in questo caso idati non sono da validare.Figura 4 - Diagramma dati piezometrici relativo allo strumento P4TRTA0 (S1P) nel sito di Sot-Barone –comune di Trezzo Tinella (CN). In questo caso si evidenzia una misura manuale del maggio 2009 (-2 m)che si discosta fortemente rispetto alle altre misure e dall’andamento generale della falda: il dato non èvalidabile.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 16

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte8 Analisi e validazione dei dati inclinometriciGli inclinometri forniscono informazioni relativamente a:• profondità della superficie di spostamento, questo è essenziale nella definizione del modellogeologico della frana;• lo spessore della zona di taglio/deformazione, ciò è particolarmente utile per laprogettazione di opere di consolidamento che devono attraversare la zona di scorrimento, per laselezione di campioni da inviare ai laboratori geotecnici, o, infine, per il posizionamento di uninclinometro fisso;• il valore/quantità di spostamento, questo può essere misurato per pochi centimetri nellazona di taglio sebbene la quantità dipende dalla "forma" assunta dalla deformazione dellatubazione inclinometrica, dal diametro della tubazione e dalla lunghezza della sonda;• il tasso di spostamento, necessario per valutare il coefficiente di sicurezza "attuale" nelleverifiche di stabilità condotte in back analysis, per misurare la variazione di spostamento a seguitodi eventi pluviometrici o di altre cause innescanti, per confermare la stabilità del fenomeno aseguito, ad esempio, della realizzazione di interventi di consolidamento;• la direzione di spostamento, questa potrebbe essere ovvia in molti casi, ma in grandifenomeni franosi può anche variare a causa di movimenti differenziali.L'accuratezza delle misure inclinometriche dipende sia dalla qualità della strumentazione che,in particolare, dalla cura prestata in fase di esecuzione delle misure. Ad esse, infatti, sonoassociabili due distinte categorie di errori: accidentali e sistematici (Regione Liguria, 2010).Gli errori accidentali (random) sono imputabili alla somma del contributo di una lunga serie difattori che vanno dalle caratteristiche costruttive dei vari componenti della sonda (servoaccelerometri,connettori, rotelle), del cavo (tacche di riferimento, allungamento), della centralinadi acquisizione (taratura, temperatura di esercizio) e del tubo inclinometrico (inclinazione,parallelismo delle guide, curvatura, ecc.). Va detto che, per lo più, questo tipo di errore tende arimanere costante in tutte le serie di misure eseguite nella medesima installazione ed il suo valorepuò essere assimilato al limite di precisione massimo raggiungibile.Gli errori sistematici, invece, tendono a variare fra una campagna di misure e le altre epossono essere generati da uno dei seguenti fattori, o dalla loro combinazione:1. la variazione della sensibilità delle apparecchiature di misura (derive di temperatura einvecchiamento dei sensori);2. la variazione dell'assetto dei sensori inclinometrici, dovuta alla costruzione meccanica dellostrumento (bias-shift);Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 17

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3. la variazione dei valori di "zero", ovvero di taratura dei sensori stessi;4. gli errori dovuti alla spiralatura delle tubazioni ovvero di torsione delle guide dei tubiinclinometrici. Tale spiralatura è dovuta sia al processo di costruzione dei tubi, sia al nonperfetto allineamento dei vari spezzoni di tubo, nonché alle operazioni di recupero deirivestimenti provvisori del foro di sondaggio usati durante la perforazione.Questi errori possono essere anche corretti, quando se ne comprende l’origine, a seguito diun’attenta analisi dei dati.La letteratura esistente in materia, prodotta in gran parte dalla compagnia statunitense SlopeIndicator, riporta che, per una installazione inclinometrica standard di 30 m di lunghezza,sottoposta a letture incrementali con passo di 0,5 m, l’accuratezza del sistema è di circa ± 8 mm.Tale valore è considerato cautelativo e deriva dalla somma del contributo degli errori di tipo“random” e di quelli a carattere sistematico.I dati delle letture inclinometriche vengono elaborati sotto forma di grafici rappresentativi dellaprofondità, quantità, direzione dello spostamento e della frequenza dello spostamento nel tempo.La validazione delle letture periodiche e tutte le operazioni di correzione degli errori sistematicivengono svolte attraverso elaborazioni di tipo statistico sui dataset di dati.Le “norme” di buona pratica che consentono di limitare le problematiche intrinsecheall’esecuzione ed interpretazione delle letture sono le seguenti:• i grafici devono essere elaborati con scale opportune per limitare il disturbo prodotto dalrumore strumentale;• le analisi devono essere sviluppate su letture inclinometriche attendibili e “coerenti”. Il casopiù comune è quello di confondere l’errore di bias-shift con spostamenti del terreno: lospostamento lungo un piano di taglio è evidente quando è superiore ad almeno 2-4 mm e leletture di movimento dei punti sopra il piano sono significativamente “traslate” rispetto a quellesottostanti (SLOPE INDICATOR, 2004).foro;Le diverse tipologie di grafici inclinometrici analizzati sono:• Spostamento cumulativo: risultante del movimento rispetto all’origine cumulato dal fondo• Spostamento incrementale: movimento per punti rispetto all’origine. Il grafico riesce afornire una rappresentazione evidente dello spostamento e della profondità alla quale questo siverifica: esso è solitamente ben marcato da un picco;• Grafici spostamento-tempoParallelamente alla rappresentazione degli spostamenti cumulati, viene anche rappresentatoun diagramma che mostra la direzione azimutale del vettore risultante di spostamento per ogniArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 18

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteintervallo di lettura, lungo tutto lo sviluppo della tubazione: nei grafici di Arpa Piemonte vienedefinito azimut cumulato.Infine, il diagramma polare della deviazione rappresenta simultaneamente l’entità dellospostamento e la direzione in un sistema polare. A volte può risultare poco significativo e pocochiaro, poiché risulta alquanto influenzabile dagli errori sistematici che affliggono le misure. Inoltrenon consente di avere informazioni sulla profondità degli spostamenti. Il suo esame è, tuttavia,sempre necessario per verificare la direzione dei movimenti rispetto al versante e, altresì, pervalutarne la coerenza rispetto alle condizioni geomorfologiche.L'attività di analisi ha quindi permesso di validare i grafici di spostamento dei siti selezionati edi farne una validazione rispetto alle diverse tipologie di errori sopra accennati.9 Deformate InclinometricheIl tipo di movimento della frana rappresenta il meccanismo con il quale il corpo si muove versovalle e ciò viene spesso evidenziato anche dal tipo di deformata inclinometrica. Essa consiste in undiagramma profondità (y) - spostamento integrale (x) calcolato per sommatoria dello spostamentodi tutti i punti elaborati dal basso verso l’alto e può presentare diversi profili.Di seguito vengono brevemente descritte i principali tipi di profili individuati al fine di correlarlicon la tipologia del movimento e successivamente, con la velocità di spostamento del corpo difrana. Tale analisi viene eseguita per ognuno degli inclinometri analizzati e l’informazione desuntaviene segnalata in una tabella di riepilogo per sito.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 19

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteBlocco rigido (BR): sono i profili più comuni nellesituazioni dove è presente un piano netto di rottura.Esso individua un livello superiore che mantienegeneralmente un’uniformità degli spostamenti fino altetto della superficie di rottura, una zona di movimentopiù o meno netta (da meno di un metro a diversi metri)evidenziata dalla deformazione del tubo inclinometrico eun livello inferiore sostanzialmente privo di spostamentirelativi. Tale profilo fornisce quindi delle indicazioniriguardo il numero delle superfici di scorrimento (chetalvolta è maggiore di uno) e all’estensione lungo laverticale della superficie stessa.Creep (C): da un punto di vista della meccanica deimateriali, per “creep” si intende una deformazionepermanente sotto sforzi costanti. In questo contesto siutilizza tale termine per evidenziare quelle situazioni dideformazioni continue, in cui il movimento è distribuitolungo gran parte della massa in movimento piuttostoche lungo superfici nette e ben definite.La colonna inclinometrica subisce quindi deformazioni adiverse profondità e la curva può risultare più irregolare.All’interno di questa categoria si includono anche quellezone di scorrimento particolarmente estese rispetto allospessore totale della massa in movimento.In questi casi occorre un’attenta verifica sul datasetpoiché anche la presenza di errori sistematici cumulatipuò determinare tale forma, simulando unospostamento.Verticale o sub-verticale (V): sono profili inclinometrici chedenotano una deformata pressoché verticale registrando cosìspostamenti non significativi lungo tutta la profonditàd’indagine.Questi tipi di profili sono tipici di una zona che presenta unacerta staticità del versante. Un’altra possibilità è che sianodovuti al non raggiungimento, da parte del tuboinclinometrico, della superficie di scorrimento. In questo casol’inclinometro sarebbe totalmente svincolato dal substrato enon registrerebbe movimenti significativi.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 20

10 Analisi statistica e correlazioniProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteLa ricerca intende analizzare le serie storiche dei dati inclinometrici e piezometrici e ricercare leeventuali correlazioni con le precipitazioni pregresse. Vengono quindi stimati, in via preliminare, ilivelli critici di pioggia cumulata ai sensi dell’attivazione del movimento franoso e delle sueaccelerazioni. Tali valori di soglia sono inoltre associati ad altre grandezze quali l’intensità diprecipitazione, la precipitazione nevosa e la stagionalità dell’evento.Sovente l’analisi dei dati piezometrici ed inclinometrici è stata trattata soprattutto con medie divalori (velocità di spostamento media annua, ecc…). La media e la deviazione standard possonoessere usate per descrivere una singola distribuzione di frequenza ma non ci dicono nulla sulleeventuali relazioni tra due variabili.Il primo passo da compiere quando si vuole studiare una relazione tra due variabili consistenell'elencare le coppie di valori relative alle due variabili in studio e rappresentarle graficamente.I diversi gradi di incertezza delle misure (bassa frequenza di misura con periodicità variabile)limitano l’analisi delle relazione tra variabili esclusivamente alla rappresentazione grafica. L'esamevisivo del grafico (diagramma di dispersione) fornisce una prima idea dell'entità e della forma dellarelazione. Sulla base dei dati del monitoraggio in linea di principio sarebbe possibile individuare lerelazioni esistenti tra precipitazioni, livelli piezometrici e spostamenti del pendio. Tuttavia, a causadella discontinuità dei dati disponibili (per i dati ottenuti mediante misure rilevate manualmentecon cadenza in media semestrale) non è stato possibile sviluppare relazioni continue nel tempo eperciò esaustive.Come prima indagine volta a definire l’influenza delle precipitazioni sull’innesco/riattivazionedei fenomeni franosi analizzati si sono ricercate le eventuali relazioni tra coppie di valori deiseguenti parametri:soggiacenza-precipitazioni;soggiacenza misura manuale – soggiacenza misura automatica;spostamento misura manuale – spostamento misura automatica;spostamento – soggiacenza;spostamento – media mobile di precipitazione (60, 90, 120 giorni).Sono state analizzate le possibili correlazioni con l’ausilio delle misure giornaliere automatizzatedi piezometri e inclinometri. L’attività ha permesso di identificare l’influenza della stagionalità sullarisposta gravitativa dei versanti.Per semplificare la ricerca di una relazione che evidenzi se una variabile è dipendente dall’altra(in questo caso la dipendenza della velocità di movimento dalla media mobile di precipitazione) si èArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 21

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteproceduto a raggruppare i valori in funzione di periodi di tempo di 15 giorni, esprimendoli comemedia di valori. In questo modo i valori che si discostano dal trend medio di movimento (in genereoriginati a causa dalla progressione non sempre regolare del movimento franoso) sono riuniti (noneliminati) in un valore medio di 15 giorni al fine di migliorarne la correlazione.Per alcuni siti (Somano e Cissone) si evidenzia una certa relazione di crescita (esponenziale)della velocità all’aumentare della precipitazione. Il valore di R 2 evidenzia una dispersione del datoancora alta, a causa della difficoltà di prendere in considerazione lo scioglimento della neve.Si è quindi effettuata una prima stima dei valori soglia di precipitazione (antecedente) oltre iquali si innescano fenomeni franosi. Si osserva, in tutti i casi, che le soglie autunnali risultanodecisamente più elevate rispetto alle soglie primaverili ed invernali. Ciò indica che in seguito allastagione estiva, che corrisponde alla stagione meno piovosa, occorrono quantitativi diprecipitazione piuttosto elevati per giungere alla saturazione delle coltri superficiali. Ciò non accadenella stagione primaverile, preceduta da stagioni più piovose rispetto a quella estiva.Il contributo della fusione del manto nevoso all’innesco del movimento viene esaminatomediante una serie grafici di comparazione fra questa grandezza e la velocità di movimento.Inoltre, per il sito di Sestriere Borgata, viene presentato un diagramma cumulata d’evento-pioggiaantecedente (Chleborad, 2000, 2003), modificato con l’introduzione del contributo di fusione delmanto nevoso. Alla correlazione classica tra valori di precipitazione cumulata a 48 ore dall’innescoe precipitazione antecedente si è aggiunto il contributo del manto nevoso (cm) disciolto nei 30giorni antecedenti l’innesco fusione. Il grafico evidenzia bene le differenze tra inneschi primaverilied autunnali: quelli primaverili necessitano di valori di precipitazione più bassi grazie al contributodi scioglimento della neve.Sul sito di Civiasco è stato applicato anche un metodo empirico per la definizione di soglie diprobabilità di innesco. Le metodologie di studio delle frane innescate dalle precipitazioni operanospesso in termini di eventi di pioggia innescanti e non-innescanti, anche se questo limite non è mainetto. Per questo motivo spesso si usa considerare un valore pluviometrico minimo di soglia e unomassimo. Il valore soglia minimo corrisponde alla pioggia minima che ha causato almeno una franamentre il valore soglia massimo corrisponde al minimo valore che ha sempre innescato franamenti(Crozier, 1986). Associando a ciascuna soglia la frequenza degli eventi franosi innescati, è possibileindividuare delle soglie di probabilità.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 22

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte11 Organizzazione delle informazioni per schede monograficheI siti selezionati rappresentano alcuni dei principali versanti in frana del territorio piemontese,scelti in differenti contesti geologico-geomorfologici.Per ogni sito vengono rappresentate una serie di tabelle e grafici di riepilogo esuccessivamente grafici di confronto e correlazione tra grandezze.11.1 IntroduzionePresentazione del fenomeno franoso oggetto di studio con cartogramma introduttivo su basetopografica CTR 1.10.000. Come temi di base si riporta il Sistema Informativo Frane PiemonteSIFRAP (Cap. 6) di Arpa Piemonte, gli strumenti di monitoraggio installati della Rete Regionale diControllo dei Movimenti Franoso RERCOMF (Cap. 5) e la stazione meteorologica di riferimento dellarete di Arpa Piemonte (Cap. 4.1).11.2 Inquadramento Geologico-Geomorfologico e IdrogeologicoCaratterizzazione geologica-strutturale dell’area, condizioni idrologiche e idrogeologiche, tipo eprofondità del movimento, caratteristiche stazione meteo-pluviometriche di riferimento.11.3 Tabelle di riepilogo strumentazione (inclinometri e piezometri)Per ognuno dei siti monitorati prescelti viene presentata una tabella riepilogativa con leseguenti informazioni per strumento:Tabella Inclinometrinome strumentocodice strumentoquota (m s.l.m.)profondità strumento (m)tipologia di deformata inclinometricapresenza o assenza di movimentoprofondità di movimento (m)ampiezza zona di movimento/scorrimento (m)Azimuth medio del movimentonumero di superfici di taglio principaliunità stratigraficaeventuali sonde fisseperiodo di misuranoteTabella Piezometrinome strumentocodice strumentoquota (m s.l.m.)profondità strumento (m)eventuali centralina automatizzataescursione massima e minima del livellopiezometrico (m)periodo di misuranoteArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 23

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte11.4 Tabella cronologia strumentiViene inoltre proposto uno schema di riepilogo relativo alla cronologia di vita degli strumenti dimonitoraggio presi in considerazioni, nel quale viene indicato il periodo di attività dello strumento,la data di installazione, la lettura di zero e le successive letture, la data di dismissione dellostrumento.Esempio di tabella cronologica riepilogativa relativa a un sistema di monitoraggio inclinometrico.11.5 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito11.5.1 Grafico Spostamento–Tempo e Velocità–TempoCome prima rappresentazione dei diversi strumenti installati nel sito, si riporta il graficospostamento-tempo il quale evidenzia l’andamento della deformazione nel tempo, attraverso glispostamenti registrati (mm) da tutti gli inclinometri presenti in sito. Vengono quindi riportati imovimenti indicati dalle misure inclinometriche manuali, in modo tale da poter comprendere inquali periodi di tempo la deformazione è stata più intensa.Per i siti più significativi i tubi inclinometrici vengono attrezzati con sonde fisse poste incorrispondenza dei piani di scorrimento individuati attraverso la campagna di monitoraggioeffettuata con sonde inclinometriche removibili. Le sonde inclinometriche vengono impiegate per lamisura in continuo della variazione di inclinazione e quindi degli spostamenti orizzontali, di tratti ditubo inclinometrico verticale. Anche per tali misure viene rappresentato graficamente lospostamento in funzione del tempo.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 24

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemontePer quanto riguarda la misura manuale, si prendono in considerazione i valori registrati a 1,5m dal p.c., invece che in testa tubo, perché si ritiene che, in generale, nei primissimi metri diprofondità gli spostamenti non siano soggetti solamente all’influenza del movimento gravitativo,ma anche a causa di fattori esterni (per esempio l’attività antropica) o di errori sistematici chetendono a variare fra le diverse campagne di misure. Tra questi si fa riferimento in particolare alfenomeno della "deriva di testa tubo" che si verifica normalmente entro i primi 3 metri dal p.c.,dovuto a cause indipendenti da dinamiche gravitative e relative, invece, a problemi di installazione.Il grafico velocità-tempo evidenzia l’andamento della velocità del dissesto nel tempo.Considerando i tempi intercorsi fra misure successive e i corrispondenti incrementi dideformazione, è possibile calcolare la velocità di spostamento cui è soggetto il corpo di frana.Per confrontare le varie velocità ottenute, facenti riferimento ad intervalli di tempo differentil’uno con l’altro, si è deciso di utilizzare come unica unità di misura i “mm/anno”. Il risultato finaleè un grafico che mostra l’andamento della velocità di deformazione ottenuto dalle misure relative atutti gli inclinometri presenti in sito.Il calcolo della velocità viene applicato utilizzando solo i dati giornalieri di spostamento ottenutidalle sonde fisse.11.5.2 Analisi delle deformate inclinometricheCommento delle deformate inclinometriche (vedi Cap. 9) per gli strumenti più rappresentativiche definiscono tipologia e profondità di movimento del sito analizzato. Nell’allegato A si riportano igrafici di tutti gli strumenti che rilevano movimento.In questo paragrafo, l’analisi delle deformate inclinometriche permette di individuare il numeroe la tipologia delle superfici di scorrimento dei diversi punti monitorati; tale analisi permette quindidi caratterizzare il movimento ed eventualmente di differenziare diversi corpi di frana adiacenti(che possono svilupparsi a profondità o velocità differenti).11.6 Analisi e correlazioni del movimento rispetto a precipitazioni epiezometria11.6.1 Grafico Soggiacenza/Precipitazioni (medie mobili) – TempoVengono presi in considerazione i piezometri attrezzati con trasduttore elettrico di pressioneper il rilievo in continuo del livello della falda.Si riportano i valori di soggiacenza misurati in continuo e quelli ottenuti dalle letture manualirilevati da Arpa Piemonte. Tale confronto permette la verifica dei due sistemi di misura sullo stessostrumento (Cap. 7).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 25

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteI dati piezometrici vengono rappresentati a confronto con le medie mobili di precipitazioneprendendo in considerazione un paio di intervalli temporali ritenuti maggiormente significativi(scelti tra le cumulate a 30, 60, 90 e 120 giorni) sulla base della profondità del livello piezometrico.In tal modo si andrà a definire la media mobile di precipitazione maggiormente correlabile conla variazione della superficie piezometrica. Allo stato attuale, la forte disomogeneità del dato,affetto da interruzioni di misura ed errori, non permette una correlazione sistematica tra i valoripiezometrici e la media mobile di precipitazione. Si tratta quindi di una correlazione di massimadeterminata a livello qualitativo su base grafica.11.6.2 Correlazione tra movimento franoso (spostamento e velocità), medie mobili diprecipitazioni e soggiacenzaPreliminare confronto ragionato tra la posizione dell’inclinometro e la posizione del piezometroal fine di individuare le coppie Inclinometro-Piezometro ove cercare la correlazione. La ricerca diuna eventuale correlazione deve tener conto anche delle profondità della superficie di movimentoe del livello piezometrico.In una prima rappresentazione d’insieme vengono posti graficamente in sequenza i seguentiparametri in funzione del tempo (periodo di misura degli strumenti): soggiacenza (misurata in continuo) rilevata da piezometro posto in posizionerappresentativa rispetto al movimento; valori di spostamento in continuo (mm) lungo la superficie di movimento, rilevati dainclinometro attrezzato con sonda fissa, prendendo in considerazione la profonditàmaggiormente rappresentativa del movimento qualora l’inclinometro fosse attrezzatocon più di una sonda; valori di velocità di movimento rapportati in mm/anno dedotta dall’inclinometro consonda fissa; valori di spostamento (cumulato a 1,5 metri dalla testa tubo) dedotti da misure manualidegli inclinometri non attrezzati con sonda fissa; media mobile di precipitazione (mm/giorno) con intervallo temporale maggiormentesignificativo in relazione al tipo ed alla profondità del movimento; tale valore vieneposto a confronto con i valori medi dell’ultimo decennio, sullo stesso numero di giorni.Per meglio evidenziare il comportamento di alcuni periodi in cui si è avuto un movimentosignificativo vengono presentati uno o più dettagli del grafico precedente.Di seguito si procede ad una sistematica correlazione per coppie di variabili al fine dievidenziare se una variabile è dipendente dall’altra (in questo caso la dipendenza della “velocità diArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 26

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontemovimento” dalla “media mobile di precipitazione” e dalla “soggiacenza”); viene analizzatal’eventuale relazione mediante regressioni lineari e regressioni non lineari.La velocità di movimento viene calcolata sulla base della misura in continuo (giornaliera) dispostamento registrato dalla sonda fissa. Tuttavia, essendo la progressione del movimento franosonon sempre regolare, è possibile avere valori anomali che si discostano notevolmente da un valoremedio di riferimento; è possibile individuare tali misure mediante il classico approccio didistribuzione statistica del box-plot calcolando i valori fuori limite e i valori adiacenti al quartileinferiore e superiore.Per ridurre l’impatto di questi valori sulla correlazione, senza però eliminarli, si è proceduto araggrupparli in funzione di periodi di tempo di 15 giorni esprimendoli come media. In tal modovengono ricercate le eventuali correlazioni tra le coppie di valori della velocità media dispostamento (periodo di 15 giorni) ed il relativo valore medio di precipitazione. L’obiettivo primarioè l’individuazione di valori soglia di precipitazione antecedente all’innesco dei fenomeni franosi,espressi come media mobile di precipitazione.11.6.3 Analisi principali eventi alluvionali della serie storica presa in considerazioneLe cause di innesco dei fenomeni franosi non superficiali, quali quelli analizzati nel presentestudio (scivolamenti planari e rotazionali) non dipendono solo dalla precipitazione antecedente maanche da altri parametri quali: l’intensità di precipitazione e la cumulata dell’evento meteo-pluviometrico a seguito delquale si sono attivate; il contributo dello scioglimento della neve al suolo (per i periodi primaverili).Per la serie storica analizzata si sono quindi caratterizzati gli eventi meteo-pluviometrici piùsignificativi, andando a valutare l’intensità di precipitazione rispetto alla cumulata d’evento. Nelcaso delle attivazioni primaverili si è valutato il contributo dello scioglimento della neve al suolo.11.6.4 Analisi statistica e correlazioniSi rimanda al Capitolo 10.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 27

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte12 BIBLIOGRAFIABertini T., Cugusi F., D’Elia B., Rossi-Doria M. (1986) - Lenti movimenti di versante nell’Abruzzoadriatico: caratteri e criteri di stabilizzazione. Associazione Geotecnica Italiana –XVI ConvegnoCascini L., Versace, P. (1986) - Eventi pluviometrici e movimenti franosi. Atti Conv. Naz. diGeotecnica, Bologna: 3:171-184Crosta & Frattini (2002) – Distributed modelling of shallow landslides triggered by intense rainfall.Natural Hazards and Earth System Sciences, 2: 1-13. Nazionale di Geotecnica – Bologna 14-16Maggio, Vol. I, 91-100.Chleborad, A.F., 2000, A method for anticipating the occurrence of precipitation-induced landslidesin Seattle, Washington: U.S. Geological Survey Open-File Report 2000–469, 29 p.Chleborad AF. (2003) Preliminary Evaluation of a Precipitation Threshold for Anticipating theOccurrence of Landslides in the Seattle, Washington, Area, US Geological Survey Open-File Report03-463Crozier M. (1986) – Climatic triggering of landslide episodes. Landslide : causes, consequences andenviroment. Croom Helm : 169-192.Cruden D.M. & Varnes D.J. (1996). Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & SchusterR.L. (Eds.) Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board Special Report247. National Academy Press, WA, 36-75.Gervreau E., Durville J.L., Sève G. (1991) - Relations entré précipitations et cinématique desglissements de terrain, déduites du suivi de sites instables. Landslides, Bell (ed.), Balkema,Rotterdam, 409-414.Mandrone G. & Torta D. (2000) – Modello previsionale per l’innesco di frane da scivolamentoplanare nelle langhe: monitoraggio del livello della falda e sua correlazione con i datimeteorologici. Atti della Int. Conf. "Il territorio fragile", X Congr. Naz. Geol., Roma, 7-10 dicembre,pp 145-154.Polemio M., Petrucci O. (2000) - Rainfall as a landslide triggering factor: an overview of recentinternational research. ISSMGE & BGS, VIII ISL, “Landslides in research, theory and practice”, 3,1219-1226.Regione Liguria (2010) - Manuale Tecnico - Il controllo degli spostamenti orizzontali in profonditàmediante tubi inclinometrici e sonda removibile.SLOPE INDICATOR (2004) – Guide to Geotechical InstrumentationTommasi P., Pellegrini P., Boldini D., Ribacchi R. (2006) - Influence of rainfall regime onhydraulic conditions and movement rates in the overconsolidated clayey slope of Orvieto hill(central Italy). Can. Geotech. J., 43, 70-86.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoRelazione Metodologica 28

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteARPA PIEMONTEDipartimento TematicoGeologia e DissestoPROGETTO RISKNATAZIONE B2_FIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteSCHEDA MONOGRAFICASOMANO (CN)VERIFICHE ED APPROVAZIONIVer. REDAZIONE AUTORIZZAZIONE EMISSIONE CONTROLLO APPROVAZIONENOME DATA NOME DATA NOME DATA1M. TararbraL. Chiusano01/01/2011Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 1

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte1 Introduzione .....................................................................................................................32 Inquadramento Geologico ..................................................................................................42.1 Geologia e Geomorfologia...........................................................................................42.2 Idrologia e idrogeologia ..............................................................................................53 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri) .....................................73.1 Tabella inclinometri ....................................................................................................73.2 Tabella piezometri......................................................................................................83.3 Tabella cronologia strumenti .......................................................................................94 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito...................................................104.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa) ........................................104.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali) ..........................................................114.3 Analisi deformate inclinometriche ..............................................................................135 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazioni e piezometria ...................145.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili) ........................................145.2Correlazione tra movimento (spostamento e velocità), medie mobili di precipitazione elivello piezometrico ..............................................................................................................165.3 Caratterizzazione delle attivazioni secondo la stagionalità ...........................................226 ALLEGATO FOTOGRAFICO ...............................................................................................307 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................33Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 2

1 IntroduzioneProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteL’area oggetto dell’analisi interessa il versante a sud dell’abitato di Somano. Si tratta di un classicocaso di scivolamento planare delle Langhe, sviluppato lungo il versante esposto a nord-ovest adebole inclinazione, analoga a quella delle superfici di stratificazione presenti nel substrato rocciosodi formazione marina sedimentaria. Negli scivolamenti planari la superficie costituente il piano discivolamento coincide, in genere, con il tetto di uno degli strati costituenti l’alternanza tra arenariee marne. I dati inclinometrici evidenziano che il movimento gravitativo è impostato su superficimultiple in funzione del tempo e dello spazio.La frana si sviluppa per circa un km di lunghezza, in direzione SE-NW, a quote comprese fra circa670 e 530 m s.l.m. (figura 1). Nell’area indagata sono attive, allo stato attuale, una superficie discorrimento profonda intorno ai 14-16 metri, un’altra intorno ai 7-8 metri di profondità e ancorauna zona superficiale di probabile scivolamento della coltre superficiale sul substrato.Negli ultimi decenni questo versante è stato interessato diverse volte da fenomeni di dissesto; lariattivazione più significativa è avvenuta a seguito dell’evento alluvionale del novembre 1994. Inquell’occasione si verificò una frana per scivolamento planare lungo una superficie di strato conapertura di una nicchia di distacco, con altezza pari a circa 4 metri, a valle della strada provinciale;inoltre furono segnalate una serie di fessure aperte sul versante lungo la direzione di massimapendenza (vedi Allegato Fotografico, Cap. 6).Figura 1 - Stralcio area oggetto di studio (scala 1:10˙000) con strumenti di monitoraggio e perimetrazione deifenomeni franosi estratti dal Sistema Informativo Frane in Piemonte (SIFRAP) di Arpa Piemonte.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 3

2 Inquadramento Geologico2.1 Geologia e GeomorfologiaProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteL’area oggetto di studio si trova nel settore sud-orientale del Piemonte, all’interno del territoriocollinare delle Langhe.Dal punto di vista geologico, nel territorio delle Langhe affiora una potente successione di roccesedimentarie facente parte del Bacino Terziario Ligure Piemontese (BTP); tale successionesedimentaria, estesa dall’Eocene superiore fino al miocene superiore, ricopre in discordanzastratigrafica un edificio strutturale (basamento precenozoico) realizzatosi in seguito alla collisionetra la placca Europea e la microplacca Adria.Il comune di Somano ricade all’interno del Foglio 81 (Ceva) della Carta Geologica d’Italia alla scala1:100.000 (vedi Figura 2).Figura 2 - Stralcio del Foglio 81 della Carta Geologica d’Italia. Il perimetro inrosso indica l’area oggetto nel presente studio.Nell’area indagata affiora una successione sedimentaria, di ambiente marino, che da origine aduna monoclinale molto regolare immersa a nord-ovest con inclinazione degli strati costantementeArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 4

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontecompresa fra 5° e 20°. All’interno del sito indagato affiorano due formazioni facenti parte del BTP:nel settore più a monte e nel settore centrale la Formazione di Lequio, mentre nel settore più avalle, nei pressi dell’abitato di Somano, la Formazione di Murazzano.La Formazione di Murazzano è costituita da marne grigio-nocciola (in superficie è spesso di colorerossastro divisibili in scaglie o compatte, a stratificazione indistinta.). Sono presenti rareintercalazioni di arenaria grigio-bruna in strati spessi da 10 a 20 cm. A tetto essa è seguita dallaFormazione di Lequio, passando gradualmente per progressiva comparsa di sequenze arenaceomarnosecon uniformità via via crescente.La Formazione di Lequio è costituita da sabbie, talora arenarie, grigie o grigio-rossastre, spessocon laminazioni parallele e ondulate (gli strati hanno poche decine di cm di spessore); si alternanoritmicamente marne siltose grigie, in strati massimo di 40 cm di spessore. In superficie questidepositi marini del BTP sono ricoperti da una coltre di terreno colluviale.Morfologicamente l’area è costituita da rilievi con profilo assimmetrico, con versanti poco acclivi afranapoggio con superfici subparallele alla stratificazione e versanti a reggipoggio fortementeacclivi. I versanti a franapoggio sono spesso caratterizzati da forme tipiche delle aree in frana dovesi osservano depressioni, rigonfiamenti, contropendenze e irregolarità diffuse del pendio.2.2 Idrologia e idrogeologiaDal punto di vista idrografico, il sito indagato si trova in destra orografica del Fiume Tanaro e insinistra orografica del torrente Belbo.Come già detto in precedenza, geologicamente quest’area è caratterizzata dalla presenza disedimenti marini terziari; la circolazione idrica all’interno di questi sedimenti è legataprincipalmente a due fattori: la litologia e l’assetto strutturale regionale.Da un punto di vista litologico, le sabbie della Formazione di Lequio sono la litologia maggiormentepermeabile fra quelle in esame (permeabilità per porosità). All’interno della stessa formazione, learenarie possiedono una permeabilità per porosità estremamente modesta; talvolta esse sonocaratterizzate da permeabilità secondaria, legata alla presenza di fratture entro cui può circolareacqua.Le marne della Formazione di Murazzano possono essere invece considerate pressochéimpermeabili.Anche la struttura a monoclinale dei sedimenti condiziona fortemente la circolazione dell’acquasotterranea. L’acqua infatti tende a muoversi lungo la direzione di immersione degli strati, da SEverso NW, all’interno dei livelli sabbiosi, mentre gli strati marnosi separano le diverse faldepresenti.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 5

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteOltre alle falde profonde all’interno dei livelli più permeabili delle formazioni del substrato marino,possono essere presenti anche locali falde superficiali all’interno della coltre colluviale.Tale assetto idrogeologico concorre a determinare una ricarica idrica sotterranea indiretta dei corpidi frana, per flusso proveniente dagli ammassi rocciosi al contorno e cui si va a sommare la ricaricadiretta per infiltrazione. Questo fa sì che tali fenomeni mostrino una non lineare correlazioneprecipitazioni-rottura e che l’infiltrazione efficace, di tipo cumulato sui lunghi periodi (sino a mesi),giochi un ruolo fondamentale nel determinare la riattivazione (Mandrone & Torta, 2000).La stazione meteorologica di riferimento per l’elaborazione dei dati pluviometrici è quella diSomano, quota 626 metri, posta in località Albere (stazione termoigropluviometrica, dalla ReteMeteoidrografica Regionale in teletrasmissione in tempo reale di Arpa Piemonte).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 6

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri)3.1 Tabella inclinometriSiglaCodiceQuota ms.l.m.Profonditàstrumento(m)DeformataMovimentoProfonditàmovimento(m)Ampiezzazona discorrimento(m)Numerosuperfici ditaglioUnitàstratigraficaSondefissePeriodo dimisuraS1 I4SMNC0 540 25 BR si tra 7 e 7,5 2 1 Argilla limosa no ott99-mar11S2 I4SMNC1 525 20 BR si 7,5 < 1 1 Marna argillosa no ott99-ott04S3 I4SMNC2 520 20 BR si 14,5 < 1 1S4 I4SMNC3 515 20 BR si tra 15,5 e 16 - 2 1Marne e marnesiltose conintercalazioniarenacee*Marne e marnesiltose conintercalazioniarenacee*nonoott99- mar11ott99-mar11S5 I4SMNC4 540 30 V** no / / / no ott99-mar11S7 I4SMNC5 555 35 BR si tra 13 e 14 2 1 Marna argillosa no ott99-mar11S8 I4SMNC6 540 25 BR si tra 5,5 e 6 1,5 1Marne e marnesiltose conintercalazioniarenacee*no ott99-mar11S9 I4SMNC7 520 25 BR si 2,5 1,5 1 Materiale fine* no ott99-gen08S10 I4SMNC8 560 35 BR si tra 14,5 e 15 2,5 1Sabbia limosa edebolmenteplasticaNoteDal 2005 non più misurabileperché interrotto a 7,5 mPresente anche una piccoladeformazione a 2,5 mTra 4 e 4,5 m e a 10,5 msono presenti anomalieaventi un verso compatibilecon l’assetto geomorfologicoPresenti lievi anomalie daconsiderare come erroristrumentaliAll’interno settore CARG, mafuori frana considerataDistrutto. All’interno settoreCARG, ma fuori franaconsideratasi mar04-mar11 Attrezzato con sonde fisse.* stratigrafia generica perché il sondaggio è avvenuto con la tecnica di distruzione di nucleo**fino al 2006 le deformate possono essere considerate come subverticali (presenti alcune anomalie dovute ad errori strumentali); dal 2007/08 al 2011 si notanoincrementi di queste anomalie, da tenere sotto osservazione, ma non si può ancora riconoscere una o più superfici di movimento nette.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 7

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteInclinometroAzimut medio direzione di movimentoI4SMNC0 293I4SMNC1 303I4SMNC2 307I4SMNC3 329I4SMNC4 /I4SMNC5 313I4SMNC6 321I4SMNC7 305I4SMNC8 280La direzione di massima pendenza del versante (rispetto al Nord) è circa intorno ai 340°, la direzione media della frana è circa 320°.3.2 Tabella piezometriSiglaCodiceQuota(m)Profonditàstrumento(m)Attrezzato concentralinaautomatizzataEscursione massima eminima del livellopiezometrico (m)Periodo dimisuraNoteS6 P4SMNC0 555 35 si tra -8,5 e -13,30 circa sett1999-mar2011S11 P4SMNC1 560 18,5 si tra 0 e -5,4 circa ott2002-nov2010Misure automatizzate da settembre 2006 ad inizio2011 non validate causa probabili problemifunzionamento del trasduttore.Fino ad aprile 2006 effettuate solo misuremanuali.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 8

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3.3 Tabella cronologia strumentiArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 9

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito4.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa)Figura 3 – Grafico spostamento-tempo relativo alla sonda fissa (profondità 14,5 metri) dell’inclinometro I4SMNC8di Somano (CN).Nello strumento I4SMNC8 è stata installata dal mese di marzo 2005 una postazione a sondeinclinometriche fisse, poste a 10, 14,5 e 20 metri di profondità. Ciò ha permesso di osservare comeil movimento alla profondità di 14,5 m (figura 3) non sia avvenuto in modo continuo, ma tramitedelle accelerazioni a seguito di eventi meteorologici di particolare entità (marzo 2006; marzo/aprile2009; marzo/aprile 2010).Per le elaborazioni successive sono stati selezionati i dati forniti dalla sonda a 14,5 metri,profondità della superficie di movimento principale indicata anche dalle misure manuali.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 10Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali)Spostamento registrato dagli inclinometri50I4SMNC0I4SMNC145I4SMNC2I4SMNC340I4SMNC4I4SMNC5I4SMNC6I4SMNC735I4SMNC8Spostamento (mm)302520151050mar-99ott-99apr-00nov-00mag-01dic-01lug-02gen-03ago-03feb-04set-04mar-05ott-05mag-06nov-06giu-07dic-07lug-08gen-09ago-09mar-10set-10apr-11Figura 4 - Riepilogo misure inclinometriche (spostamento cumulativo fino a 1.5 metri dalla testa tubo), espresse dalgrafico spostamento-tempo.Il grafico spostamento-tempo mette in evidenza l’andamento della deformazione nel tempo,ottenuto dalle letture manuali registrate in tutti gli inclinometri presenti nel sito. Si tratta dellospostamento definito cumulativo poiché ottenuto dalla risultante del movimento rispetto all’originecumulato dal fondo foro. Si è deciso di prendere in considerazione i valori registrati fino a 1,5 mdal p.c., invece che in testa tubo, perché si ritiene che nei primissimi metri di profondità glispostamenti non siano soggetti solamente all’influenza del movimento gravitativo, ma anche daaltri fattori esterni (vedi Relazione Metodologica).I grafici evidenziano alcuni periodi di attività del movimento franoso, i più significativi risultanoquelli riguardanti gli eventi alluvionali dell’ottobre 2000, autunno 2002, primavera 2009 e 2010(figura 4).L’inclinometro I4SMNC1 evidenzia un movimento particolarmente intenso rispetto agli altristrumenti, con velocità anche superiori ai 20 mm/anno (molto probabilmente relativo all’eventodell’ottobre 2000) e complessivamente pari a 50 mm circa: dal 2005 è interrotto a 7,5 m diprofondità (vedi tabella cronologia strumenti, Cap. 3.3).Gli inclinometri I4SMNC3 e I4SMNC6 registrano incrementi anomali in occasione delle ultimemisure a partire rispettivamente dal 2009 e dal 2010.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 11Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIn generale gli strumenti I4SMNC0, I4SMNC1, I4SMNC7 e I4SMNC8 sono quelli che registranospostamenti di maggiore entità e velocità di spostamento di un certo rilievo.Lo strumento I4SMNC4 indica uno spostamento in testa tubo, ma dall’analisi delle varie deformateinclinometriche (in particolare quella relativa allo spostamento incrementale, vedi RelazioneMetodologica) la causa è dovuta ad errori strumentali.L’inclinometro I4SMNC2 registra uno spostamento cumulato pari a poco più di 10 mm in 12 anni dimisure, valore considerato al limite con quello che viene definito deriva strumentale (pari a circa 8mm per 10 anni di misure). Ciò nonostante viene indicato nella tabella di riepilogo degliinclinometri (Cap. 3.1) come strumento che registra movimento perché, dall’analisi delle deformateinclinometriche, si registra una superficie di movimento piuttosto superficiale a circa 2,5 m diprofondità.Come si può vedere dai grafici, il periodo che intercorre dal 2004 a fine 2008 è caratterizzato dauna certa stabilità del versante; di seguito saranno analizzate in dettaglio le correlazioni tra ilmovimento e le precipitazioni.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 12Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4.3 Analisi deformate inclinometricheLa tipologia di deformata inclinometrica, espressa in funzione della profondità, permette dievidenziare il tipo di movimento che caratterizza una frana (vedi Relazione Metodologica).Gli inclinometri presenti in questo sito sono nove, di cui sei attualmente attivi (inizio 2012), unonon più attivo e due mai stai attivi (tabella riassuntiva inclinometri, cap. 3.1). Tutte le deformateinclinometriche, ottenute dalle misure manuali di questi inclinometri, sono state classificate come“blocco rigido”: si tratta di profili molto comuni nella situazione dove è presente un piano netto dirottura. Di seguito (Figura 5) si riporta un esempio di deformata inclinometrica tipologia bloccorigido (BR) che riguarda l’inclinometro I4SMNC0.Figura 5 - Deformata inclinometrica dell’inclinometro I4SMNC0 in funzionedella profondità.Come si può vedere da questo esempio, la deformata del tipo BR presenta una zona di movimentopiù o meno netta (sviluppata in livelli da meno di un metro a diversi metri) evidenziata dalladeformazione del tubo inclino metrico; il livello superiore mantiene un’uniformità degli spostamentifino al tetto della superficie di rottura e il livello inferiore è sostanzialmente privo di spostamentirelativi.Nell’Allegato A si riportano le deformate inclinometriche di tutti gli inclinometri di questo sito, finoalle letture effettuate da Arpa Piemonte nel 2011.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 13Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIl versante monitorato è costituito da un settore principale, posto verso sud-est rispetto all’abitatodi Somano, in corrispondenza delle frazioni Ruatalunga e Cascina Pedrotti e da un settore piùampio e meno circoscritto posto sul versante esattamente a sud del capoluogo in corrispondenzadi Cascina Purgatorio (Figura 1).Il primo settore è monitorato con sette inclinometri dei quali quattro attivi. Dalle deformateinclinometriche si evince la presenza di due superfici di scivolamento nette, la prima intorno ai 7metri di profondità (nel settore centrale del corpo di frana, inclinometri I4SMNC0, I4SMNC1) e laseconda intorno ai 13-14 metri di profondità (parte superiore, inclinometri I4SMNC5, I4SMNC8).Il settore di Cascina Purgatorio è monitorato con due inclinometri (I4SMNC6, I4SMNC7) dai quali sievince una superficie di movimento intorno ai 6 metri di profondità, più un movimento superficialeintorno ai 3 metri, con entità di movimento minori rispetto al corpo di frana principale.5 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazionie piezometria5.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili)I valori rilevati in automatico dei piezometri attrezzati con trasduttore elettrico di pressione sonoposti a confronto con i dati manuali. I piezometri presi in considerazione sono S6 (P4SMNC0) e S11(P4SMNC1). Entrambi sono attrezzati con un trasduttore per il rilevamento in continuo dei dati.I valori manuali del piezometro S6 sono ben allineati con quelli automatizzati, prova di una correttaesecuzione di entrambe le misure. Durante la prima parte del 2003 la serie automatizzata èinterrotta a seguito di un forte periodo precipitativo relativo all’anno precedente (figura 6).La variabilità della soggiacenza è compresa all’incirca tra -13 m e -9 m; come confronto con leprecipitazioni antecedenti sono state scelte le medie mobili relative alla cumulata di 30 e 60 giorni.Sembra che gli innalzamenti più significativi della superficie piezometrica siano attribuibili a periodiparticolarmente piovosi con ripetuti eventi alluvionali (anno 2002) mentre singoli eventi alluvionalinon modifichino in modo apprezzabile l’andamento della superficie stessa (figura 6).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 14Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 6 - Grafico media mobile di precipitazione e soggiacenza (S6) in funzione del tempo.La superficie piezometrica di S11 (figura 7) è molto superficiale, compresa tra -5 m e 0 metri. Lavariazione di tale superficie presenta talvolta un andamento anomalo con diversi picchi nongiustificati da altrettanti periodi precipitativi. Anche in questo caso la serie automatizzata èinterrotta in corrispondenza di un periodo precipitativo particolarmente piovoso (2008-2009)(figura 7). Anche per questo piezometro si è fatto riferimento alle medie mobili di precipitazione a30-60 giorni, nonostante la superficialità della falda.Entrambi i piezometri presentano un andamento oscillante con innalzamenti del livello della faldapiù marcati nei periodi primaverili.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 15Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 7 - Grafico media mobile di precipitazione e soggiacenza (S11) in funzione del tempo.5.2 Correlazione tra movimento (spostamento e velocità), medie mobili diprecipitazione e livello piezometricoNel primo e nel secondo cartogramma vengono messi a confronto il livello piezometrico, l’entità dimovimento (letture automatizzate e letture manuali) e la media mobile di precipitazione (figura 8 efigura 9).Per questioni puramente grafiche si è rappresentato questo confronto con due grafici distinti: ilprimo rappresenta l’intervallo di tempo compreso fra il 1999 e il 2006 e il secondo interessa ilperiodo compreso fra novembre 2004 e marzo 2011. Esiste un intervallo di tempo comune adentrambi perché in questo modo nel secondo grafico è possibile mostrare l’intera serie di datiinclinometrici automatizzati.La principale superficie di movimento è rilevata a una profondità di 15-16 metri circa, più unmovimento più superficiale tra i 4 e 7 metri di profondità secondo gli strumenti.Al fine di analizzare le relazioni tra accelerazione di movimento e precipitazione si prendono inconsiderazione gli spostamenti nel tempo registrati in automatico (I4SMNC8) dalla sonda fissaposta a 14,5 metri di profondità e le misure manuali delle altre verticali inclinometriche (valorecumulato a 1,5 metri dalla testa tubo).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 16Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteLa media mobile di riferimento per scivolamenti traslativi nell’area delle langhe è quella relativa allacumulata di precipitazione di 60 giorni (Govi et al. 1985), la quale viene posta a confronto con ilvalore medio del ventennio 1989-2010.I dati inclinometrici manuali evidenziano quattro strumenti che registrano spostamenti di una certaentità, ovvero I4SMNC0, I4SMNC1, I4SMNC7 e I4SMNC8. Gli altri inclinometri mostrano unospostamento cumulato, in poco meno di otto anni, pari massimo a 10 mm e in nessun caso siregistra un movimento significativo (superiore almeno a 5 mm) fra una misura e quella successiva.L’inclinometro I4SMNC1 è quello che registra i maggiori spostamenti, anche in periodi in cui gli altrinon registrano movimento, e in poco più di cinque anni viene trovato tranciato a 7,5 metri diprofondità.A partire da fine 2008 e, in particolare, fra il 2009 e il 2010 quasi tutti gli inclinometri registranomovimenti significativi: in quest’occasione gli strumenti I4SMNC0, I4SMNC6 e I4SMNC8 indicanoun incremento di circa 10 mm fra una misura e quella successiva.Anche i dati concernenti la sonda fissa evidenziano i maggiori movimenti nelle primavere 2009 e2010.Da entrambi i grafici si evince quindi un incremento del movimento in corrispondenza dei periodiprecipitativi più importanti, per contro piogge giornaliere particolarmente intense ma isolate nonhanno influenza diretta sui meccanismi di deformazione gravitativa dell’ammasso.Generalmente un alto valore di media mobile coincide con un evento meteo-pluviometricoparticolarmente significativo, anche se talvolta occorre tenere in considerazione altri fattori qualisoprattutto la precipitazione nevosa.In figura 8 e 9 vengono evidenziati (tramite linee tratteggiate) i picchi di medie mobili diprecipitazione in corrispondenza dei movimenti più significativi. Per evidenziare il picco di finemaggio – inizio giugno 2004 si è utilizzata una simbologia differente poiché solo due strumentisegnalano movimento e il picco di precipitazione è notevolmente minore rispetto ai precedenti.Le principali accelerazioni di movimento sono ben correlate ai picchi di media mobile diprecipitazione a 60 giorni concernenti gli eventi alluvionali dell’ottobre 2000, novembre 2002,maggio 2004 (figura 8) e aprile 2009 (figura 9).Anche se non definito rigorosamente su base statistica, da una prima valutazione sulle principaliriattivazioni risulta che il valore di media mobile di precipitazione (60 giorni) superiore a 5-6 mmrappresenti un valore soglia di attivazione/accelerazione del movimento franoso. Occorre tuttaviatenere in considerazione anche parametri quali l’intensità di precipitazione dell’evento innescanteArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 17Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte(in figura 16 si riportano le intensità di precipitazioni sulle tre ore per i principali eventi dell’ultimodecennio), il periodo (stagione) dell’attivazione e il contributo della precipitazione nevosa.Ne risulta che tale valore soglia non è sempre confermato per tutte le attivazioni; è il caso deglieventi del marzo 2009 e del marzo 2010 alle cui attivazioni non corrisponde un picco diprecipitazione piovosa particolarmente significativo in quanto, come si analizzerà in seguito, ilfattore d’innesco è da ricondurre anche al contributo dello scioglimento repentino della neve alsuolo (vedi cap. 5.3).Il valore di soggiacenza non è sempre chiaramente correlabile con la media mobile a 60 giorni,anche se in occasione dei diversi eventi del 2002 e della primavera 2010 si nota aumento del livellodella falda all’aumentare della precipitazione.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 18Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 8 – Periodo 1999-2006. Livello piezometrico (P4SMNC0), spostamento cumulato da fondoforo a 1,5 metri dal p.c. delle verticali inclinometriche (letture manuali) e media mobile diprecipitazioni relativa ai 60 giorni antecedenti. Le aree in azzurro rappresentano la media mobile ineccesso rispetto alla media calcolata nel periodo 1989-2010.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 19Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 9 – Periodo 2004-2010. Livello piezometrico (P4SMNC1), velocità e spostamento lungo lasuperficie di scorrimento (letture automatizzate sonda fissa a 14,5 metri di profondità),spostamento cumulativo da fondo foro a 1,5 metri dal p.c. per le altre verticali inclinometriche(letture manuali) e media mobile di precipitazioni relativa ai 60 giorni antecedenti. Le aree inazzurro rappresentano la media mobile in eccesso rispetto alla media calcolata nel periodo 1989-2010.Si ricorda che le considerazioni fatte sulla base delle letture manuali presentano un elevato gradod’indeterminazione dovuta, come riportato nella Relazione Metodologica, alla bassa frequenza diArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 20Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontemisure effettuate con periodicità non sempre costante. Pertanto, tali considerazioni intendonofornire un’indicazione di massima preliminare del possibile evento meteo-pluviometrico che hainnescato/riattivato il movimento franoso.A titolo di esempio si riporta un confronto (figura 10) sullo stesso inclinometro tra misura manuale(spostamento incrementale rispetto alla verticale alla profondità tra 14 e 15 metri) e misuraautomatizzata (sonda posta a 14,5 metri). Nel grafico in basso la media mobile di precipitazioneper eventi 2008-2009. La proiezione grafica delle misure manuali (eseguite il 24 settembre 2008,14 aprile 2009, 6 aprile 2010) evidenzia un movimento apparentemente continuo (linea viola) chesolo grazie al dato misurato in continuo viene corretto specificando i reali periodi di attivazione delfenomeno.Figura 10 - Confronto tra valori di spostamento registrati da misuremanuali e da misure automatizzate a 14,5 metri di profondità,inclinometro I4SMNC8. In basso si riportano le medie mobili diprecipitazione a 60 giorni.La sistematica correlazione per coppie di valori tra velocità giornaliere e medie mobile diprecipitazione (a 30, 60, 90, 120 e 150 giorni) non ha fornito risultati degni di interesse, conArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 21Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontecoefficienti di determinazione R 2 sempre molto bassi (sia per regressioni lineari sia per regressioninon lineari).Per semplificare la ricerca di una relazione che evidenzi se una variabile è dipendente dall’altra (inquesto caso la dipendenza della velocità di movimento dalla media mobile di precipitazione) si èproceduto a raggruppare i valori in funzione di periodi di tempo di 15 giorni, esprimendoli comemedia di valori. In questo modo i valori che si discostano dal trend medio di movimento (in genereoriginati a causa dalla progressione non sempre regolare del movimento franoso) vengono riuniti(non eliminati) in un valore medio di 15 giorni al fine di migliorare la correlazione.Figura 11 – Proiezione delle velocità media di movimento erelativa media mobile di precipitazione (a 120 giorni); valorimedi calcolati con cadenza quindicinale.dettaglio.Da una prima analisi dei grafici adispersione i dati non evidenziano nessunacorrelazione significativa, sia sui 60 che sui120 giorni di precipitazione cumulata: adalti valori di precipitazione corrispondonotalvolta accelerazioni di movimento maanche diverse situazioni di stabilità.Ciononostante, si evince una correlazionepositiva su una specifica nuvola punti(tratteggio in nero in figura 11) che si èdeciso di andare ad indagare con maggior5.3 Caratterizzazione delle attivazioni secondo la stagionalitàViene preso in considerazione il periodo tra febbraio 2005 e dicembre 2011, corrispondente allaserie dei dati dell’inclinometro attrezzato con sonde fisse I4SMNC8.Al fine di ricercare una correlazione su base stagionale, come già evidenziato in letteratura perfenomeni di scivolamento (Govi 1985, Chleborad AF 2003), vengono distinti i valori di mediamobile di precipitazione della stagione autunnale da quelli della stagione primaverile (durante laquale avvengono pressoché la quasi totalità delle attivazioni). Come spiegato nel capitoloprecedente, si considerano i dati come valori medi per gruppi di 15 giorni (cadenza quindicinale);inoltre, il dato invernale (spesso caratterizzato da precipitazione nevosa) è accorpato con quelloautunnale.Da una prima rappresentazione grafica dei dati messi a confronto con i valori di spostamentoinclinometrici (figura 12 e 13), risulta evidente come i valori di media mobile autunnali (pallinirossi) siano generalmente più alti di quelli primaverili (triangoli verdi), soprattutto sul periodo deiArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 22Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte120 giorni; tuttavia le attivazioni più importanti degli ultimi sette anni sono avvenuti nel periodoprimaverile, in occasioni di valori di pioggia cumulata più bassa. Pertanto, alle attivazioniprimaverili ha senza dubbio contribuito in modo decisivo lo scioglimento della neve presente alsuolo, come analizzato in seguito.Figura 12 – Proiezione dei valori di media mobile calcolati sulla cumulata di precipitazione a 120 giorni distinti perperiodo autunnale-invernale e periodo primaverile. La linea blu rappresenta il valore di spostamento (sonda fissa a 14.5m) dell’inclinometro I4SMNC8.Il solo valore di precipitazione cumulata non permette di considerare una molteplicità di fattoriquali il contributo della neve al suolo e la relativa velocità di scioglimento (in primavera), l’intensitàdi precipitazione dell’evento pluviometrico “innescante” (figura 17), né tanto meno le condizioniantecedenti di equilibrio della zona di scorrimento. Tuttavia, questa rappresentazione conferma lagià dimostrata tendenza delle attivazioni primaverili ad innescarsi a seguito di valori soglia diprecipitazione più bassi rispetto a quelli necessari per le attivazioni del periodo autunnale.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 23Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 13 – Proiezione dei valori di media mobile calcolati sulla cumulata di precipitazione a 60 giorni distinti perperiodo autunnale-invernale e periodo primaverile. La linea blu rappresenta il valore di spostamento (sonda fissa a14.5 m) dell’inclinometro I4SMNC8.Per meglio evidenziare questa tendenza si correlano i valori di media mobile di precipitazione conle relative velocità di movimento del fenomeno (dedotto dalle misure giornaliere di spostamentodell’inclinometro fisso I4SMNC8). Come fatto in precedenza si separano i dati relativi al periodoautunnale da quelli relativi al periodo primaverile. Inoltre, vengono tenuti separati i periodiimmediatamente successivi al movimento, poiché presentano ancora alti valori di precipitazionecumulata ma a movimento ormai avvenuto (il quale ha ripristinato una nuova “temporanea”condizione di equilibrio).La proiezione dei dati (figura 14) permette di individuare una relazione di crescita esponenzialedella velocità di movimento all’aumentare della media mobile di precipitazione (relativamente soloal periodo primaverile in quanto tra il 2005 e 2011 si sono verificate esclusivamente “attivazioniprimaverili”). Dal grafico di figura 14 (relativo alle medie mobili di precipitazione concernente i 120giorni antecedenti) questo tipo di correlazione fa propendere per individuare, al momento, solo unvalore soglia per attivazioni significative, pari a 3,5-4 mm di media mobile di precipitazione sui 120giorni. Seguendo la stessa procedura, i valori soglia di media mobile di precipitazione sui 60 giorniper attivazioni primaverili si attestano intorno ai 5,5-6 mm.Per quanto riguarda i valori di soglia autunnali non è stato possibile applicare l’approccio sopraesposto poiché per tutto il periodo di lettura si ha solo un’attivazione certa nell’autunno 2000 edArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 24Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteuna probabile nel tardo autunno 2002, ma dedotti solo dalle misure manuali. Non si conosce quindicon certezza la data di attivazione, tuttavia è verosimile ipotizzarla nel periodo immediatamentesuccessivo agli eventi meteo-pluviometrici del 14-16 ottobre 2000 e del 18-26 novembre 2011(figura 17); in tale periodi infatti si sono registrati i valori di media mobile (60 giorni) più alti ditutta la serie storica considerata (1999-2011): 7 mm nell’ottobre 2000 ed intorno ai 6 mm nelnovembre 2002, valori quindi mediamente più alti rispetto alle soglie di attivazione primaverili.Figura 14 – Velocità di movimento e relativa media mobile di precipitazione (120 giorni) calcolati come valore medioper gruppi di 15 giorni. I dati sono suddivisi per stagionalità: primavera (quadrati verdi), autunno-inverno (triangolifucsia) e dati post evento (rombi gialli).A conferma dei valori soglia d’innesco/attivazione per fenomeni di scivolamento planare, sianalizzano ancora in dettaglio le attivazioni del 2009 e 2010 registrate dall’inclinometro fissoI4SMNC8.Per entrambe gli eventi, a inizio attivazione del movimento il valore di media mobile diprecipitazione sui 60 giorni era intorno ai 3 mm, valore quindi notevolmente più basso rispetto allasoglia primaverile stabilita in precedenza pari a 5,5-6 mm.Tuttavia, analizzando l’attivazione della primavera 2009, si può notare che essa è costituita da duefasi ben distinte, come evidenziato nel dettaglio di figura 15:Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 25Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte• alla prima fase (4 marzo - 25 aprile) corrisponde un valore della media mobile (60 giorni)pari a 2.8 mm, valore decisamente basso; probabilmente l’attivazione del movimento è daricondurre al contributo dello scioglimento delle neve al suolo che, nel medesimo periodo, subisceuna forte riduzione del manto fino al completo esaurimento a seguito del quale si attiva ilmovimento;• alla seconda fase (26 aprile - 10 maggio) invece corrisponde un valore della media mobiledi precipitazione (60 giorni) di poco inferiore ai 7 mm, valore più alto degli ultimi dieci anni,responsabile quindi dell’attivazione.Anche per l’attivazione del marzo 2010 si può notare che la causa d’innesco è da ricondurre alcontributo di scioglimento delle neve suolo (figura 16): nel mese che precede l’attivazione sisciolgono oltre 90 cm di neve di cui 40 cm negli ultimi dieci giorni, mentre non si registranoprecipitazioni significative.Figura 15 – Evento primavera 2009, valori di spostamento dell’inclinometro I4SMNC8 (sonda fissa a 14.5m) a confronto con la neve al suolo e le precipitazioni giornaliere (istogramma con neve in azzurro opioggia in blu).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 26Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 16 – Evento primavera 2010, valori di spostamento dell’inclinometro I4SMNC8 (sonda fissa a 14.5m) a confronto con la neve al suolo e le precipitazioni giornaliere (istogramma con neve in azzurro opioggia in blu).Dal punto di vista geotecnico, è importante distinguere tra “prima attivazione” e riattivazione lungosuperfici di movimento già preesistenti. Il primo tipo si sviluppa in zone ancora integre (dal puntodi vista cinematico) ed è difficile da analizzare, soprattutto quando la zona di movimento siimposta in contesti geologico-strutturali di forte eterogeneità. Nelle situazioni di riattivazione lungozone di scorrimento già presenti invece occorre tenere presente del fenomeno definito comestrenght softening; esso consiste nel decremento delle forze di resistenza al taglio che passano daun valore di picco (a inizio attivazione) ad un valore residuale.Nel caso classico, una volta innescatosi il primo movimento si verifica una riduzione delle forzeresistenti rispetto a quelle motrici con conseguente accelerazione del corpo di frana.Nel caso delle frane riattivate, i processi occorsi in precedenza hanno ridotto le resistenze delmateriale intatto e molto spesso dunque, la resistenza disponibile si avvicina a quella residua. Neconsegue che le soglie di precipitazione in grado di riattivare il movimento lungo superfici discorrimento già formate si abbassano tanto quanto il movimento precedente è avvenuto direcente. Ciò contribuisce a complicare ulteriormente i risultati della presente ricerca.Un altro fattore che, per gli scivolamenti planari/rotazionali profondi, risulta difficile da correlarestatisticamente con le altre variabili è l’intensità di precipitazione. Tale parametro è ampiamenteusato in letteratura nella definizione di soglie pluviometriche per l’innesco di fenomeni franosiArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 27Scheda Monografica -- Somano (CN)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontesuperficiali: si pensi per esempio alle curve intensità–durata evento, intensità-cumulata diprecipitazione (Cancelli & Nova 1985, Aleotti et alii 2002, Crosta G. & Frattini P. 2001), pioggegiornaliere-piogge antecedenti (Crozier, 1986). Per fenomeni profondi l’influenza di questoparametro non è definibile con chiarezza, ma sicuramente dipende dalle condizioni geologicoidrologichedel corpo di frana e della superficie di scivolamento. Da un’analisi dell’intensità diprecipitazione trioraria dei principali eventi alluvionali dell’ultimo decennio (figura 17) sembra chequesto parametro possa contribuire in modo determinante alle attivazioni dei fenomeni piùsuperficiali e quelli con superfici di scorrimento meglio definite.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN)28

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 17 – Intensità di precipitazione (sul periodo di tre ore) rapportata alla cumulata d’evento per i principali eventi alluvionali del periodo 2000-2010.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN)29

6 ALLEGATO FOTOGRAFICOProgetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaSOMANOSomano, Loc. Ruatalunga - Vistosa trincea di coronamento di uno scivolamento planare, attivatosi inseguito all’evento del novembre 1994.Somano - Scivolamento planare nei dintorni della località BogliettoArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 30

Progetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaSOMANOSomano, Loc. Boglietto - Frana per scivolamentoplanare.Somano - Si intravede il contatto basale diun`antica zolla traslata.Somano, Loc. Valanche - Frana per scivolamento planare.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 31

Progetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaSOMANOSomano, Loc. Pedrotti - Frana per scivolamento planare.Somano - Ruatalunga - PanoramicaArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 32

7 BIBLIOGRAFIAProgetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaSOMANOAleotti P., Baldelli P., Mensio L., Quaranta N., Tresso F. & Zani A. (2002) - Definizione delle sogliepluviometriche di innesco per le frane superfi ciali in Piemonte. GEAM, 2-3: 51-60.Cancelli A. & Nova R. (1985) - Landslides in soil debris cover triggered by rainstorm in Valtellina(Central Alps, Italy). Proc. 4th Int. Conf. on Landslides, Tokyo, 267-272.Chleborad AF. (2003) Preliminary Evaluation of a Precipitation Threshold for Anticipating theOccurrence of Landslides in the Seattle, Washington, Area, US Geological Survey Open-File Report03-463Crosta G. & Frattini P. (2001) - Rainfall thresholds for triggering soil slips and debris flow. In:Mugnai A., Guzzetti F., Roth G. (eds.) Mediterranean storms. Proceedings of the 2nd EGS PliniusConference on Mediterranean Storms, Siena, Italy, 463-487.Crozier M. (1986) – Climatic triggering of landslide episodes. Landslide : causes, consequences andenviroment. Croom Helm : 169-192.Cruden D.M. & Varnes D.J. (1996). Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & SchusterR.L. (Eds.) Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board Special Report247. National Academy Press, WA, 36-75.Govi M., Mortara G. & Sorzana P.F. (1985), Eventi idrologici e frane, Geol. Appl. e Idrog., vol. XX,parte 2, pp. 359-375.Mandrone G. & Torta D. (2000) – Modello previsionale per l’innesco di frane da scivolamentoplanare nelle langhe: monitoraggio del livello della falda e sua correlazione con i datimeteorologici. Atti della Int. Conf. "Il territorio fragile", X Congr. Naz. Geol., Roma, 7-10 dicembre,pp 145-154.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Somano (CN) 33

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteARPA PIEMONTEDipartimento TematicoGeologia e DissestoPROGETTO RISKNATAZIONE B2_FIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteSCHEDA MONOGRAFICACISSONE (CN)VERIFICHE ED APPROVAZIONIVer. REDAZIONE AUTORIZZAZIONE EMISSIONE CONTROLLO APPROVAZIONENOME DATA NOME DATA NOME DATA1M. TararbraL. Chiusano01/01/2011Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 1

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte1 Introduzione .....................................................................................................................32 Inquadramento Geologico ..................................................................................................42.1 Geologia e Geomorfologia...........................................................................................42.2 Idrologia e idrogeologia ..............................................................................................63 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri) .....................................83.1 Tabella inclinometri ....................................................................................................83.2 Tabella piezometri......................................................................................................93.3 Tabella cronologia strumenti .....................................................................................104 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito...................................................114.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa) ........................................114.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali) ..........................................................124.3 Analisi deformate inclinometriche ..............................................................................135 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazioni e piezometria ...................155.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili) ........................................155.2Correlazione tra movimento (spostamento e velocità), medie mobili di precipitazione elivello piezometrico ..............................................................................................................165.3 Caratterizzazione delle attivazioni secondo la stagionalità ...........................................206 ALLEGATO FOTOGRAFICO ...............................................................................................297 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................32Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 2

1 IntroduzioneProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteL’area oggetto dell’analisi interessa il versante posto in corrispondenza della frazione Pianezza, nelterritorio comunale di Cissone, sul versante sinistro della valle del T. Riavolo.Si tratta di un classico caso di scivolamento planare delle Langhe, sviluppato lungo il versanteesposto a nord-ovest a debole inclinazione, analoga a quella delle superfici di stratificazionepresenti nel substrato roccioso di formazione marina sedimentaria. Negli scivolamenti planari lasuperficie costituente il piano di scivolamento coincide, in genere, con il tetto di uno degli straticostituenti l’alternanza tra arenarie e marne. I dati inclinometrici evidenziano che il movimentogravitativo è impostato su superfici multiple in funzione del tempo e dello spazio.Si osservano forme tipiche delle aree in frana con contropendenze, rotture del pendio, gobbe eirregolarità diffuse. Una brusca rottura del pendio, corrispondente probabilmente alla scarpatadell’antica frana ora parzialmente smantellata dall’erosione, è visibile nelle località C. Brullo – C.Noelle e C. Truffo e delimita l’area coinvolta nel dissesto (figura 1).Nel novembre 1994 sul versante in studio si è verificata la riattivazione di un fenomeno franoso amonte di una precedente scarpata di frana, situata alla quota di circa 550 m. Si sono verificatiinoltre due piccoli distacchi (altezza della scarpata e traslazione verso valle di circa 1 m) enumerose fratture. Il dissesto ha coinvolto l’abitato della frazione Pianezza con la distruzione o ilgrave danneggiamento di alcuni edifici. La chiesa di Madonna della Neve ha subito lesioni. Gravidanni ha anche subito la viabilità della zona (vedi Allegato Fotografico, Cap. 6).A seguito del fenomeno gravitativo si è aperta un’ampia nicchia di distacco a monte della borgatacon scarpate di frana secondarie situate a diverse quote lungo il versante. Nella porzione terminaledel dissesto si sono avuti evidenti fenomeni di rigonfiamento.È da segnalare inoltre che nel 1941 circa 600 metri a sud- ovest dell’area in frana si è attivato unfenomeno analogo a quello attuale distruggendo alcune abitazioni. Altre attivazioni storiche si sonoregistrate nel 1972 e 1995.In seguito a sopralluoghi effettuati da ARPA Piemonte nel periodo 16-17 marzo 2011 si sonosegnalate fratture recenti sul corpo della frana attivatasi nel 1994 e già riattivata nell’aprile del2009.Nell’area indagata attualmente risultano attive una superficie di scorrimento profonda intorno ai12-13 metri ed un’altra intorno ai 5 metri di profondità; si evidenziano inoltre locali scivolamentidella coltre superficiale sul substrato.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 3

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 1 - Stralcio area oggetto di studio (scala 1:10˙000) con strumenti di monitoraggio e perimetrazione deifenomeni franosi estratti dal Sistema Informativo Frane in Piemonte (SIFRAP) di Arpa Piemonte.2 Inquadramento Geologico2.1 Geologia e GeomorfologiaL’area oggetto di studio si trova nel settore sud-orientale del Piemonte, all’interno del territoriocollinare delle Langhe.Dal punto di vista geologico, i rilievi collinari delle Langhe, appartenenti al Bacino TerziarioPiemontese, sono rappresentati da serie litologiche di età tardo–miocenica costituite da successioniritmiche di rocce sedimentarie terrigene (conglomerati, arenarie/sabbie e marne) di età compresatra l’Oligocene ed il Miocene superiore.Strutturalmente questi depositi sono caratterizzati da una giacitura isoclinale sufficientementeregolare immergente verso NW con un’inclinazione variabile tra 8° e 15°, che ha portato allaformazione di un paesaggio a valli asimmetriche caratterizzate da un versante “lungo” a deboleinclinazione conforme alla stratificazione e da un opposto “corto”, generalmente ripido, inciso sullatestata degli strati.Il comune di Cissone ricade all’interno del Foglio 81 (Ceva) della Carta Geologica d’Italia alla scala1:100.000 (vedi Figura 2).Nell’area di studio i sedimenti presenti appartengono alla Formazione di Lequio: essa corrisponde auna successione di sabbie e arenarie alternate a marna.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 4

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 2 - Stralcio del Foglio 81 della Carta Geologica d’Italia. Il perimetro in bluindica l’area oggetto nel presente studio.Gli strati ricorrono in sequenze ripetute ritmicamente di spessore generalmente inferiore a 50 cm esolo raramente dell’ordine degli 80-100 cm. Si tratta di sabbie o arenarie grigie o grigio rosso;talora la sabbia si presenta gradata. La marna è spesso siltosa, color grigio nocciola, con frequentifrustoli vegetali.La sedimentazione dei depositi è legata, secondo letteratura scientifica, a correnti di torbidaprovenienti da est.Questa Formazione di Lequio è compresa fra le Marne di S. Agata Fossili a tetto e la Formazione diMurazzano alla base, con spessore valutato in circa 850 metri.In superficie i depositi marini di questa formazione sono ricoperti da una coltre di terrenocolluviale: si tratta di un terreno limoso-sabbioso bruno prodotto da processi di alterazione dellerocce marnoso-arenacee di substrato con successivo trasporto e risedimentazione da parte delleacque di ruscellamento superficiale.La morfologia e l’andamento del reticolato idrografico regionale sono fortemente condizionatidall’assetto strutturale e dalla litologia.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 5

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIl sito indagato è situato sul versante sinistro della Valle del T. Riavolo: si tratta di un versante afranapoggio a modesta pendenza con morfologia superficiale caratterizzata, nella porzionesuperiore del versante, da forme tipiche delle aree di paleofrana. Si osservano infatticontropendenze, rotture del pendio, gobbe ed irregolarità diffuse.Questo versante è profondamente inciso da un rio affluente di sinistra del T. Riavolo; inoltre èstato coinvolto in un fenomeno di scivolamento planare lungo una superficie di strato marnosa auna profondità inferiore ai 10 metri dal piano campagna. Questa frana si sviluppa in direzione SE-NW, a quote comprese fra circa 630 e 470 m s.l.m.2.2 Idrologia e idrogeologiaDal punto di vista idrografico, il sito indagato si trova in destra orografica del Fiume Tanaro e insinistra orografica del Torrente Belbo. In particolare, come già detto in precedenza, il sito indagatoè situato sul versante sinistro della Valle del Torrente Riavolo.La circolazione idrica all’interno dei sedimenti marini terziari che caratterizzano quest’area èfortemente legata a due fattori: la litologia delle rocce e l’assetto strutturale regionale.Presenta una permeabilità per porosità la sabbia, che deve essere considerata la litologiamaggiormente permeabile fra quelle in esame. L’arenaria al contrario possiede una permeabilitàper porosità estremamente modesta; talvolta è caratterizzata da permeabilità secondaria, legataalla presenza di fratture entro cui può circolare acqua. Le marne invece sono da considerarepressoché impermeabili.Anche la struttura a monoclinale dei sedimenti condiziona fortemente la circolazione dell’acquasotterranea. L’acqua, infatti, tende a muoversi lungo la direzione di immersione degli strati, da SEverso NW, all’interno dei livelli sabbiosi, mentre gli strati marnosi separano le diverse faldepresenti.Oltre alle falde profonde contenute all’interno dei livelli più permeabili della Formazione di Lequio,possono essere presenti locali falde superficiali all’interno della coltre colluviale: trattasi di faldealimentate dall’infiltrazione delle precipitazioni meteoriche dirette e quindi sovente con caratterestagionale legate a periodi di intense precipitazioni.Tale assetto idrogeologico concorre a determinare una ricarica idrica sotterranea indiretta dei corpidi frana, per flusso proveniente dagli ammassi rocciosi al contorno e a cui si va a sommare laricarica diretta per infiltrazione. Questo fa sì che tali fenomeni mostrino una non linearecorrelazione precipitazioni-rottura e che l’infiltrazione efficace, di tipo cumulato sui lunghi periodi(sino a mesi), giochi un ruolo fondamentale nel determinare la riattivazione (Mandrone & Torta,2000).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 6

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteLa stazione meteorologica di riferimento per l’elaborazione dei dati pluviometrici è quella diSomano, quota 626 metri, posta in località Albere (stazione termoigropluviometrica, dalla ReteMeteoidrografica Regionale in teletrasmissione in tempo reale di Arpa Piemonte).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 7

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri)3.1 Tabella inclinometriSiglaCodiceQuota ms.l.m.Profonditàstrumento(m)DeformataMovimentoProfonditàmovimento(m)Ampiezzazona discorrimento(m)Numerosuperfici ditaglioS1 I4CISA0 480 30 BR si 6 1,5 1UnitàstratigraficaAlternanze argillee sabbieSondefissePeriodo dimisurano giu99-set11S2 I4CISA1 475 30 si 5,5 1 no apr96-ott99S4 I4CISA2 600 35 BR si 12,5

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteInclinometro Azimut medio direzione di movimento (°)I4CISA0 314I4CISA1 316I4CISA2 313I4CISA3 290I4CISA4 /I4CISA5 /I4CISA6 305I4CISA7 327I4CISA8 /I4CISA9 /La direzione di massima pendenza del versante (rispetto al Nord) è circa intorno ai 340°, la direzione media della frana è circa 315°.3.2 Tabella piezometriSiglaCodiceQuota(m)Profonditàstrumento(m)Attrezzato concentralinaautomatizzataEscursione massima eminima del livellopiezometrico (m)Periodo dimisuraNoteS5 P4CISA0 590 23,1 si da -1,47 a -6,74 giu99-set10A novembre 2010 il piezometro risulta tagliato acirca - 3 m dal p.c.: non più utilizzabileS9 P4CISA1 480 24 si da -0,89 a -18,07 giu99-set11 Forte escursione del livello piezometricoArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 9

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3.3 Tabella cronologia strumentiArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 10

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito4.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa)Figura 3 – Grafico spostamento-tempo relativo alla sonda fissa (profondità 5 metri) dell’inclinometro I4CISA7 diCissone (CN).Lo strumento I4CISA7 (figura 3) è dotato di due sonde fisse poste a 5 e 10 metri di profondità. Perle elaborazioni successive sono stati selezionati i dati forniti dalla sonda a 5 metri di profondità,poiché registra il movimento più significativo. Nell’arco di circa dieci anni di letture (2002-2011) leattivazioni più significative si sono registrate a seguito degli eventi della primavera 2009 eprimavera 2011.La sonda a 10 m, invece, non ha registrato dati significativi nel periodo di funzionamento. Tutto ciòè peraltro in accordo con quanto rilevato dalle misure manuali di verifica.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)11

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali)Figura 4 - Riepilogo misure inclinometriche (spostamento cumulativo fino a 1.5 metri dalla testa tubo), espresse dalgrafico spostamento-tempo.Il grafico spostamento-tempo mette in evidenza l’andamento della deformazione nel tempo,ottenuto dalle letture manuali registrate in tutti gli inclinometri presenti nel sito. Si tratta dellospostamento definito cumulativo in quanto ottenuto dalla risultante del movimento rispettoall’origine cumulato dal fondo foro. Si è deciso di prendere in considerazione i valori registrati finoa 1,5 m dal p.c., invece che in testa tubo, perché si ritiene che nei primissimi metri di profondità glispostamenti non siano soggetti solamente all’influenza del movimento gravitativo, ma anche daaltri fattori esterni (vedi Relazione Metodologica).I grafici evidenziano alcuni periodi di attività del movimento franoso, i più significativi sono quelliconcernenti gli eventi alluvionali dell’ottobre 2000 (con modeste entità di movimento ma rilevatesu diversi strumenti), autunno 2002, primavere 2009, 2010 e 2011 (figura 4 e 7).A seguito dell’inverno-primavera 2009 l’inclinometro I4CISA3 registra un notevole spostamento dicirca 60 mm che porta alla rottura dello strumento. Su questo punto quindi non si sono potuteverificare le successive attivazioni del 2010 e 2011. Lo strumento registrava i movimenti di unaArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)12

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontesuperficie di scorrimento particolarmente attiva, con accelerazioni anche a seguito degli eventi diottobre 2000, autunno 2002 e autunno 2004.Anche l’inclinometro I4CISA6 ha registrato significative accelerazioni a seguito degli eventi diottobre 2000, autunno 2002 e autunno 2004; lo strumento è stato poi tranciato proprio nell’aprile2009 a seguito della forte riattivazione della primavera 2009, non registrata.Quasi tutti gli strumenti registrano quindi con chiarezza le attivazioni dell’ottobre 2000(spostamenti inferiori al cm), autunno 2002 e primavera 2009 (spostamenti di diverse decine dicm). Da notare che gli inclinometri per i quali si dispongono di letture immediatamente successiveall’evento del marzo 2011 (I4CISA0 e I4CISA2) registrano entrambi un’accelerazione delmovimento; a seguito di quest’ultima accelerazione lo strumento I4CISA2 viene tranciato (vediTabella cronologia strumenti, Cap. 3.3).Come si può vedere dai grafici, il periodo che intercorre dal 2005 a fine 2008 è caratterizzato dauna certa stabilità del versante; di seguito saranno analizzate in dettaglio le correlazioni tra ilmovimento e le precipitazioni.4.3 Analisi deformate inclinometricheLa tipologia di deformata inclinometrica, espressa in funzione della profondità, permette dievidenziare il tipo di movimento che caratterizza una frana (vedi Relazione Metodologica).Nel complesso, gli inclinometri presenti in questo sito sono dieci, di cui solo quattro attualmenteattivi (inizio 2012), causa le attivazioni concernenti gli ultimi eventi meteo-pluviometrici del2009,2010 e 2011 che ne hanno reso inagibili ben quattro (vedi Tabella riassuntiva inclinometri eTabella cronologia strumenti, Cap. 3.1 e 3.3). Tutte le deformate inclinometriche, ottenute dallemisure manuali di questi inclinometri, sono state classificate come “blocco rigido”: si tratta di profilimolto comuni nella situazione dove è presente un piano netto di rottura. Di seguito (Figura 5a) siriporta un esempio di deformata inclinometrica tipologia blocco rigido (BR) che riguardal’inclinometro I4CISA2.Come si può vedere da questo esempio, la deformata del tipo BR presenta una zona di scorrimentodecisamente netta (sviluppata tra i 12 e i 13 metri di profondità) evidenziata dalla deformazionedel tubo inclinometrico; il livello superiore mantiene un’uniformità degli spostamenti fino al tettodella superficie di rottura e il livello inferiore è sostanzialmente privo di spostamenti relativi.Nell’Allegato A si riportano le deformate inclinometriche di tutti gli inclinometri di questo sito, finoalle letture effettuate da Arpa Piemonte nel 2011.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)13

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 5a - Deformata inclinometrica dell’inclinometroI4CISA2 in funzione della profondità.Figura 5b - Spostamento incrementale (movimento perpunti rispetto all’origine) dell’inclinometro I4CISA2 infunzione della profondità.Il versante monitorato è costituito da un unico settore che prende il nome dalla località Pianezza,posto nella parte sud-occidentale del territorio comunale (Figura 1).Dalle deformate inclinometriche si evince la presenza di due superfici di scivolamento nette, laprima intorno ai 5-6 metri di profondità (inclinometri I4CISA0, I4CISA1, I4CISA6, I4CISA7) e laseconda intorno ai 13-14 metri di profondità (nella parte centrale del corpo di frana, inclinometroI4CISA2). Inoltre, negli ultimi 2 anni, si rilevano velocità di movimento particolarmente elevatenella parte superiore del versante, intorno a 3-4 metri di profondità (I4CISA3).Si evidenzia inoltre a titolo di esempio, come sia sempre necessario integrare le informazionidedotte dai diversi grafici inclinometrici tra i quali lo Spostamento Incrementale e l’AzimutCumulato (vedi Relazione Metodologica). Infatti, a causa delle forti accelerazioni degli eventi 2009e 2011, il diagramma di Spostamento cumulativo non rappresenta con chiarezza le attivazioni(presenti in quasi tutti gli inclinometri ma di entità più bassa) seguite all’evento meteopluviometricodell’ottobre 2000. In questo caso, il diagramma dello Spostamento Incrementale(figura 5b), evidenzia come l’unico picco di movimento significativo di tutto il decennio 1999 - inizio2009 sia attribuibile proprio a quell’evento meteo-pluviometrico.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)14

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte5 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazionie piezometria5.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili)I valori rilevati in automatico dei piezometri attrezzati con trasduttore elettrico di pressione sonoposti a confronto con i dati manuali. I piezometri presi in considerazione sono S5 (P4CISA0) e S9(P4CISA1). Entrambi sono attrezzati con un trasduttore per il rilevamento in continuo dei dati.I valori manuali del piezometro S5 sono ben allineati con quelli automatizzati, prova di una correttaesecuzione di entrambe le misure (figura 6).La variabilità della soggiacenza è compresa all’incirca tra -7 e -2 metri; come confronto con leprecipitazioni antecedenti sono state scelte le medie mobili relative alla cumulata di 30 e 60 giorni.Vista la superficialità della falda, da un confronto visivo, sembra che il livello piezometrico siameglio correlato con la cumulata a 30 giorni. Gli innalzamenti più significativi della superficiepiezometrica sono attribuibili a periodi particolarmente piovosi con ripetuti eventi alluvionali(autunno 2000, autunno 2002, primavera 2009) mentre singoli eventi alluvionali non modifichino inmodo apprezzabile l’andamento della superficie stessa (figura 6).Figura 6 - Grafico media mobile di precipitazione e soggiacenza (P4CISA0 - S5) in funzione del tempo.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)15

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIl piezometro S5 presenta un andamento oscillante con innalzamenti del livello della falda piùmarcato nei periodi primaverili. Tuttavia non si dispone di una serie storica sufficiente per ricercareuna correlazione statistica con il dato di movimento.Non è stato riportato il grafico con l’andamento della superficie piezometrica di S9 poiché presentaandamento anomalo, con un’escursione troppo elevata (da -1 metro a – 19 metri) probabilmente acausa di infiltrazioni di acqua dall’alto. Inoltre tale superficie presenta spesso diversi picchi nongiustificati da altrettanti periodi precipitativi.5.2 Correlazione tra movimento (spostamento e velocità), medie mobili diprecipitazione e livello piezometricoNel primo cartogramma sono messi a confronto il livello piezometrico, l’entità di movimento(letture automatizzate e letture manuali) e la media mobile di precipitazione (figura 7).Viene rappresentato questo confronto relativamente all’intervallo temporale per il quale ArpaPiemonte dispone di misure strumentali di controllo del fenomeno franoso, periodo di ben 12 anni(compreso fra l’aprile del 1999 ed il marzo del 2011).La principale superficie di movimento è rilevata a una profondità di 5-6 metri circa secondo glistrumenti, più un movimento più profondo intorno ai 13-14 metri di profondità.Al fine di analizzare le relazioni tra accelerazione di movimento e precipitazione si prendono inconsiderazione gli spostamenti nel tempo registrati in automatico dalla sonda fissa (I4CISA7) postaa 5 metri di profondità (dati dal 2002) e le misure manuali delle altre verticali inclinometriche(valore cumulato a 1,5 metri dalla testa tubo).La media mobile di riferimento per scivolamenti traslativi nell’area delle langhe è quella relativa allacumulata di precipitazione di 60 giorni (Govi et al. 1985), la quale viene posta a confronto con ilvalore medio del ventennio 1989-2010.I dati inclinometrici manuali evidenziano tre strumenti che registrano spostamenti di una certaentità, ovvero I4CISA3, I4CISA6 e I4CISA7, lungo la superficie di scorrimento posta a 5-6 metri diprofondità. Lo strumento I4CISA3 è quello che registra i maggiori spostamenti, superiori a 10 cmin dieci anni circa di attività; ma anche I4CISA6 e I4CISA7 hanno registrato forti accelerazioni aseguito delle quali sono stati tranciati.Pur con i limiti interpretativi dovuti alla lettura manuale risulta ben evidente l’attivazione di quattroinclinometri a seguito dell’evento meteo-pluviometrico dell’ottobre 2000, con spostamenti in mediadi 1 cm. In effetti, anche se la misura manuale successiva all’evento è stata effettuata ad inizioaprile dell’anno successivo (2001), nel periodo intercorso tra novembre 2000 e aprile 2001 non siArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)16

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontesono verificati eventi pluviometrici significativi, ragion per cui l’incremento di spostamento vieneattribuito all’evento alluvionale dell’ottobre 2000.Gli altri eventi che hanno determinato attivazioni importanti del movimento riguardano il novembre2002 (con spostamenti superiori ai 3 cm), il novembre 2003 e il maggio 2004 (strumenti I4CISA3 eI4CISA6).Infine, la grande nevicata del dicembre 2008 e il successivo evento meteo-pluviometrico dell’aprile2009 hanno determinato l’attivazione più importante di tutta la serie temporale analizzata sia perentità di movimento (fino a 6 cm registrati da I4CISA3) che per numero di inclinometri.Anche i dati concernenti la sonda fissa evidenziano i maggiori movimenti nelle primavera 2009 epoi a seguito dell’evento del marzo 2011.Più in generale, da entrambi i grafici si evince quindi un incremento del movimento incorrispondenza dei periodi precipitativi più importanti, per contro piogge giornaliereparticolarmente intense ma isolate non hanno influenza diretta sui meccanismi di deformazionegravitativa dell’ammasso. Ad alti valori di media mobile coincide con un evento meteopluviometricoparticolarmente significativo, anche se talvolta occorre tenere in considerazione altrifattori quali soprattutto la precipitazione nevosa.In figura 7 vengono evidenziati (tramite linee tratteggiate) i picchi di medie mobili di precipitazionein corrispondenza dei movimenti più significativi. Le principali accelerazioni di movimento sono bencorrelate ai picchi di media mobile di precipitazione a 60 giorni relativi agli eventi alluvionalidell’ottobre 2000, novembre 2002, novembre 2003, maggio 2004 e aprile 2009.Anche se non definito rigorosamente su base statistica, da una prima valutazione sulle principaliattivazioni risulta che il valore di media mobile di precipitazione (60 giorni) superiore a 5-6 mmrappresenti un valore soglia di attivazione/accelerazione del movimento franoso. Occorre tuttaviatenere in considerazione anche parametri quali l’intensità di precipitazione dell’evento innescante(in figura 16 si riportano le intensità di precipitazioni sulle tre ore per i principali eventi dell’ultimodecennio), il periodo (stagione) dell’attivazione e il contributo della precipitazione nevosa.Ne risulta che tale valore soglia non è sempre confermato per tutte le attivazioni; è il casodell’evento del marzo 2011 alla cui attivazione non corrisponde un picco di precipitazione piovosaparticolarmente significativo in quanto, come si analizzerà in seguito, il fattore di innesco è daricondurre anche al contributo dello scioglimento repentino della neve al suolo (vedi cap. 5.3).Il valore di soggiacenza non è chiaramente correlabile con le attivazioni di movimento, anche se inoccasione della primavera 2009 è evidente l’aumento del livello della falda all’aumentare dellaprecipitazione, proprio in concomitanza con l’attivazione del fenomeno.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)17

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 7 – Periodo 1999-2011. Livello piezometrico (P4CISA0), velocità e spostamento lungo la superficiedi scorrimento (letture automatizzate sonda fissa a 5 metri di profondità), spostamento cumulativo dafondo foro a 1,5 metri dal p.c. per le altre verticali inclinometriche (letture manuali) e media mobile diprecipitazioni relativa ai 60 giorni antecedenti. Le aree in azzurro rappresentano la media mobile ineccesso rispetto alla media calcolata nel periodo 1989-2010.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)18

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteSi ricorda che le considerazioni fatte sulla base delle letture manuali presentano un elevato gradod’indeterminazione dovuta, come riportato nella Relazione Metodologica, alla bassa frequenza dimisure effettuate con periodicità non sempre costante. Pertanto, tali considerazioni intendonofornire un’indicazione di massima preliminare del possibile evento meteo-pluviometrico che hainnescato/riattivato il movimento franoso.A titolo di esempio si riporta un confronto (figura 8) sullo stesso inclinometro tra misura manuale(spostamento incrementale rispetto alla verticale alla profondità tra 5 e 6 metri) e misuraautomatizzata (sonda posta a 5 metri). Nel grafico in basso la media mobile di precipitazione delperiodo 2008-2011. La proiezione grafica delle misure manuali (eseguite il 24 settembre 2008, 8aprile 2009, 7 aprile 2010 e 2 marzo 2011) evidenzia un movimento apparentemente continuo(linea viola) che solo grazie al dato misurato in continuo viene corretto specificando i reali periodidi attivazione del fenomeno.Figura 8 - Confronto tra valori di spostamento registrati da misuremanuali e da misure automatizzate a 5 metri di profondità,inclinometro I4CISA7. In basso si riportano le medie mobili diprecipitazione a 60 giorni.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)19

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteLa sistematica correlazione per coppie di valori tra velocità giornaliere e medie mobile diprecipitazione (a 30, 60, 90, 120 e 150 giorni) non ha fornito risultati degni d’interesse, concoefficienti di determinazione R 2 sempre molto bassi (sia per regressioni lineari sia per regressioninon lineari).Per semplificare la ricerca di una relazione che evidenzi se una variabile è dipendente dall’altra (inquesto caso la dipendenza della velocità di movimento dalla media mobile di precipitazione) si èproceduto a raggruppare i valori in funzione di periodi di tempo di 15 giorni, esprimendoli comemedia di valori. In questo modo i valori che si discostano dal trend medio di movimento (in genereoriginati a causa dalla progressione non sempre regolare del movimento franoso) sono riuniti (noneliminati) in un valore medio di 15 giorni al fine di migliorare la correlazione.Figura 9 – Proiezione delle velocità di movimento e relativamedia mobile di precipitazione (a 120 giorni); valori medicalcolati con cadenza quindicinale.dettaglio.Da una prima analisi dei grafici adispersione i dati non evidenziano nessunacorrelazione significativa, sia sui 60 che sui120 giorni di precipitazione cumulata: adalti valori di precipitazione corrispondonotalvolta accelerazioni di movimento maanche diverse situazioni di stabilità.Ciononostante, si evince una correlazionepositiva su una specifica nuvola punti(tratteggio in nero in figura 9) che si èdeciso di andare ad indagare con maggior5.3 Caratterizzazione delle attivazioni secondo la stagionalitàViene preso in considerazione il periodo compreso tra l’aprile 2002 e l’aprile 2011, corrispondentealla serie dei dati dell’inclinometro attrezzato con sonde fisse I4CISA7.Al fine di ricercare una correlazione su base stagionale, come già evidenziato in letteratura perfenomeni di scivolamento (Govi 1985, Chleborad AF 2003), vengono distinti i valori di mediamobile di precipitazione della stagione autunnale da quelli della stagione primaverile (durante laquale avvengono pressoché la quasi totalità delle attivazioni). Come spiegato nel capitoloprecedente, si considerano i dati come valori medi per gruppi di 15 giorni (cadenza quindicinale);inoltre, il dato invernale (spesso caratterizzato da precipitazione nevosa) è accorpato con quelloautunnale.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)20

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteDa una prima rappresentazione grafica dei dati messi a confronto con i valori di spostamentoinclinometrici (figura 12 e 13), risulta evidente come i valori di media mobile autunnali (pallinirossi) siano generalmente più alti di quelli primaverili (triangoli verdi). Tuttavia, per lo strumento inquestione, le attivazioni più importanti degli ultimi 10 anni sono avvenuti nel periodo primaveriledel 2009 e del 2011, in quest’ultimo caso con valori di pioggia cumulata non elevati. Pertanto, alleattivazioni primaverili ha senza dubbio contribuito in modo decisivo lo scioglimento della nevepresente al suolo, come analizzato in seguito.Figura 10 – Proiezione dei valori di media mobile calcolati sulla cumulata di precipitazione a 120 giorni distinti perperiodo autunnale-invernale e periodo primaverile. La linea blu rappresenta il valore di spostamento (sonda fissa a 5 m)dell’inclinometro I4CISA7.Il solo valore di precipitazione cumulata non permette di considerare una molteplicità di fattoriquali il contributo della neve al suolo e la relativa velocità di scioglimento (in primavera), l’intensitàdi precipitazione dell’evento pluviometrico “innescante” (figura 16), né tanto meno le condizioniantecedenti di equilibrio della zona di scorrimento. Tuttavia, questa rappresentazione conferma lagià dimostrata tendenza delle attivazioni “primaverili” a innescarsi a seguito di valori soglia diprecipitazione più bassi rispetto a quelli necessari per le attivazioni del periodo autunnale.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)21

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 11 – Proiezione dei valori di media mobile calcolati sulla cumulata di precipitazione a 60 giorni distinti per periodoautunnale-invernale e periodo primaverile. La linea blu rappresenta il valore di spostamento (sonda fissa a 5 m)dell’inclinometro I4CISA7.Per meglio evidenziare questa tendenza si è cercata una correlazione fra i valori di media mobile diprecipitazione e le relative velocità di movimento del fenomeno (dedotto dalle misure giornaliere dispostamento dell’inclinometro fisso I4CISA7). Come fatto in precedenza si distingue il periodoautunnale-invernale da quello primaverile. Inoltre, sono tenuti separati i periodi immediatamentesuccessivi al movimento, poiché presentano ancora alti valori di precipitazione cumulata ma amovimento ormai avvenuto (il quale ha ripristinato una nuova “temporanea” condizione diequilibrio).La rigorosa ricerca di una correlazione tra i due parametri, prendendo come riferimento la pioggiaantecedente di 60 giorni, non ha prodotto risultati soddisfacenti: non esistono correlazioni (linearie non) tra questi due parametri nel periodo primaverile e non si hanno attivazioni nel periodoautunnale (2002-2011, inclinometro fisso I4CISA7).Andando ad analizzare in dettaglio le due attivazioni primaverili del 2009 e 2011 si evidenzia conchiarezza l’influenza del contributo dello scioglimento della neve.L’attivazione del 2009 è caratterizzata per l’esattezza da due fasi ben distinte: la prima avvenuta il2 marzo 2009 e la seconda a fine aprile 2009 (figura 12).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)22

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteLa prima (attivazione del 2 marzo 2009) è innescata a seguito di un periodo di forte scioglimentodella neve al suolo (oltre 60 cm nel mese di febbraio) e in sostanza senza un vero eventopluviometrico d’innesco (precipitazione giornaliera inferiore ai 10 mm). Il valore di media mobile diprecipitazione (cumulata sui 60 giorni) del 2 marzo 2009 era molto basso (inferiore ai 2 mm)poiché la neve era caduta antecedentemente ai 60 giorni precedenti.Da ciò si deduce che l’attivazione del movimento può essere determinata anche solo dalloscioglimento della neve e che il valore di cumulata di 60 giorni antecedente in questi casi non èsignificativo (anche nel caso di scivolamenti relativamente superficiali).La seconda attivazione (fine aprile 2009) invece è determinata dalle forti precipitazioni dell’eventopluviometrico del 28-30 aprile 2009; a tale data la media mobile di precipitazione sui 60 giorni èstata la più alta degli ultimi dieci anni nel periodo primaverile (superiore a 6 mm), valoresicuramente decisivo all’innesco del movimento.Figura 12 – Evento primavera 2009, valori di spostamento dell’inclinometro I4CISA7 (sonda fissa a 5 m) a confronto conla neve al suolo e le precipitazioni giornaliere (istogramma con neve in arancione e pioggia in blu).Per quanto riguarda l’attivazione del 15-18 marzo 2011 (figura 13), l’attivazione del fenomeno èdeterminata sia dallo scioglimento della neve sia dalla precipitazione piovosa. Infatti, il soloArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)23

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteparametro della media mobile di precipitazione sui 60 giorni antecedenti, che alla data diattivazione del fenomeno (15 marzo 2009) era pari a 3,1 mm, non risulta essere decisivo; gli oltre80 cm di neve scioltasi nel mese di febbraio hanno giocato un ruolo fondamentale nell’innesco.Tuttavia, anche in questo caso, la precipitazione nevosa (caduta tra il dicembre 2011 e il gennaio2012) non è compresa nel valore della media mobile relativo ai 60 giorni antecedenti.Figura 13 – Evento primavera 2011, valori di spostamento dell’inclinometro I4CISA7 (sonda fissa a 5 m) aconfronto con la neve al suolo e le precipitazioni giornaliere (istogramma con neve in arancione e pioggiain blu).Viene quindi individuata la precipitazione antecedente di 90 giorni, al fine di includere anche laprecipitazione nevosa caduta nel periodo invernale.Correlando la velocità di movimento con la media mobile di precipitazione sui 90 giorni (figura 14)si evidenzia una certa relazione di crescita (esponenziale) della velocità all’aumentareprecipitazione (relativamente solo al periodo primaverile in quanto tra il 2002 e 2011 si sonoverificate esclusivamente attivazioni primaverili). Il valore di R 2 evidenzia una dispersione del datoancora alta, a causa della difficoltà di prendere in considerazione lo scioglimento della neve. Peresempio, il valore di velocità che più si discosta dalla funzione esponenziale (85 mm/anno) è quelloconcernente l’attivazione d’inizio marzo 2011, determinata anche dallo scioglimento di neve alsuolo caduta (almeno in parte) antecedentemente al periodo dei 90 giorni presi in considerazione.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)24

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteQuesto tipo di correlazione fa propendere per individuare, al momento, solo un valore soglia perattivazioni significative, pari a 3,5-4 mm di media mobile di precipitazione sui 90 giorni.Figura 14 – Velocità di movimento e relativa media mobile di precipitazione (90 giorni antecedenti) calcolati come valoremedio per gruppi di 15 giorni. I dati sono suddivisi per stagionalità: primavera (quadrati verdi), autunno-inverno(triangoli fucsia) e dati post evento (rombi gialli).Per quanto riguarda le attivazioni autunnali, non avendo informazioni dall’inclinometro fisso, si ècalcolato un valore soglia di precipitazione all’innesco/riattivazione di movimento, facendoriferimento alle misure manuali (figura 4). Tale approccio non vuole essere esaustivo ma forniscesola un’indicazione preliminare dei valori di soglia.L’analisi delle misure in continuo degli inclinometri attrezzati con sonda fissa nel territorio delleLanghe (dalla Rete Strumentale di Arpa Piemonte) evidenzia con chiarezza l’andamento impulsivodegli scivolamenti planari, caratterizzati da momenti di stabilità alternati ad accelerazioni bruschedel movimento nei periodi primaverili (figura 3 e 7) e autunnali.Di conseguenza, per quanto riguarda le misure manuali, s’ipotizza che lo spostamento misurato trauna misura manuale a quella successiva sia verosimilmente attribuibile al maggiore evento meteo-Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)25

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontepluviometrico intercorso in questo periodo. Si è quindi correlato il valore di spostamento alla mediamobile di precipitazione (60 giorni) relativa al periodo dell’evento innescante, per l’esattezza leattivazioni dell’ottobre 2000, novembre 2002 e novembre 2003 (figura 15). Da questa ipotesi sipuò graficamente tracciare un valore soglia di precipitazione sopra il quale si registranospostamenti di una certa entità (sopra i 10-15 mm), corrispondente a una media mobile, sullacumulata a 60 giorni, pari a 5,5 mm per le attivazioni “autunnali”.Figura 15 – Eventi autunnali: spostamento cumulativo in mm (a 1.5metri dalla testa tubo) dedotto dalle misure manuali in relazione allamedia mobile di precipitazione del maggiore evento pluviometricointercorso tra le letture manuali. La linea tratteggiata indica il valoresoglia d’innesco per movimenti significativi.Dal punto di vista geotecnico, è importante distinguere tra “prima attivazione” e riattivazione lungosuperfici di movimento già preesistenti. Il primo tipo si sviluppa in zone ancora integre (dal puntodi vista cinematico) ed è difficile da analizzare, soprattutto quando la zona di movimento s’impostain contesti geologico-strutturali di forte eterogeneità. Nelle situazioni di riattivazione lungo zone discorrimento già presenti invece occorre tenere presente del fenomeno definito come strenghtsoftening; esso consiste nel decremento delle forze di resistenza al taglio che passano da un valoredi picco (a inizio attivazione) ad un valore residuale.Nel caso classico, una volta innescatosi il primo movimento si verifica una riduzione delle forzeresistenti rispetto a quelle motrici con conseguente accelerazione del corpo di frana.Nel caso delle frane riattivate, i processi occorsi in precedenza hanno ridotto le resistenze delmateriale intatto e molto spesso dunque, la resistenza disponibile si avvicina a quella residua. Neconsegue che le soglie di precipitazione in grado di riattivare il movimento lungo superfici discorrimento già formate si abbassano tanto quanto il movimento precedente è avvenuto direcente. Ciò contribuisce a complicare ulteriormente i risultati della presente ricerca.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)26

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteUn altro fattore che, per gli scivolamenti planari/rotazionali profondi, risulta difficile da correlarestatisticamente con le altre variabili è l’intensità di precipitazione. Tale parametro è ampiamenteusato in letteratura nella definizione di soglie pluviometriche per l’innesco di fenomeni franosisuperficiali: si pensi per esempio alle curve intensità–durata evento, intensità-cumulata diprecipitazione (Cancelli & Nova 1985, Aleotti et alii 2002, Crosta G. & Frattini P. 2001), pioggegiornaliere-piogge antecedenti (Crozier, 1986). Per fenomeni profondi l’influenza di questoparametro non è definibile con chiarezza, ma sicuramente dipende dalle condizioni geologicoidrologichedel corpo di frana e della superficie di scivolamento. Da un’analisi dell’intensità diprecipitazione trioraria dei principali eventi alluvionali dell’ultimo decennio (figura 16) sembra chequesto parametro possa contribuire in modo determinante alle attivazioni dei fenomeni piùsuperficiali e quelli con superfici di scorrimento meglio definite.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN)27

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 16 – Intensità di precipitazione (sul periodo di tre ore) rapportata alla cumulata d’evento per i principali eventi alluvionali del periodo 2000-2010.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 28

6 ALLEGATO FOTOGRAFICOProgetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaCISSONECissone, Loc. Pianezza – Panoramica della frana da ripresa aerea (1995).Cissone, Loc. Pianezza - Piano di scivolamento della frana ed edifici distrutti.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 29

Progetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaCISSONECissone, Loc. Pianezza - Panoramica della frana. A destra il coronamento. Le case sono traslate dadestra verso sinistra di circa 50 m.Cissone, Loc. Pianezza - Panoramica della scarpata di coronamento (1995).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 30

Progetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaCISSONECissone, Loc. Pianezza - Zolle traslate ed edifici distrutti.Cissone, Loc. Pianezza – Particolare degli edifici distrutti.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 31

Progetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaCISSONE7 BIBLIOGRAFIAAleotti P., Baldelli P., Mensio L., Quaranta N., Tresso F. & Zani A. (2002) - Definizione delle sogliepluviometriche di innesco per le frane superfi ciali in Piemonte. GEAM, 2-3: 51-60.Cancelli A. & Nova R. (1985) - Landslides in soil debris cover triggered by rainstorm in Valtellina(Central Alps, Italy). Proc. 4th Int. Conf. on Landslides, Tokyo, 267-272.Chleborad AF. (2003) Preliminary Evaluation of a Precipitation Threshold for Anticipating theOccurrence of Landslides in the Seattle, Washington, Area, US Geological Survey Open-File Report03-463Crosta G. & Frattini P. (2001) - Rainfall thresholds for triggering soil slips and debris flow. In:Mugnai A., Guzzetti F., Roth G. (eds.) Mediterranean storms. Proceedings of the 2nd EGS PliniusConference on Mediterranean Storms, Siena, Italy, 463-487.Crozier M. (1986) – Climatic triggering of landslide episodes. Landslide : causes, consequences andenviroment. Croom Helm : 169-192.Cruden D.M. & Varnes D.J. (1996). Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & SchusterR.L. (Eds.) Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board Special Report247. National Academy Press, WA, 36-75.Govi M., Mortara G. & Sorzana P.F. (1985), Eventi idrologici e frane, Geol. Appl. e Idrog., vol. XX,parte 2, pp. 359-375.Mandrone G. & Torta D. (2000) – Modello previsionale per l’innesco di frane da scivolamentoplanare nelle langhe: monitoraggio del livello della falda e sua correlazione con i datimeteorologici. Atti della Int. Conf. "Il territorio fragile", X Congr. Naz. Geol., Roma, 7-10 dicembre,pp 145-154.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Cissone (CN) 32

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteARPA PIEMONTEDipartimento TematicoGeologia e DissestoPROGETTO RISKNATAZIONE B2_FIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteSCHEDA MONOGRAFICASESTRIERE BORGATA (TO)VERIFICHE ED APPROVAZIONIVer. REDAZIONE AUTORIZZAZIONE EMISSIONE CONTROLLO APPROVAZIONENOME DATA NOME DATA NOME DATA1M. TararbraL. Chiusano01/01/2011Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 1

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte1 Introduzione .....................................................................................................................32 Inquadramento Geologico ..................................................................................................42.1 Geologia e Geomorfologia...........................................................................................42.2 Idrologia e idrogeologia ..............................................................................................63 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri) .....................................73.1 Tabella inclinometri ....................................................................................................73.2 Tabella piezometri......................................................................................................93.3 Tabella cronologia strumenti .....................................................................................104 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito...................................................114.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa) ........................................114.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali) ..........................................................124.3 Analisi deformate inclinometriche ..............................................................................135 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazioni e piezometria ...................145.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili) ........................................145.2Correlazione tra movimento (spostamento e velocità), medie mobili di precipitazione elivello piezometrico ..............................................................................................................166 ALLEGATO FOTOGRAFICO ...............................................................................................247 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................25Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 2

1 IntroduzioneProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteL’area oggetto di studio interessa il versante a nord dell’abitato di Borgata nel comune di Sestriere(TO), in sinistra idrografica del torrente Chisonetto.Si tratta di un fenomeno gravitativo definito complesso, costituito da diverse superfici discivolamento che dislocano masse di detrito e roccia fortemente fratturata, all’interno di unaDeformazione Gravitativa Profonda di Versante (DGPV).La frana si sviluppa per poco più di un km di lunghezza, in direzione NW-SE, a quote comprese frai 2300 metri s.l.m del coronamento e 1815 metri (figura 1) del piede, fortemente rimodellato dadiversi interventi antropici. I fianchi della frana sono delimitati da due affioramenti rocciosi situatipoco a monte della SS 23 e dai displuvi che da questi s’innalzano verso monte.I dati inclinometrici confermano che il movimento gravitativo è impostato su superfici multiple infunzione del tempo e dello spazio: la profondità media della superficie principale in movimento ècompresa all’incirca fra i 10 e i 16,5 metri rispetto al p.c.L’età relativamente recente del comune di Sestriere non permette una ricostruzione storicadell’evoluzione della frana; il primo riferimento riportato dalla Banca Dati Geologica di ArpaPiemonte è del 1969, quando si sono manifestati danneggiamenti alla S.S. 23, una successivariattivazione è segnalata nel 1986. Dal 2000 in poi il fenomeno ha subito diverse accelerazioni dimovimento, come ampiamente registrato dalla strumentazione presente in sito.L’incombenza sull’abitato di Borgata e la presenza dell’importante strada di collegamento tra le valliSusa e Chisone, nonché la rilevanza turistica degli impianti di sci alpino di Sestriere, giustificano glistudi svolti e gli interventi realizzati sul movimento franoso in esame.Su questo, nel 1989-90, la Regione Piemonte, Settore OO.PP e Difesa del Suolo (DRSTP), haeffettuato indagini geognostiche e installato un impianto di monitoraggio (inclinometri epiezometri) sul quale, dopo le letture iniziali, non sono più state fatte misurazioni; lo stesso è statoin seguito danneggiato dall’attività del corpo in frana.In seguito, nel periodo 1999-2000, la Comunità Montana Alta Valle Susa, sotto la direzione lavoridella DRSTP, ha realizzato nuovi sondaggi e installato un nuovo sistema di monitoraggio che si èandato implementando nel corso degli anni.Prima degli interventi di sistemazione, che hanno portato a una parziale riprofilatura del versante,si osservavano diversi gradini morfologici molto marcati; un cambiamento importante si rilevava incorrispondenza di una superficie di rottura a quota 2010, interpretabile come coronamentosuperiore della zona più attiva. Infatti nell’area sottostante questo gradino sono stati registrati imovimenti più intensi ed inoltre, al salto morfologico superficiale corrisponde un gradinoArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 3

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontenell’interfaccia substrato-copertura, come si deduce dal passaggio da profondità modeste delsubstrato, a monte di quota 2010, a profondità notevoli a valle.Nella zona attiva al di sotto di quota 2010 erano presenti nicchie secondarie, fratture di trazione,contropendenze e blocchi di detrito, oltre a diffuse zone umide e piccole sorgenti, indicative di unasaturazione almeno superficiale della coltre, possibile causa scatenante dei movimenti franosiregistrati. E’ da sottolineare che la frana si sviluppa lungo la linea di compluvio del rio Leguaugna,di natura effimera e reso ancora meno incisivo dagli interventi di canalizzazione e drenaggio svolti.Figura 1 - Stralcio area oggetto di studio (scala 1:10˙000) con strumenti di monitoraggio e perimetrazione deifenomeni franosi estratti dal Sistema Informativo Frane in Piemonte (SIFRAP) di Arpa Piemonte.2 Inquadramento Geologico2.1 Geologia e GeomorfologiaL’area oggetto di studio, appartenente alla porzione centrale delle Alpi Occidentali, dal punto divista geologico-strutturale si colloca all’interno del sistema multifalda denominato DominioPennidico (ovvero la porzione della catena alpina maggiormente deformata e metamorfosata). Ingenerale l’area del comune di Sestriere è caratterizzata da una complessità strutturale, tipica dellacatena alpina occidentale, in cui affiora un substrato formato da sequenze metamorfiche riferibili alArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 4

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontecomplesso noto come “Zona Piemontese” o “Falda dei Calcescisti con Pietre Verdi”, unitàcorrispondente a un complesso di rocce mesozoiche cui sono associate rocce di origine cristallina.Il sito in esame ricade all’interno del Foglio 66 (Cesana Torinese) della Carta Geologica d’Italia allascala 1:100.000 (Figura 2).Figura 2 - Stralcio del Foglio 66 della Carta Geologica d’Italia. In rosso l’areaoggetto di studio.Nel dettaglio i litotipi prevalenti sono i calcescisti, derivanti da sedimenti terrigeni organogenisedimentati in mare profondo, sollevati e metamorfosati durante l’orogenesi alpina.Associate ai calcescisti, anche in masse considerevoli, sono presenti le Pietre Verdi (ofioliti), roccebasiche e ultrabasiche derivanti dal basamento magmatico oceanico; fra queste litologie, quellemaggiormente presenti sono le serpentiniti.Nel sito in esame si presentano, affioranti o ricoperti da una coltre costituita da loro prodotti didegradazione, i calcescisti che costituiscono il substrato su cui è modellato il versante; questo ècoperto da una coltre detritica e detritico-colluviale estesa e potente, formata da ghiaie e ciottoli inmatrice sabbioso-limosa, essenzialmente riferibile a processi gravitativi di massa.Date le loro scadenti qualità geomeccaniche, i calcescisti sono soggetti a processi di alterazione edegradazione significativamente marcati, come dimostra la morfologia del versante, segnata daimponenti manifestazioni del dissesto gravitativo, caratteristica della condizione diffusa dideformazione profonda.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 5

2.2 Idrologia e idrogeologiaProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteDal punto di vista idrografico, il sito oggetto di studio si trova sul versante in sinistra idrografica delTorrente Chisonetto.Come stazione meteo di riferimento, per quanto riguarda i dati di precipitazione giornalieri, è statascelta quella di Sestriere-Borgata, sia per la sua localizzazione (è la più vicina al sito studiato), siaperché si trova a una quota simile (1887 m s.l.m.) alla quota media delle principali strumentazionipresenti. Per quanto riguarda i dati nivometrici, si è scelta come riferimento la stazione meteo diSestriere, perché si trova a una quota simile (2020 m s.l.m.) alla quota media delle principalistrumentazioni.La stazione di Borgata è attiva dal 17-10-2002. Per i dati di precipitazione prima di tale periodo si èfatto riferimento, inizialmente, alla stazione di Sestriere – Principi di Piemonte. Tuttavia, daun’attenta analisi dei principali eventi alluvionali (primaverili e autunnali), generati da correntimeridionali e flussi umidi a bassa quota da est, si rileva generalmente un forte gradiente diprecipitazione in diminuzione progredendo verso ovest, all’interno della regione alpina. Per taleragione, essendo la stazione di Sestriere – Principi di Piemonte collocata idrograficamente giàverso il bacino della Dora Riparia, si è fatto riferimento ai dati di precipitazione della stazione diPragelato – Clot della Soma per una più corretta correlazione con il movimento della frana.La frana si sviluppa lungo la linea di compluvio del rio Leguaugna, di natura effimera e reso ancorameno incisivo dagli interventi di canalizzazione e drenaggio svolti. Tuttavia, nel periodoprimaverile, il versante è sede di ruscellamento diffuso di grandi quantità d’acqua di scioglimentodel manto nevoso, con conseguente completa imbibizione della coltre detritica superficiale. Data lanatura dei terreni di copertura, caratterizzati da discreta permeabilità, l’area è sede di fortiinfiltrazioni che vanno ad alimentare la falda sotterranea. Vista l’eterogeneità dei depositi, l’acquas’infiltra attraverso vene o falde ristrette, localizzate nelle zone a granulometria più grossolane,talora identificabili anche in superficie per ristagni o temporanee venute d’acqua.Tale assetto idrogeologico concorre a determinare una ricarica idrica sotterranea indiretta dei corpidi frana, per flusso proveniente dagli ammassi rocciosi al contorno e cui si va a sommare la ricaricadiretta per infiltrazione. Questo fa si che tali fenomeni mostrino una non lineare correlazioneprecipitazioni-rottura e che l’infiltrazione efficace, di tipo cumulato sui lunghi periodi (sino a mesi),giochi un ruolo fondamentale nel determinare la riattivazione (Mandrone & Torta, 2000).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 6

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri)3.1 Tabella inclinometriSiglaI2CodiceQuota ms.l.m.Profonditàstrumento(m)DeformataMovimentoProfonditàmovimento(m)Ampiezzazona discorrimento(m)Numerosuperfici ditaglioI6SSTA0 2025 30 BR si tra 10 e 15 5 1I4 I6SSTA1 1935 45 BR si 12,5 2,5 1I5 I6SSTA2 1900 50 BR si 16,5 - 31,5 1,5 – 1,5 2I1 I6SSTA3 2125 25 BR si 12 2 1UnitàstratigraficaContatto tramateriale di franae substratoallentatoMateriale disedimentazione *Materiale disedimentazione,in entrambi i casi*SubstratoallentatoI3 I6SSTA4 1985 40 noI2N I6SSTA5 2010 20 BR si tra 13,5 e 14 2 1No–stratigrafia**SondefissenonoPeriodo dimisuramag01-nov11mag01-giu04NoteMisure dal 2005 non indicanopiù un movimento degno dinotaNon attivo. Impossibilescendere oltre a 12,5 m.si mag01-giu11 Attrezzato con sonde fisseno nov01- nov11nonov04-nov11Non attivo.Interrotto per frana a 7,5 mdall'origine.Affianca I2 in previsionepossibile tranciamentoI3N I6SSTA6 1975 35 BR si tra 4 e 8 4 1No–stratigrafia**nonov04-ott10Punto di massima entità a 6,5m. Affianca I3I4N I6SSTA7 1920 20 BR si 12,5 2 1No–stratigrafia**sinov04-giu10Attrezzato con sonde fisse.Affianca I4S4 I6SSTA8 2203 35 no* “frammenti clasti eterometrici rocciosi in matrice limoso-argillosa abbondante”** effettuate perforazioni a distruzione di nucleo perché il sondaggio si trova nei pressi di un altro di cui si dispone della stratigrafiaNon attivo. All’interno diun’altra franaArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 7

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteInclinometro Azimut medio direzione di movimento (°)I6SSTA0 142I6SSTA1 121I6SSTA2 109 - 106I6SSTA3 157I6SSTA4 /I6SSTA5 97I6SSTA6 128I6SSTA7 126I6SSTA8 /La direzione di massima pendenza del versante è circa intorno ai 135° (rispetto al Nord), la direzione della frana varia dai 120° ai 140° a secondadello strumento.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 8

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3.2 Tabella piezometriSiglaCodiceQuota(m)Profonditàstrumento(m)Attrezzato concentralinaautomatizzataEscursione massima eminima del livellopiezometrico (m)Periodo dimisuraNotePZ1-PZ2 P6SSTA0 1930 45 noNon attivo; errore nel posizionamento e quindinon intercetta mai la faldaS1P1 P6SSTA1 2125 30 no Mai trovato e mai misuratoPZ2 P6SSTA2 2125 24 no da -6,2 a -24 mag01-ott10PZ3 P6SSTA3 2025 20 no da -3,8 a -5,7 mag01-ott10PZ4 P6SSTA4 1980 30 no da -8,12 a -25,7 mag01-ott10S2 P6SSTA5 1965 33 no da -7,8 a -8 lug02-giu04 Non più misuratoPZ6 P6SSTA6 1920 29,8 si da -27,4 a -30 mag05-ott10Affiancato a PZ7 per intercettare la faldaprofonda.S4 P6SSTA7 1885 30 no da -19,28 a -20,36 lug02-giu04 Non più misuratoPZ7 P6SSTA8 1920 9,7 si da -3,24 a -6,09 sett04-ott10Affiancato a PZ6 per intercettare la faldasuperficiale.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 9

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3.3 Tabella cronologia strumentiArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO) 10

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito4.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa)Figura 3 – Grafico spostamento-tempo relativo agli inclinometri I6SSTA2 (sonde fisse a 16,8 e 32,5metri di profondità) e I6SSTA7 (sonda fissa a 12,5 metri di profondità) di Borgata (TO).Lo strumento I6SSTA2 (figura 3) è dotato di due sonde fisse poste a 16.8 e 32.5 metri diprofondità. Per le elaborazioni successive sono stati selezionati i dati forniti da entrambe le sonde,poiché si ritiene che entrambi i movimenti siano particolarmente significativi.Lo strumento I6SSTA7 è dotato di tre sonde fisse poste rispettivamente a 12.5 metri, 11 e 9.5metri di profondità. Si registra movimento solo in corrispondenza della sonda a 12.5 metri (figura3).Nell’arco di circa sette anni di letture (2004-2011) le attivazioni più significative si sono registrate aseguito degli eventi delle primavere del 2009, 2010 e 2011, su tutte e tre le sonde prese inconsiderazione. A seguito dell’intenso evento del 28-30 maggio 2008, si è registrato un modestomovimento alla profondità di 16.8 metri (I6SSTA2). Dal 2004 al 2008 non si registrano movimentidi rilievo.L’analisi dei profili fornisce utili indicazioni sulla tipologia di attivazione di questi fenomeni discivolamento profondo di ambiente alpino. Durante il periodo invernale il fenomeno èsostanzialmente stabile fino al periodo primaverile quando, a seguito dello scioglimento della nevee/o di un evento pluviometrico importante, avviene una accelerazione del movimento che siArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 11Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteprolunga per periodi piuttosto lunghi fino ai mesi estivi. Tale comportamento è stato riscontratoper le tre attivazioni del 2009, 2010 e 2011, iniziate ad inizio aprile e terminate a metà agosto; dalmese di luglio la velocità si riduce fino a fermarsi ad agosto. Nel caso di estate e autunniparticolarmente piovosi il movimento si protrae ancora per diversi mesi, ma generalmente convelocità minori. Tale comportamento è dovuto alla particolare profondità della superficie dimovimento e alle caratteristiche geo-litologiche delle coltri superficiali e del substrato fratturatosoggetto a movimento. La circolazione idrica sotterranea si propaga, dall’esteso bacino idrograficoposto a monte del fenomeno, per vie preferenziali ad alta permeabilità e sistemi di fratturazioneanche profondi, andando quindi a costituire un apporto idrico prolungato anche per diversi mesisuccessivi agli eventi pluviometrici e allo scioglimento della neve al suolo.4.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali)Figura 4 - Riepilogo misure inclinometriche (spostamento cumulativo fino a 1.5 metri dalla testa tubo), espresse dalgrafico spostamento-tempo.Il grafico spostamento-tempo mette in evidenza l’andamento della deformazione nel tempo,ottenuto dalle letture manuali registrate in tutti gli inclinometri presenti nel sito. Si tratta dellospostamento definito cumulativo in quanto ottenuto dalla risultante del movimento rispettoall’origine cumulato dal fondo foro. Si è deciso di prendere in considerazione i valori registrati finoa 1,5 m dal p.c., invece che in testa tubo, perché si ritiene che nei primissimi metri di profondità gliArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 12Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontespostamenti non siano soggetti solamente all’influenza del movimento gravitativo, ma anche daaltri fattori esterni (vedi Relazione Metodologica).I grafici evidenziano alcuni periodi di attività del movimento franoso, il più significativo in assolutoè attribuito all’evento alluvionale dell’ottobre 2000 (con entità di movimento che raggiungono i 18cm); questa risulta essere l’unica attivazione autunnale significativa in oltre 12 anni di misure. Sirilevano inoltre con chiarezza le attivazioni delle primavere del 2009, 2010 e 2011 (Figura 4 e 8), lapiù importante delle quali è quella del 2009 con spostamenti che raggiungono i 4 cm.A seguito della primavera 2004, l’inclinometro I6SSTA1 registra un ulteriore spostamento che portaalla rottura dello strumento. Su questo punto quindi non si sono potute verificare le attivazionisuccessive.Come si può vedere dai grafici, il periodo che intercorre dal 2005 a fine 2008 è caratterizzato dauna certa stabilità del versante; di seguito saranno analizzate in dettaglio le correlazioni tra ilmovimento e le precipitazioni.4.3 Analisi deformate inclinometricheLa tipologia di deformata inclinometrica, espressa in funzione della profondità, permette dievidenziare il tipo di movimento che caratterizza una frana (vedi Relazione Metodologica).Il versante monitorato è costituito da un unico settore che prende il nome dalla località Borgata,posto al piede del movimento franoso (Figura 1).Nel complesso, gli inclinometri presenti in questo sito sono nove, di cui sei attualmente attivi (fine2011); le diverse attivazioni ne hanno reso inagibili tre (vedi Tabella riassuntiva inclinometri eTabella cronologia strumenti, Cap. 3.1 e 3.3). Tutte le deformate inclinometriche, ottenute dallemisure manuali di questi inclinometri, sono state classificate come “blocco rigido”: si tratta di profilimolto comuni nella situazione dove è presente un piano netto di rottura.La deformata del tipo BR presenta una zona di movimento più o meno netta (sviluppata in livelli dameno di un metro a diversi metri) evidenziata dalla deformazione del tubo inclinometrico; il livellosuperiore mantiene un’uniformità degli spostamenti fino al tetto della superficie di rottura e illivello inferiore è sostanzialmente privo di spostamenti relativi.L’inclinometro I6SSTA2 evidenzia bene la presenza di due superfici di rottura, rispettivamente a16-17 metri e 31-32 metri di profondità (Figura 5a). Gli altri strumenti confermano che la superficiedi movimento principale è collocata tra gli 11 e i 15 metri di profondità.In alcuni strumenti, si evidenzia una zona di scorrimento particolarmente ampia sviluppata in ampilivelli di 3-4 metri (Figura 5b).Gli inclinometri I6SSTA1 e I6SSTA4 sono interrotti dal movimento alle profondità rispettivamente di12,5 e 7,5 metri: vengono quindi attualmente misurati solo al di sopra di tali profondità.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 13Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteNell’Allegato A si riportano le deformate inclinometriche di tutti gli inclinometri di questo sito, finoalle letture effettuate da Arpa Piemonte nel 2011.Figura 5a - Deformata inclinometrica dell’inclinometro6SSTA2 che evidenzia due superfici nette discorrimento.Figura 5b - Deformata inclinometrica dell’inclinometro6SSTA0 dal quale si rileva una zona di scorrimentoparticolarmente ampia (intorno ai 4 metri).5 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazionie piezometria5.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili)I valori rilevati in automatico dei piezometri attrezzati con trasduttore elettrico di pressionevengono posti a confronto con i dati manuali. I piezometri presi in considerazione sono PZ6(P6SSTA6) e PZ7 (P6SSTA8). Entrambi sono attrezzati con un trasduttore per il rilevamento incontinuo dei dati. Come posizione, PZ7 è stato affiancato a PZ6 al fine di intercettare la faldasuperficiale.I valori manuali del piezometro PZ6, sono ben allineati con quelli automatizzati, prova di unacorretta esecuzione di entrambe le misure (figura 6). La variabilità della soggiacenza è modesta,compresa all’incirca tra -27.5 e -29.5 metri; vista la profondità della falda, come confronto con leprecipitazioni antecedenti sono state scelte le medie mobili relative alla cumulata di 60 e 90 giorni.I tre picchi di innalzamento della falda sembrano discretamente correlabili con i periodi di fortinevicate invernali e precipitazioni primaverili del 2009, 2010 e 2011: a valori di precipitazioneantecedente maggiori corrisponde un maggiore innalzamento della falda. Tuttavia risulta ancora uncerto sfasamento tra i picchi di precipitazione e quelli di soggiacenza, prova che in ambiente alpinoArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 14Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontel’alimentazione della falda dipende da una molteplicità di fattori di difficile quantificazione, quali peresempio lo scioglimento della neve al suolo, la permeabilità secondaria per fratturazione, ecc…Figura 6 - Grafico media mobile di precipitazione (60 e 90 giorni) e soggiacenza(P6SSTA6- PZ6) in funzione del tempo.Anche i valori manuali del piezometro PZ7, sono ben allineati con quelli automatizzati, prova di unacorretta esecuzione di entrambe le misure (figura 7). La variabilità della soggiacenza è compresaall’incirca tra - 3 e - 6 metri. Vista la superficialità della falda, da un confronto visivo, sembra che illivello piezometrico sia meglio correlabile con la cumulata a 60 giorni.Figura 7 - Grafico media mobile di precipitazione (60 e 90 giorni) e soggiacenza(P6SSTA8- PZ7) in funzione del tempo.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 15Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteGli innalzamenti più significativi della superficie piezometrica sono attribuibili ai periodi primaverili,a seguito dello scioglimento della neve al suolo. Tuttavia la ricerca di una correlazione lineare percoppia di valori soggiacenza-media mobile di precipitazione non ha prodotto risultati soddisfacenti.Anche da un confronto grafico, ai picchi di precipitazione più importanti (2009) non corrisponde unmaggior innalzamento della falda e viceversa, al valore più superficiale di soggiacenza (primavera2006) non corrisponde un periodo precipitativo significativo (figura 7).5.2 Correlazione tra movimento (spostamento e velocità), medie mobili diprecipitazione e livello piezometricoNel primo cartogramma sono messi a confronto il livello piezometrico, l’entità di movimento(letture automatizzate e letture manuali) e la media mobile di precipitazione (figura 8).Poiché la stazione di Borgata è attiva dal 17-10-2002, per i dati di precipitazione prima di taleperiodo si è fatto riferimento alla stazione più vicina (Sestriere – Principi di Piemonte).Viene rappresentato questo confronto relativamente all’intervallo temporale per il quale ArpaPiemonte dispone di misure strumentali di controllo del fenomeno franoso, periodo di oltre 12 anni(compreso fra l’agosto del 1999 e il febbraio del 2012).La principale superficie di movimento è rilevata ad una profondità compresa tra 12 e 17 metri circaa seconda degli strumenti, più un movimento più profondo intorno ai 32-33 metri.Al fine di analizzare le relazioni tra accelerazione di movimento e precipitazione si prendono inconsiderazione: gli spostamenti nel tempo registrati in automatico dalle sonde fisse poste a 16.8 e 32.5metri di profondità (strumento I6SSTA2) e a 12.5 metri di profondità (strumento I6SSTA7),periodo di misura dalla primavera 2004 a inizio 2012;gli spostamenti nel tempo registrati dalle misure manuali delle altre verticali inclinometriche(valore cumulato a 1,5 metri dalla testa tubo), periodo di misura 1999-2011.Nel caso di fenomeni alpini profondi il periodo piovoso efficace viene esteso fino ai 120 giorniantecedenti il movimento. Tale valore, espresso come media mobile di precipitazione, viene postoa confronto con il valore medio degli ultimi quindici anni (1996-2011). Vengono evidenziati (tramitelinee tratteggiate) i movimenti più significativi e i relativi valori di media mobile di precipitazione.Il dato inclinometrico automatizzato evidenzia con precisione le attivazioni primaverili delle annate2009 e 2010 cui corrisponde un valore di media mobile di precipitazione tra i più alti degli ultimi 12anni ed un picco stagionale del valore della soggiacenza. Il contributo dello scioglimento della neveha sicuramente giocato un ruolo fondamentale sia nel 2009 e 2010 ed ancora di più nell’attivazionedel 2011 alla quale non corrisponde un valore di precipitazione cumulata significativo (vedi Figura10).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 16Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 8 – Periodo 1999-2012. Livello piezometrico (P6SSTA8-PZ7), velocità e spostamento lungo le superfici discorrimento (letture automatizzate inclinometri I6SSTA2 e I6SSTA7), spostamento cumulato da fondo foro a 1,5metri dal p.c. per le altre verticali inclinometriche (letture manuali) e media mobile di precipitazione relativa ai 120giorni precedenti. Le aree in blu scuro rappresentano la media mobile in eccesso rispetto alla media calcolata nelperiodo 1996-2011.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 17Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteL’attivazione di gran lunga più importante della serie storica analizzata (spostamento di 18 cm) èquella rilevata dalle misure manuali degli inclinometri I6SSTA0 e I6SSTA1 e viene attribuitaall’evento alluvionale dell’ottobre 2000 (figura 4 e 8). Tuttavia, a tale periodo corrisponde unvalore di precipitazione antecedente (120 giorni) non significativo, di poco superiore al valoremedio degli ultimi 15 anni; inoltre, si esclude il contributo della neve poiché si tratta di unaattivazione autunnale.Si è quindi scelta, come stazione pluviometrica di riferimento, quella di Pragelato – Clot della Somain quanto maggiormente rappresentativa del regime pluviometrico dell’alto bacino del torrenteChisone/Chisonetto (nel quale è ubicata la frana) rispetto alla Stazione di Sestriere - Principi diPiemonte, collocata idrograficamente verso il bacino della Dora Riparia (come descritto nel capitolo2.2).Figura 9 – Periodo 1999-2011. Spostamento cumulato da fondo foro a 1,5 metri dal p.c. (letture manuali), mediamobile di precipitazioni relativa ai 60 e 120 giorni precedenti e intensità di precipitazione sulle 24 e 48 ore per iprincipali eventi pluviometrici (stazione di Pragelato – Clot della Soma), altezza della neve al suolo.In figura 9 si rappresentano le medie mobili di precipitazione ricalcolate sulla stazione di Pragelato(a 60 e 120 giorni) e si evidenziano anche i dati di intensità di precipitazione sulle 24 e 48 orerelativi ai principali eventi meteo-pluviometrici dell’ultimo decennio. Il grafico evidenzia conArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 18Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontechiarezza l’eccezionalità dell’evento dell’ottobre 2000 sia come pioggia antecedente ma anchecome intensità di precipitazione, con ben 264 mm di pioggia in 24 ore e 355 mm in 48 ore.Le attivazioni primaverili del periodo 2008-2011 presentano valori di pioggia antecedente e diintensità di precipitazione decisamente più bassi a fronte di entità di spostamento minori. In questicasi tuttavia si evidenzia come l’inizio del movimento coincida con il periodo primaverile di fortescioglimento della neve al suolo, parametro che acquista un ruolo determinantenell’innesco/riattivazione del fenomeno franoso (figura 9).A titolo d’esempio, per l’attivazione della primavera 2011, si riportano i valori di spostamento dellesonde fisse a confronto con la neve al suolo e le precipitazioni giornaliere (figura 10). In questocaso, l’innesco non è tanto riconducibile al contributo della pioggia antecedente (che nel periodopresentava valori nella media) quanto al repentino scioglimento della neve al suolo che in meno diun mese è passata da 130 a 0 cm; dalla figura 10 si può notare come il movimento si inneschiimmediatamente a seguito del completo scioglimento della neve, comportamento riscontrato ancheper le attivazioni della primavera 2009 e 2010.Figura 10 – Evento primavera 2011, valori di spostamento degli inclinometri I6SSTA2 (sonda fissa a 16.8 m) eI6SSTA7 (sonda fissa a 12.5 m) a confronto con la neve al suolo e le precipitazioni giornaliere (istogramma con nevein azzurro e pioggia in blu).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 19Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteQuanto sopra esposto viene ben rappresentato partendo dalla tipologia di diagrammi cumulatad’evento-pioggia antecedente (Chleborad, 2000, 2003) qui modificati con l’introduzione delcontributo di fusione del manto nevoso (figura 11). In effetti, le frane tipo quella di Borgata sonocaratterizzate da superfici di scivolamento situate ad una profondità che in media varia tra i 10 e15 metri (e talvolta anche più superficiali) e da corpi di accumulo costituiti da detrito e rocciafortemente fratturata ed allentata, ad elevata permeabilità. In tali contesti, la saturazione delversante spesso non è un fenomeno semplice ed univocamente schematizzabile. Il caso tipico dellefrane profonde, caratterizzato da saturazione del pendio che procede dal basso verso l’alto (Lumb,1975), è quindi condizionato, in condizioni di forti precipitazioni, dalla formazione di falde sospesee conseguente saturazione del pendio a partire dall’alto (Govi e Sorzana, 1991). Occorre quinditenere in considerazione anche l’intensità di precipitazione, in aggiunta alla pioggia antecedente ealla fusione del manto nevoso.In figura 11 vengono quindi presentate le principali attivazioni del movimento, correlando icorrispettivi valori di precipitazione cumulata a 48 ore dall’innesco (asse y) e la media mobile diprecipitazione a 120 giorni (asse x); le rette oblique rappresentano lo spessore del manto nevoso(cm) disciolto nei 30 giorni antecedenti l’innesco, contributo determinante soprattutto nelleattivazioni primaverili (il valore sui punti indica con precisione i cm di neve disciolti).Si evidenziano bene le diverse tipologie di attivazioni di movimento, quelle primaverili chenecessitano di valori di precipitazione più bassi grazie al contributo di scioglimento della neve e,procedendo verso destra, quelle autunnali attivatesi con valori di precipitazioni molto più altivenendo spesso a mancare lo scioglimento della neve.L’attivazione in basso a sinistra è quella relativa al marzo 2011, determinata in sostanza solo dalcontributo dello scioglimento di 173 cm di neve negli ultimi 30 giorni, l’attivazione in alto a destracorrisponde all’evento dell’ottobre 2000, caratterizzato da altissimi valori di precipitazione (sia sulle48 ore che come cumulata sui 120 giorni) e nessun contributo di fusione del manto nevoso.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 20Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 11 – Proiezione delle principali attivazioni del movimento con il corrispettivo valoredella precipitazione cumulata a 48 ore dall’innesco (asse y) e la media mobile diprecipitazione a 120 giorni (asse x); le rette oblique rappresentano lo spessore del mantonevoso (cm) disciolto nei 30 giorni antecedenti l’innesco, contributo determinantesoprattutto nelle attivazioni primaverili (il valore sui punti indica con precisione i cm di nevedisciolti). L’attivazione in basso a sinistra è quella relativa al marzo 2011, determinatapraticamente solo dal contributo dello scioglimento di 173 cm di neve negli ultimi 30 giorni,l’attivazione in alto a destra corrisponde all’evento dell’ottobre 2000, caratterizzato daaltissimi valori di precipitazione (sia sulle 48 ore che come cumulata sui 120 giorni) enessun contributo di fusione del manto nevoso.Si ricorda che le considerazioni fatte sulla base delle letture manuali presentano un elevato gradod’indeterminazione dovuta, come riportato nella Relazione Metodologica, alla bassa frequenza dimisure effettuate con periodicità non sempre costante. Pertanto, tali considerazioni intendonofornire un’indicazione di massima preliminare del possibile evento meteo-pluviometrico che hainnescato/riattivato il movimento franoso.A titolo di esempio si riporta un confronto (figura 12) tra le misure rilevate in automatico dallesonde fisse degli inclinometri I6SSTA2 e I6SSTA2 e le relative misure manuali rilevate alla stessaprofondità dal grafico dello spostamento incrementale (movimento per punti rispetto all’origine). Ilperiodo di misura prende in considerazione le recenti attivazioni primaverili del 2009, 2010 e 2011.La proiezione grafica delle misure manuali (eseguite il 15 luglio 2008, 2 dicembre 2008, 5 giugno2009, 23 giugno 2010 e il 28 giugno 2011) evidenzia un movimento apparentemente continuo(linea spezzata azzurra e verde) che solo grazie al dato misurato in continuo viene correttospecificando i reali periodi di attivazione del fenomeno (marcati in grigio). Una volta riconosciuta latipologia del movimento, caratterizzato da un andamento impulsivo con fasi di forte accelerazionealternati da fasi di stabilità, dove si disponeva solo del dato manuale si è ipotizzato che ilArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 21Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontemovimento intercorso tra le due misure sia verosimilmente attribuibile al maggiore evento meteopluviometricointercorso nel periodo medesimo.Figura 12 - Confronto tra valori di spostamento registrati da misure automatizzate (I6SSTA2 e I6SSTA2) e relativemisure manuali alla stessa profondità. In basso si riporta l’istogramma delle precipitazioni giornaliere.Più in generale, si può sintetizzare che spesso si verifichi una riattivazione/accelerazione delmovimento in corrispondenza dei periodi precipitativi più importanti, per contro piogge giornaliereparticolarmente intense ma isolate non hanno influenza diretta sui meccanismi di deformazionegravitativa dell’ammasso.A livello statistico non è stato possibile definire un valore soglia di precipitazioneall’innesco/riattivazione del movimento franoso solo sulla base del contributo della pioggiaantecedente, in quanto entrano in gioco altri fattori quali lo scioglimento della neve (per i periodiprimaverili), l’intensità di precipitazione e la durata dell’evento.La sistematica correlazione per coppie di valori tra velocità giornaliere e medie mobile diprecipitazione (a 60, 90 e 120 giorni) non ha fornito risultati degni di interesse, con coefficienti dideterminazione R 2 sempre molto bassi (sia per regressioni lineari che per regressioni non lineari).Dal punto di vista geotecnico, è importante distinguere tra “prima attivazione” e riattivazione lungosuperfici di movimento già preesistenti. Il primo tipo si sviluppa in zone ancora integre (dal puntoArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 22Scheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontedi vista cinematico) ed è difficile da analizzare, soprattutto quando la zona di movimento s’impostain contesti geologico-strutturali di forte eterogeneità. Nelle situazioni di riattivazione lungo zone discorrimento già presenti invece occorre tenere presente del fenomeno definito come strenghtsoftening; esso consiste nel decremento delle forze di resistenza al taglio che passano da un valoredi picco (a inizio attivazione) ad un valore residuale.Nel caso classico, una volta innescatosi il primo movimento si verifica una riduzione delle forzeresistenti rispetto a quelle motrici con conseguente accelerazione del corpo di frana.Nel caso delle frane riattivate, i processi occorsi in precedenza hanno ridotto le resistenze delmateriale intatto e molto spesso dunque, la resistenza disponibile si avvicina a quella residua. Neconsegue che le soglie di precipitazione in grado di riattivare il movimento lungo superfici discorrimento già formate si abbassano tanto quanto il movimento precedente è avvenuto direcente. Ciò contribuisce a complicare ulteriormente i risultati della presente ricerca.Come detto in precedenza, un altro fattore che risulta difficile da correlare statisticamente con lealtre variabili è l’intensità di precipitazione. Tale parametro è ampiamente usato in letteratura nelladefinizione di soglie pluviometriche per l’innesco di fenomeni franosi superficiali: si pensi peresempio alle curve intensità–durata evento, intensità-cumulata di precipitazione (Cancelli & Nova1985, Aleotti et alii 2002, Crosta G. & Frattini P. 2001), pioggie giornaliere-pioggie antecedenti(Crozier, 1986). Per fenomeni profondi l’influenza di questo parametro non è definibile conchiarezza, ma sicuramente dipende dalle condizioni geologico-idrologiche del corpo di frana e dellasuperficie di scivolamento. Da una prima osservazione dell’intensità di precipitazione sulle 24 e 48ore dei principali eventi alluvionali dell’ultimo ventennio sembra che questo parametro possacontribuire in modo determinante alle attivazioni dei fenomeni più superficiali e quelli con superficidi scorrimento meglio definite.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)23

6 ALLEGATO FOTOGRAFICOProgetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaSESTRIERE BORGATAComune di Sestriere, Loc. Borgata - Panoramica del versante oggetto di studio (2004 a seguito degli interventi didrenaggio).Comune di Sestriere, Loc. Borgata - SS 23 danneggiata daimovimenti della frana di Borgata.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)24

7 BIBLIOGRAFIAProgetto Risknat – Azione B2_fScheda MonograficaSESTRIERE BORGATAAleotti P., Baldelli P., Mensio L., Quaranta N., Tresso F. & Zani A. (2002) - Definizione delle sogliepluviometriche di innesco per le frane superfi ciali in Piemonte. GEAM, 2-3: 51-60.Cancelli A. & Nova R. (1985) - Landslides in soil debris cover triggered by rainstorm in Valtellina(Central Alps, Italy). Proc. 4th Int. Conf. on Landslides, Tokyo, 267-272.Chleborad, A.F., 2000, A method for anticipating the occurrence of precipitation-induced landslidesin Seattle, Washington: U.S. Geological Survey Open-File Report 2000–469, 29 p.Chleborad AF. (2003) Preliminary Evaluation of a Precipitation Threshold for Anticipating theOccurrence of Landslides in the Seattle, Washington, Area, US Geological Survey Open-File Report03-463Crosta G. & Frattini P. (2001) - Rainfall thresholds for triggering soil slips and debris flow. In:Mugnai A., Guzzetti F., Roth G. (eds.) Mediterranean storms. Proceedings of the 2nd EGS PliniusConference on Mediterranean Storms, Siena, Italy, 463-487.Crozier M. (1986) – Climatic triggering of landslide episodes. Landslide : causes, consequences andenviroment. Croom Helm : 169-192.Cruden D.M. & Varnes D.J. (1996). Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & SchusterR.L. (Eds.) Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board Special Report247. National Academy Press, WA, 36-75.Govi M., Sorzana P.F. (1980). Landslide susceptibility as function of critical rainfall amount inPiedmont basin (North-Western Italy). Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 14: 43–60Lumb P. (1975) - Slope failures in Hong Kong. Quart. J. Engng Ceo 1. 8, 31—65.Mandrone G. & Torta D. (2000) – Modello previsionale per l’innesco di frane da scivolamentoplanare nelle langhe: monitoraggio del livello della falda e sua correlazione con i datimeteorologici. Atti della Int. Conf. "Il territorio fragile", X Congr. Naz. Geol., Roma, 7-10 dicembre,pp 145-154.Masoero A. (2008) - Studio Geologico Tecnico della frana di Borgata Sestriere, Tesi di LaureaArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Sestriere Borgata (TO)25

ARPA PIEMONTEDipartimento TematicoGeologia e DissestoPROGETTO RISKNATAZIONE B2_FIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteSCHEDA MONOGRAFICACIVIASCO (VC)VERIFICHE ED APPROVAZIONIVer. REDAZIONE AUTORIZZAZIONE EMISSIONE CONTROLLO APPROVAZIONENOME DATA NOME DATA NOME DATA1M. TararbraL. Chiusano01/01/2011

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte1 Introduzione .....................................................................................................................32 Inquadramento Geologico ..................................................................................................42.1 Geologia e Geomorfologia...........................................................................................42.2 Idrologia e idrogeologia ..............................................................................................83 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri) ...................................103.1 Tabella inclinometri ..................................................................................................103.2 Tabella piezometri....................................................................................................113.3 Tabella cronologia strumenti .....................................................................................124 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito...................................................134.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa) ........................................134.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali) ..........................................................144.3 Analisi deformate inclinometriche ..............................................................................155 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazioni e piezometria ...................165.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili) ........................................165.2 Correlazione tra movimento (spostamento e velocità) e medie mobili di precipitazione .175.3 Soglie di probabilità d’innesco ...................................................................................226 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................26Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)2

1 IntroduzioneProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIl fenomeno franoso interessa buona parte del versante retrostante l’abitato di Civiasco con diverseattivazioni già in passato che hanno interessato le frazioni di Piana Vencio e di Peracino e piùmarginalmente sino al margine del terrazzo sul quale si pone il nucleo dell’abitato principale.Il dissesto è ascrivibile alle frane di tipo complesso evolutesi in terreni sciolti, essendocaratterizzato nel settore superiore da movimenti rotazionali lungo superfici multiple e nel settoreinferiore da colamenti di detrito e fango. La zona di distacco principale è in evoluzioneretrogressiva verso monte.La profondità degli scorrimenti che interessano il corpo di frana principale è variabile (da pochimetri a oltre 15 metri) tenuto conto delle particolari condizioni litostratigrafiche e della presenza dicoltri sciolte di varia natura aventi spessori di diverse decine di metri.L'evoluzione della frana è controllata strettamente dalle condizioni idrogeologiche e in questosenso si accompagna normalmente all'occorrere di eventi intensi e assai prolungati, i qualipermettano una rapida risalita della superficie piezometrica.Secondo quanto desunto dalla bibliografia (Luino et al., 1993), la frana ha avuto ripetuteriattivazioni nel corso degli ultimi 150 anni. In particolare si segnalano importanti manifestazioninell'ottobre 1755 (distrutti una cascina, due mulini, una pista, un torchio da olio), agosto 1851(danni generici), ottobre 1857 (gravi danni alla località Peracino, con lesioni ad abitazioni edallagamento scantinati), novembre 1951 (numerose frane in località Peracino, lesioni e cedimenti afabbricati civili e rurali e danni alle strade comunali, asportazione di tombini e della stradaprovinciale, asportazione acquedotto in località Peracino), giugno 1957 (danneggiamento lavatoiodi Peracino), novembre 1968 (riattivazione dei movimenti franosi in località Peracino), ottobre1977 (danneggiamento strade comunali), aprile 1986 (fenomeni di saturazione dei terreni,smottamenti e fessurazione della coltre superficiale).Il dissesto è stato oggetto di numerosi studi, in buona parte corredati da prospezioni geognostichee da monitoraggi. Attualmente sono installati otto inclinometri (di cui sei attivi) a misura manuale,un inclinometro attrezzato con sonda fissa e sei piezometri (di cui solo due attivi) (vedi Cap. 3.1 e3.2 e Figura 1). Le misure sono effettuate da Arpa Piemonte.Già dagli anni ’80 sono stati realizzati presso la località Peracino interventi per la raccolta eregimazione delle acque superficiali e di falda, mentre, date le proporzioni del dissesto, non si sonopotuti attuare interventi di contrasto al movimento franoso.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)3

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteRecentemente, nel tratto di versante tra località Peracino e l’abitato di Civiasco, sono stati realizzatialcuni interventi di raccolta delle acque quali trincee drenanti, dreni suborizzontali e una condottadi raccolta.Il settore maggiormente interessato dalla riattivazione dei movimenti franosi è senz’altro quelloposto a cavallo di località Peracino.Nell’area indagata attualmente risultano attive diverse superfici di scorrimento con profonditàvariabile introno ai 6, 11 e 15-16 metri; si rilevano inoltre locali scivolamenti della coltresuperficiale sul substrato.Figura 1 - Stralcio area oggetto di studio (scala 1:10˙000) con strumenti di monitoraggio e perimetrazione deifenomeni franosi estratti dal Sistema Informativo Frane in Piemonte (SIFRAP) di Arpa Piemonte.2 Inquadramento Geologico2.1 Geologia e GeomorfologiaL’area oggetto di studio si trova nel settore nord del Piemonte, in corrispondenza del tratto mediodella Valsesia, in destra orografica del Torrente Pascone. L’incisione di questo corso d’acqua èimpostata su di un importante elemento strutturale, coincidente con la “Linea Cossato Mergozzo-Brissago”, il quale ha condizionato considerevolmente l’evoluzione morfologica e idrografica delsettore e non ultime le stesse condizioni litostratigrafiche e idrogeologiche.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)4

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteIl tratto di versante interessato dai dissesti coincide con la fascia morfologica mediana del versantedestro, approssimativamente estesa tra la quota 950 m e 650 m circa s.l.m.Nel suo complesso il pendio coincide con il versante meridionale del rilievo del M. Quarone,sommità montuosa interposta tra il bacino del Rio della Crosa e quello del T. Pascone. Il versantesi affaccia verso SSW e si presenta articolato in una serie di dorsali minori, separate da incisionimolto approfondite, tra le quali emergono per importanza a Ovest il Rio di Pian della Valle e a Est ilRio di Prà Piano. L’area in frana è di fatto compresa tra le incisioni dei due corsi d’acqua, i quali,unitamente ad latri impluvi minori, garantiscono la ricarica idrica dell’accumulo di frana.I lembi terrazzati più rilevanti presenti in quest’area sono quelli di Piana Vencio (tra quota 900 e840 m circa), quello di Peracino (tra quota 770 e 750 m circa) e quello in cui sorge il nucleo abitatodi Civiasco (720-730 m circa).Figura 2 - Stralcio del Foglio 30 (Varallo) della Carta Geologicad’Italia. Il perimetro in verde indica l’area oggetto nel presentestudio.Il bacino del T. Pascone si pone acavallo di due importanti unità delsudalpino, rappresentate dalle plutonitiascrivibili ai “Graniti dei Laghi” verso SEe dalle metamorfiti granulitiche della“Zona Ivrea-Verbano”, separate tra lotodalla già citata“Linea Cossato Mergozzo-Brissago” (figura 2).I granitoidi affioranti in corrispondenzadel fianco sinistro vallivo si presentanoin massima parte freschi e sani,essendo rappresentati principalmenteda graniti biancastri e da granodioriti.Localmente si rilevano relitti delle rocceincassanti, rappresentate da paragneissmetamorfosati per contatto e daassociate migmatiti. Tali litotipi sonorilevabili presso il fondo dell'alveo del T.Pascone, a Ovest del contatto tra le dueunità (Zantonelli, 2004).Al riguardo dei litotipi ascrivibili alla"Zona Ivrea-Verbano", questi sonorappresentati principalmente da gneiss kinzigitici paraderivati, metamorfosati in condizioni di gradoArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)5

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontemedio-alto. Ai paragneiss kinzigitici si associano localmente lenti marmoree aventi anche rilevanzasignificativa, con potenze di decine di metri ed estensione laterale di alcune centinaia. A causa deipoderosi fenomeni di dissoluzione idrolitica intercorsi, l'ammasso roccioso si presentaprofondamente alterato in potenti coltri eluviali costituite principalmente da sabbie ghiaiosepseudocoerenti, aventi spessori valutabili in varie decine di metri, come risulta dai sondaggigeognostici condotti. Le cause di un'alterazione così spinta è da ricondurre verosimilmente adiversi fattori, tra cui ricordiamo gli intensi sforzi tettonici subiti dall'ammasso roccioso e lapresenza di un ricco serbatoio freatico ospitato entro i depositi glaciali deposti al di sopra delsubstrato (Zantonelli, 2004).Secondo gli esiti dello studio condotto da parte di IG Ingegneria Geotecnica (1998), lo strato diroccia degradata è passante gradualmente verso l'alto a terreni incoerenti, che non hanno subitoprocessi di rimaneggiamento o trasporto e in cui si riconoscono ancora i rapporti con la rocciamadre.All'interno delle coltri di alterazione si possono riconoscere i seguenti orizzonti:Sabbie e limi, a tratti alternate ad argilla limosa, inglobanti ghiaia e clasti di rocciasubarrotondati e sempre molto alterati, spesso frantumabili con le mani. Colore d'insiememarrone giallastro. Il grado di addensamento aumenta con la profondità e diviene medioaltoal passaggio con il termine successivo. Il deposito presenta le caratteristiche tipiche diun materiale pseudocoerente, tuttavia in sezione o nelle carote dei sondaggi di elevataqualità è possibile riconoscere le strutture tipiche della roccia madre (letti di minerali,scistosità, principali fratture, ecc.);Regolite. Ghiaie a elementi spigolosi associate a scaglie di roccia, intercalate a livelli limosoargillosi.Grado di addensamento elevato, Presenza di zone isolate con aspetto più litoide,ma con roccia profondamente alterata e spesso argillificata.Tetto del substrato roccioso fortemente alterato e fratturato costituito da elementi litoidi didimensione decimetrica che conservano la struttura originaria dell'ammasso. Ai frammentidi roccia s’intercalano terreni incoerenti a granulometria sabbioso-limosa.Lo spessore del substrato roccioso alterato è considerevole, essendo rilevabile la roccia fresca adiverse decine di metri di profondità.La roccia non affiora direttamente in corrispondenza del versante sovrastante l'abitato di Civiasco,ove è ricoperta da coltri sciolte di varia natura. In particolare si possono distinguere le seguentivarietà litostratigrafiche:Depositi Glaciali: affiorano con rilevanza presso i lembi terrazzati di Pian della Valle, PianaVencio, Peracino e Civiasco. La costituzione litologica di tali depositi vede il prevalere diArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)6

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteghiaie e sabbie limose, a elementi eterometrici poco elaborati, inglobanti clasti e blocchi,disposti in livelli o dispersi nella matrice. La struttura del deposito è generalmente caotica.Localmente sono presenti livelli discontinui di limi argillosi poco consistenti di coloregrigioverdastro. La potenza di tali depositi e variabile nelle diverse situazioni morfologiche.In particolare presso località Peracino essa risulta pari a 3-5 m circa, presso Piana Vencio10 m circa, con valori massimi pari a 18,5 m, tenendo conto anche della presenza insommità di facies rimaneggiate. Coltri di versante: sono rappresentate da depositi derivanti principalmente dalrimaneggiamento e da modesto trasporto da parte delle acque di ruscellamento dellafrazione fine relativa alla coltre di alterazione del substrato e ai depositi fluvio-glaciali.Terreni a granulometria limoso-sabbiosa localmente inglobanti ghiaia fine in livellimonogranulari o dispersa nell'accumulo. La presenza della frazione argillosa può derivaredai depositi di partenza o in sito dallo sviluppo dei processi di pedogenesi. Il colored'insieme è marrone-rossiccio. Alla matrice fine può associarsi una componente detritica, ingenere nettamente subordinata, composta da ghiaie e clasti con dimensioni decimetrichederivanti dai depositi preesistenti o dalla degradazione della roccia affiorante. Il grado dielaborazione dei clasti deriva direttamente da quello dei materiali di partenza. Gli spessoripiù consistenti, anche di vari metri, si rilevano presso le vallecole, sul fondo delle incisioniprive di scorrimento idrico permanente e al margine di monte dei terrazzi principali cheinterrompendo la continuità del versante costituiscono una trappola morfologica per imateriali provenienti dal pendio sovrastante.Depositi di frana: l'insieme delle deformazioni del versante ha interessato in modo piùmarcato la località Peracino e l'abitato del capoluogo, estendendosi in realtà dal terrazzo diPiana Vencio a quello di Civiasco, oltre ad un tratto posto a valle dell'abitato. L'accumulo difrana deriva della mobilizzazione e trasporto dei terreni relativi originariamente ai depositifluvio-glaciali terrazzati e alla coltre di alterazione in posto del substrato. Ilrimaneggiamento conseguente all'evoluzione per colamento di parte dei corpi di frana e ilripetersi nel tempo dei movimenti ha determinato l'obliterazione della struttura primaria deidepositi. La composizione granulometrica dell'accumulo riflette quella dei terreni originari,trattandosi in prevalenza di sabbie e ghiaie limose, con ciottoli e trovanti metrici.Localmente sono state rilevate lenti o limi argillosi. Il deposito presenta struttura caotica,con stato di addensamento variabile da scarso a basso-medio, comunque inferiore a quellodei depositi preesistenti. Nel complesso l'insieme delle coltri sciolte presenti lungo ilversante è considerevole, raggiungendo i massimi spessori poco a monte di Peracino (36Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)7

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontem). Presso Piana Vencio lo spessore massimo delle coltri di copertura è pari a 27 m circa,presso l'abitato principale nell'ordine di 25 m circa.I movimenti franosi hanno coinvolto in modo particolare la netta scarpata presente a valle dellalocalità Piana Vencio, la quale presenta altezze pari a 25 metri circa. Più a valle si rilevano serie discarpate minori, più frammentate e alte pochi metri, alternate a piccoli ripiani. L’attività dei passatimovimenti è stata mascherata dai lavori di terrazzamento agricolo succeduti nel corso degli anni.Nel tratto di pendio posto immediatamente a monte dell’abitato principale sono ancora localmentevisibili aree con ondulazioni e relitti di nicchie di distacco (Zantonelli, 2004).2.2 Idrologia e idrogeologiaRiferendosi al quadro idrogeologico regionale si rileva innanzitutto che il versante è modellatoprincipalmente entro rocce di per sè impermeabili. Pertanto la permeabilità alla scala dell'ammassoè di natura secondaria e in particolare per fratturazione. La circolazione idrica sotterranea sfrutta,infatti, principalmente i diffusi sistemi di frattura o comunque le discontinuità del mezzo. Inoltreimportanti terreni acquiferi sono rappresentati dai potenti terreni costituenti il prodotto dialterazione in posto della roccia. Solo in misura più limitata le acque impegnano terreni sciolti qualile coltri colluviali, i terreni glaciali o fluvioglaciali ghiaiosi e le coltri detritiche. Mentre i primipresentano permeabilità modesta, gli altri terreni mostrano permeabilità di grado elevato epossono pertanto veicolare agevolmente gli apporti idrici subcorticali (Zantonelli, 2004).Il corpo di frana non presenta un reticolo idrografico superficiale organizzato, poiché le incisionipresenti a valle dell'abitato non proseguono a monte della strada provinciale.Sotto il profilo idrogeologico si può così schematizzare la presenza di due unità principali,rappresentate rispettivamente dai terreni di copertura e dal substrato roccioso.I primi sono formati dai depositi di versante, dai terreni glaciali e dai corpi di frana, nonché lacoltre di alterazione del substrato. Riguardo ai valori di permeabilità dei terreni sciolti, nello studiocondotto da IG Ingegneria Geotecnica (1998), si sono assunti valori compresi tra 102 e 106 m/s,rapportabili all'assortimento granulometrico e allo stato di addensamento dei depositi. I valori piùelevati (k = 10,2 m/s) sono attribuibili ai corpi ghiaioso-sabbiosi, con ciottoli e massi, privi o conpresenza molto limitata di matrice sabbiosa fine. Per la maggior parte dei terreni sciolti sonoprevedibili valori di permeabilità compresi tra 10.2 e 10,5 m/s (depositi glaciali a granulometriamedio-fine, coltri di versante e coltri di frana).Al riguardo delle caratteristiche di permeabilità del substrato roccioso, ove l'ammasso roccioso sipresenti diffusamente fratturato, con fratture anche beanti, ciò determina una notevoleArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)8

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontepropensione di deflusso delle acque sotterranee, anche a profondità considerevoli (> 55-60 m). Lacircolazione idrica sotterranea entro al substrato roccioso è condizionata dai riempimenti detriticiderivanti dall'alterazione in posto della roccia incassante o trasportati dalle acque di percolazione.Come rilevato dai piezometri installati, gli apporti idrici associati a precipitazioni intense eprolungate possono determinare incrementi improvvisi dei livelli piezometrici, tali da influenzarepesantemente l'evoluzione della frana.Tale assetto idrogeologico concorre a determinare una ricarica idrica sotterranea indiretta dei corpidi frana, per flusso proveniente dagli ammassi rocciosi al contorno e cui si va a sommare la ricaricadiretta per infiltrazione. Questo fa sì che tali fenomeni mostrino una non lineare correlazioneprecipitazioni-rottura e che l’infiltrazione efficace, di tipo cumulato sui lunghi periodi (sino a mesi),giochi un ruolo fondamentale nel determinare la riattivazione (Mandrone & Torta, 2000).La circolazione idrica superficiale e profonda è assai cospicua lungo l'intero versante. Sono rilevabilidiffuse emergenze sorgive, pressoché totalmente captate in corrispondenza dei drenaggi giàesistenti.L'alimentazione deriva direttamente dal tratto di pendio presente a monte di Piana Vencio, maappare probabile che la circolazione sotterranea sia sostenuta da settori adiacenti, sino alla dorsaleM. Tovo-M. Quarone, tra le incisioni dei Rii di Pian della Valle e Prà Piano.In occasione di precipitazioni protratte, anche per l'imperfetta regimazione superficiale delle acquein corrispondenza di molti punti del versante, i terreni di copertura possono saturarsi interamentein acqua. Particolarmente per i terreni colluviali limosi e per i terreni glaciali, il determinarsi dicondizioni temporaneamente sature entro ai terreni sciolti superficiali costituisce pertantoun'importante causa predisponente al manifestarsi di dissesti.Zone di umide con venute a giorno della falda idrica sono presenti sul pendio a monte destra dellamulattiera per Peracino tra le quote di 745 e 750 m. Venute d'acqua diffuse si localizzano inoltreall'intorno del punto sede della terebrazione I8CIVB0, proprio all'altezza dell'area in esame(Zantonelli, 2004).La stazione meteorologica di riferimento per l’elaborazione dei dati pluviometrici è quella di Varallo,posta a quota 470 metri, in località Vivaio Forestale Crosa (stazione termoigropluviometrica, dallaRete Meteoidrografica Regionale in teletrasmissione in tempo reale di Arpa Piemonte).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)9

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3 Tabelle di riepilogo della strumentazione (inclinometri e piezometri)3.1 Tabella inclinometriSiglaCodiceQuotams.l.m.Profonditàstrumento(m)DeformataMovimentoProfonditàmovimento(m)Ampiezza zonadi scorrimento(m)Numerosuperfici ditaglioUnità stratigraficaSondefissePeriodo dimisuraNoteS4 I8CIVA0 730 36,5 V no no gen91-nov11S7 I8CIVA1 710 40 BR si 2,5 2 1Materiale disedimentazione costituitoda ghiaia medio fine conciottoli, debolmentesabbiosano gen91-nov11Materiale diS10 I8CIVA2 770 20 BR si 5,5 2 1sedimentazione costituitoda sabbia fine limosono gen91-dic00argillosaMateriale disedimentazione costituitoS1n I8CIVA3 735 75 BR si 10,5 < 1 1da limo sabbioso, si gen99-lug11localmente sabbia fine eghiaia eterometricaS2n I8CIVA4 750 120 noS3n I8CIVA5 775 80 BR si 12,5 > 3 1S4n I8CIVA6 770 80 BR si 15,5 2 1Materiale disedimentazione costituitoda sabbia media e grossapiù o meno limosaMateriale disedimentazione costituitoda limo sabbiosononogen99-nov11gen99-nov11Dal dicembre 2002 nonha più mossoDal maggio 2001tranciato da movimentofranoso.Attrezzato, nel 2002,con sonde fisse a 10,5 ea 14,5 metri.Mai misurato. Installatonel 1998.Oltre al movimentoindicato, è presente unaanomalia a 79,5 metriOltre al movimentoindicato, presentianomalie fra i 40 e i 45metri.S2 I8CIVA7 720 20 V no no mag00-nov11Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)10

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteInclinometro Azimut medio direzione di movimento (°)I8CIVA0 /I8CIVA1 146I8CIVA2 159I8CIVA3 151I8CIVA4 /I8CIVA5 169I8CIVA6 151I8CIVA7 /I8CIVA0 /La direzione di massima pendenza del versante (rispetto al Nord) è circa intorno ai 160°, la direzione media della frana è circa 155°.3.2 Tabella piezometriSiglaCodiceQuota(m)Profonditàstrumento(m)Attrezzato concentralinaautomatizzataEscursione massima eminima del livellopiezometrico (m)Periodo dimisuraNotePZ1 P8CIVA0 740 40 si tra – 18 e – 20 circa nov2005-apr2011Misure dubbie causa mal funzionamento dellostrumento.S9 P8CIVA2 840 17 no tra -15,05 e -17 circa mag2000-nov2011 Misure spesso prossime al fondo foroS1A/B P8CIVA3 720 40,5 no / /S11 P8CIVA4 740 19 no Unica misura a -19 m mag2000Inserite Celle di Casagrande a 15 e 23 metri;intasato, nessuna misura a disposizione.Dal 31/10/00 è coperto da vegetazione e sepolto,non più misurabile.S3 P8CIVA5 835 35,5 no / / Mai misurato.PZ P8CIVA6 790 25 no Unica misura a -2,3 m mar2010 Unica misura marzo 2010.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)11

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte3.3 Tabella cronologia strumentiArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)12

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4 Grafici di riepilogo della strumentazione presente nel sito4.1 Grafico Spostamento–Tempo (inclinometri con sonda fissa)Figura 3 – Grafico spostamento-tempo relativo alla sonda fissa (profondità 10.5 metri) dell’inclinometro I8CIVA3 diCissone (CN).Lo strumento I8CIVA3 (figura 3) è dotato di due sonde fisse poste a 10.5 e 14.5 metri diprofondità. Per le elaborazioni successive sono stati selezionati i dati forniti dalla sonda a 10.5metri di profondità, in quanto registra il movimento più significativo.Le misure coprono un periodo di quasi dieci anni, dalla primavera del 2002 alla primavera 2012. Lasonda registra la presenza di un’attività continua nel tempo, caratterizzata da frequentiaccelerazioni e rallentamenti, che come si vedrà in seguito è direttamente influenzata dalleprecipitazioni. Nell’arco di circa dieci anni di letture i periodi di maggiore attività sono quelliconcernenti le stagioni dell’ottobre 2002, la primavera 2004 e 2009.Dal confronto con le misure manuali dello stesso strumento (Risultante del movimento rispettoall’origine cumulata dal fondo foro – Allegato A) sono confermati i periodi di maggiore attività einoltre si può notare, che in tutta la verticale inclinometrica la zona di movimento sia concentrataalla profondità compresa tra i 10 e i 12 metri.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)13

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonte4.2 Grafico Spostamento–Tempo (misure manuali)Figura 4 - Riepilogo misure inclinometriche (spostamento cumulativo fino a 1.5 metri dalla testa tubo), espresse dalgrafico spostamento-tempo.Il grafico spostamento-tempo mette in evidenza l’andamento della deformazione nel tempo,ottenuto dalle letture manuali registrate in tutti gli inclinometri presenti nel sito. Si tratta dellospostamento definito cumulativo in quanto ottenuto dalla risultante del movimento rispettoall’origine cumulato dal fondo foro. Si è deciso di prendere in considerazione i valori registrati finoa 1,5 m dal p.c., invece che in testa tubo, perché si ritiene che nei primissimi metri di profondità glispostamenti non siano soggetti solamente all’influenza del movimento gravitativo, ma anche daaltri fattori esterni (vedi Relazione Metodologica).Nel sito sono presenti otto inclinometri di cui sei attualmente attivi.I grafici evidenziano alcuni periodi di attività del movimento franoso, i più significativi sono quellirelativi agli eventi alluvionali del novembre 1994, dell’ottobre 2000 e delle primavere 2009, 2010 e2011 (Figura 4 e 7).L’inclinometro I8CIVA2 registra uno spostamento di quasi 6 cm tra le letture di settembre enovembre 1994, uno spostamento di circa 4 cm tra le letture di maggio e ottobre 2000 che portaArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)14

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontedi conseguenza alla rottura dello strumento (dicembre 2000, vedi Cap. 3.3). Su questo puntoquindi non si sono potute verificare le successive attivazioni del periodo 2009-2011.L’evento dell’ottobre 2000 è stato rilevato praticamente su tutti gli strumenti con spostamenticompresi tra 1 e 4 cm.I primi inclinometri installati, verso la fine del 1990, quali I8CIVA1 e I8CIVA2 registrano imovimenti relativi agli eventi meteo-pluviometrici degli autunni del 1993 e 1994, particolarmenteintensi in questo settore delle Alpi. Tra gli inclinometri installati alla fine degli anni ’90, I8CIVA3 eI8CIVA5 registrano i movimenti del periodo primaverili del 2009 e 2010, con movimenti nonparticolarmente significativi (spostamento massimo di 16 mm nel 2010).Come si può vedere dai grafici, il periodo che intercorre dal 2000 al 2008 è caratterizzato da unacerta stabilità del versante, salvo alcune isolate accelerazioni nel 2004 e nel 2006; di seguitosaranno analizzate in dettaglio le correlazioni tra il movimento e le precipitazioni.4.3 Analisi deformate inclinometricheLa tipologia di deformata inclinometrica, espressa in funzione della profondità, permette dievidenziare il tipo di movimento che caratterizza una frana (vedi Relazione Metodologica).Il versante monitorato è costituito da due settori separati, il principale (oggetto di studio) prende ilnome dalla località Peracino, posto in prossimità dell’abitato di Civiasco e lungo il versanteimmediatamente a monte (Figura 1); l’altro settore denominato Pian della Valle si trova a sudovestdel capoluogo.Nel complesso, gli inclinometri presenti nel settore di Peracino sono otto, di cui sei attualmente(inizio 2012) attivi (vedi Tabella riassuntiva inclinometri e Tabella cronologia strumenti, Cap. 3.1 e3.3).Tutte le deformate inclinometriche, ottenute dalle misure manuali di questi inclinometri, sono stateclassificate come “blocco rigido”: si tratta di profili molto comuni nella situazione dove è presenteun piano netto di rottura. Di seguito (Figura 5) si riporta un esempio di deformata inclinometricatipologia blocco rigido (BR) che riguarda l’inclinometro I8CIVA2. Come si può vedere da questoesempio, la deformata del tipo BR presenta una zona di scorrimento piuttosto netta (sviluppata inun livello di circa un metro tra i 5 e i 6 metri di profondità) evidenziata dalla deformazione del tuboinclinometrico; il livello superiore mantiene un’uniformità degli spostamenti fino al tetto dellasuperficie di rottura e il livello inferiore è sostanzialmente privo di spostamenti relativi.Le diverse deformate evidenziano talvolta errori strumentali di tipo sistematico (vedi RelazioneMetodologica) e spesso si osserva una deriva di testa tubo.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)15

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 5 - Deformata inclinometrica dell’inclinometroI8CIVA2 in funzione della profondità.Piemonte nel 2011.Nel complesso i diversi grafici (Allegato A)evidenziano la presenza di due superfici dimovimento, la prima intorno ai 5-6 metri(I8CIVA1 e I8CIVA2) di profondità nella parteoccidentale del corpo di frana e una secondacompresa tra i 10 e i 15 metri di profondità aseconda della posizione topografica dellostrumento (I8CIVA3, I8CIVA5 e I8CIVA6), nellaparte orientale.L’ampiezza della zona di scorrimento varia da 1a 3 metri di profondità.Nell’Allegato A si riportano le deformateinclinometriche di tutti gli inclinometri di questosito, fino alle letture effettuate da Arpa5 Analisi e correlazioni del movimento in funzione di precipitazionie piezometria5.1 Correlazioni tra soggiacenza e precipitazioni (medie mobili)I piezometri installati dall’amministrazione comunale non forniscono utili indicazioni poiché alcunipresentano malfunzionamenti vari mentre su altri non è stata effettuata la manutenzionenecessaria e di conseguenza non si eseguono più le misure (vedi Cap. 3.2).Si riportano in figura 6 i valori rilevati in automatico dal piezometro attrezzato con trasduttoreelettrico di pressione sul piezometro PZ1 (P8CIVA0), a confronto con le medie mobili relative alleprecipitazioni antecedenti di 60 e 90 giorni.La variabilità della soggiacenza è compresa all’incirca tra -20.5 e -18 metri; come confronto con leprecipitazioni antecedenti sono state scelte le medie mobili relative alla cumulata di 30 e 60 giorni.Il livello della falda è caratterizzato da massimi primaverili e autunnali che al progredire dellemisure tendono a ridursi, proprio in corrispondenza degli anni caratterizzati da forti precipitazioni(periodo 2008-2011). Queste anomalie sono probabilmente da ricondursi a un malfunzionamentodello strumento, pertanto in questo sito non sono state effettuate correlazioni tra velocità dimovimento e livello piezometrico.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)16

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 6 - Grafico media mobile di precipitazione e soggiacenza (P8CIVA0 – PZ1) in funzione del tempo.5.2 Correlazione tra movimento (spostamento e velocità) e medie mobili diprecipitazioneNel primo cartogramma sono messi a confronto il livello piezometrico, l’entità di movimento(letture automatizzate e letture manuali) e la media mobile di precipitazione (figura 7).Viene rappresentato questo confronto riguardo all’intervallo temporale per il quale Arpa Piemontedispone di misure strumentali di controllo del fenomeno franoso, periodo compreso fra il gennaiodel 1991 e la fine del 2011, serie storiche di oltre venti anni.In questo sito, anche le misure manuali sono state particolarmente utili al fine dell’individuazionedel periodo di attivazione del movimento in quanto effettuate con cadenza piuttosto ravvicinata (inmedia trimestrale ma talora anche più frequenti).La principale superficie di movimento viene rilevata a una profondità di 5-6 metri circa a secondadegli strumenti, più un movimento più profondo compreso tra i 10 e i 15 metri di profondità.Al fine di analizzare le relazioni tra accelerazione di movimento e precipitazione si prendono inconsiderazione gli spostamenti nel tempo registrati in automatico dalla sonda fissa (I8CIVA3) postaa 10.5 metri di profondità (dati da inizio 2002) e le misure manuali delle altre verticaliinclinometriche (valore cumulato a 1,5 metri dalla testa tubo).Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)17

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteCome media mobile di riferimento per scivolamenti rotazionali in detrito e al contatto detritosubstratosi è scelta quella relativa alla cumulata di precipitazione di 60 giorni, la quale viene postaa confronto con il valore medio del ventennio 1990-2011.Occorre sottolineare inoltre che non si dispone del dato di neve al suolo in quanto, nei dintornidell’area oggetto di studio, non c’è una stazione con nivometro rappresentativa della quota delfenomeno analizzato.Osservando il grafico delle medie mobili si evidenziano due picchi di precipitazioni di moltosuperiori a tutti gli altri, corrispondenti agli eventi meteo-pluviometrici del settembre-ottobre 1993e dell’ottobre 2000. In tali periodi erano attivi tre inclinometri, due dei quali hanno registratoun’accelerazione (I8CIVA1 e I8CIVA2); tuttavia, mentre il movimento riguardante l’ottobre 2000 èuno dei più significativi di tutta serie storica, nell’autunno 1993 l’entità di spostamento è inferioreal cm.L’inclinometro I8CIVA2 registra uno spostamento di quasi 6 cm tra le letture di settembre enovembre 1994 e uno spostamento di circa 4 cm tra le letture di maggio e ottobre 2000. Quindi,pur con i limiti interpretativi dovuti alla lettura manuale si può con ragionevole certezza attribuire ilmovimento tra le due misure agli eventi alluvionali del novembre 1994 e dell’ottobre 2000.Tuttavia, a fronte di uno spostamento di 6 cm del 1994, il valore di precipitazione è di pocosuperiore a quello della media degli ultimi venti anni.Nel periodo 2001-2011 gli inclinometri a lettura manuale registrano una serie di accelerazioni dientità minore, generalmente ben correlate con i picchi di precipitazioni degli eventi alluvionalidell’autunno 2002, autunno 2006, primavere del 2009, 2010 e 2011 (linee tratteggiate in figura 7).Anche il dato automatico (spostamento e velocità) della sonda fissa I8CIVA3 presenta accelerazionidel movimento ben correlate con gli eventi pluviometrici sopra descritti. Invece, all’accelerazioneregistrata tra il 2003 e 2004 non corrisponde un valore di media mobile di precipitazionesignificativo.Gli spostamenti maggiori sono registrati a seguito degli eventi del 1994 e del 2000 a profonditàsuperficiali, comprese tra 2,5 e 5 metri. I recenti movimenti invece si sono registrati (I8CIVA3 eI8CIVA5) a profondità comprese tra i 10 e i 13 metri.Più in generale, da una prima analisi qualitativa, si evince una discreta correlazione diretta traincremento del movimento e precipitazione antecedente, per contro piogge giornaliereparticolarmente intense ma isolate non hanno influenza diretta sui meccanismi di deformazionegravitativa dell’ammasso. Tuttavia, alcune accelerazioni di movimento non sembrano esseregiustificate da una precipitazione particolarmente importante. Essendo il movimento relativamenteArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 18Scheda Monografica -- Civiasco (VC)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontesuperficiale, occorre quindi prendere in considerazione altri parametri quali l’intensità diprecipitazione e la durata dell’evento ‘‘innescante’’, oppure lo scioglimento della neve al suolo nelcaso delle attivazioni primaverili.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)19

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteFigura 7 – Periodo 1990-2011. Livello piezometrico (P8CIVA0, P8CIVA2 e P8CIVA4), velocità espostamento lungo la superficie di scorrimento (letture automatizzate sonda fissa a 10.5 metri diprofondità, I8CIVA3), spostamento cumulativo da fondo foro a 1,5 metri dal p.c. per le altre verticaliinclinometriche (letture manuali) e media mobile di precipitazioni relativa ai 60 giorni precedenti. Learee in azzurro rappresentano la media mobile in eccesso rispetto alla media calcolata nel periodo1990-2011.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)20

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteSi ricorda che le considerazioni fatte sulla base delle letture manuali presentano un elevato gradod’indeterminazione dovuta, come riportato nella Relazione Metodologica, alla bassa frequenza dimisure effettuate con periodicità non sempre costante. Pertanto, tali considerazioni intendonofornire un’indicazione di massima preliminare del possibile evento meteo-pluviometrico che hainnescato/riattivato il movimento franoso.Figura 8 - Confronto tra valori di spostamento registrati da misuremanuali e da misure automatizzate a 10.5 metri di profondità,inclinometro I8CIVA3. In basso si riportano le medie mobili diprecipitazione a 60 giorni.A titolo di esempio si riporta il confronto(figura 8) sullo stesso inclinometro tramisura manuale (spostamentoincrementale rispetto alla verticale allaprofondità tra 10 e 11 metri) e misuraautomatizzata (sonda posta a 10,5 metri).Nel grafico in basso la media mobile diprecipitazione del periodo 2002-2011. Laproiezione grafica delle misure manualievidenzia un movimento apparentementecontinuo (linea viola) con un incrementodella velocità di movimento a partire dal2008, a fronte delle successive annateparticolarmente piovose. Mediante ilrilievo dettagliato della sonda fissa (3misure al giorno) si evidenzia però uncomportamento del corpo di franaimpulsivo con un’alternanza di numerosiperiodi di accelerazione e decelerazione,correlati in modo soddisfacente con laprecipitazione antecedente di 60 giorni.La sistematica correlazione per coppie di valori tra velocità giornaliere e medie mobile diprecipitazione (a 30, 60, 90 e 120 giorni) non ha fornito risultati degni d’interesse, con coefficientidi determinazione R 2 sempre molto bassi (sia per regressioni lineari sia per regressioni non lineari).Per semplificare la ricerca di una relazione che evidenzi se una variabile è dipendente dall’altra (inquesto caso la dipendenza della velocità di movimento dalla media mobile di precipitazione) si èproceduto a raggruppare i valori in funzione di periodi di tempo di 15 giorni esprimendoli comemedia di valori. In questo modo i valori cosiddetti anomali rispetto al trend medio di movimento (inArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 21Scheda Monografica -- Civiasco (VC)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemontegenere determinati a causa dalla progressione non sempre regolare del movimento franoso) sonoriuniti (non eliminati) in un valore medio di 15 giorni al fine di migliorare la correlazione.Partendo quindi dal dato dellasonda fissa (I8CIVA3), vengonomessi in correlazione i valori dellavelocità di movimento (mm/anno)con la media mobile diprecipitazione calcolata sui 60giorni antecedenti. Inoltre sonostati suddivisi i periodi primaverilida quelli autunnali al fine diindividuare un eventualeFigura 9 – Proiezione delle velocità (mm/anno) di movimento e relativamedia mobile di precipitazione (a 60 giorni); valori medi calcolati concadenza quindicinale.fenomeni di scivolamento (Govi 1985, Chleborad AF 2003).comportamento differente, comegià evidenziato in letteratura perA livello grafico, la dispersione dei punti sembra seguire un certo trend di crescita del movimentoall’aumentare delle precipitazioni, tuttavia non si sono individuate correlazioni significative (sialineari che non lineari), con valori di R 2 mai soddisfacenti (figura 9). Ad alti valori di precipitazionecorrispondono talvolta accelerazioni di movimento ma anche diverse situazioni di stabilità.5.3 Soglie di probabilità d’innescoLe metodologie di studio delle frane innescate dalle precipitazioni operano spesso in termini dieventi di pioggia innescanti e non-innescanti, anche se questo limite non è mai netto. Per questomotivo spesso si usa considerare un valore pluviometrico minimo di soglia e uno massimo. Il valoresoglia minimo corrisponde alla pioggia minima che ha causato almeno una frana mentre il valoresoglia massimo corrisponde al minimo valore che ha sempre innescato franamenti (Crozier, 1986).Associando a ciascuna soglia la frequenza degli eventi franosi innescati, è possibile individuaredelle soglie di probabilità (figura 10).La frana di Civiasco si presta bene a quest’ approccio metodologico poiché è caratterizzata da zonedi scorrimento a profondità da superficiali a intermedie (poco oltre i 10 metri), corpi di accumulo astruttura caotica, con stato di addensamento da scarso a medio-basso ed elevata permeabilità. Intali contesti, la saturazione del versante spesso non è un fenomeno semplice e univocamenteschematizzabile. Il caso tipico delle frane profonde, caratterizzato da saturazione del pendio cheArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)22

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteprocede dal basso verso l’alto (Lumb, 1975), è quindi condizionato, in condizioni di fortiprecipitazioni, dalla formazione di falde sospese e conseguente saturazione del pendio a partiredall’alto (Govi e Sorzana, 1991). Occorre quindi tenere in considerazione, oltre che la pioggiaantecedente, anche la precipitazione dell’evento innescante.Come precipitazione d’evento (che ha innescato l’attivazione) è stato considerato il valore sulle 48ore (PC48), come precipitazione antecedente si è considerata la cumulata sui 60 giorni, espressacome media mobile giornaliera (MM60).Figura 10 – Soglia di probabilità basata sulla precipitazione dell’evento innescante (calcolato sulle 48 ore) e laprecipitazione cumulata a 60 giorni (media mobile). Gli inneschi si riferiscono alle riattivazioni/accelerazioni dedottedalla sonda fissa dell’inclinometro I8CIVA3 e da alcune letture manuali degli altri inclinometri sulla frana di Civiasco.Dalla serie storica del periodo 1990-2011, vengono quindi proiettati tutti gli eventi meteopluviometriciche hanno determinato un’attivazione di movimento (rombi blu) e i principali eventisenza attivazioni (quadrati fucsia in figura 10). Per attivazione viene intesa anche un’accelerazionedel movimento.La rilevante serie storica di dati inclinometrici ha permesso di individuare un soddisfacente numerodi attivazioni; dopo il 2002 si sono utilizzati i dati dell’inclinometro con sonda fissa, il quale haArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)23

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteregistrato diverse accelerazioni di movimento (figura 8), mentre prima del 2002 si sono utilizzati idati delle letture manuali degli altri inclinometri (effettuate con cadenza piuttosto ravvicinata, inmedia trimestrale ma talora anche più frequenti).È stato possibile individuare tre rette di soglia che separano quattro campi all’interno dei quali siriscontrano condizioni differenti. Il primo campo sulla sinistra, individua le condizionipluviometriche per le quali non si hanno attivazioni di movimento, il secondo campo corrisponde auna probabilità di attivazione fino al 50%, il terzo campo, cui corrisponde una probabilità diattivazione dal 50% al 99% e l’ultimo campo le cui condizioni pluviometriche hanno sempredeterminato attivazioni di movimento.Si possono osservare sulla destra del grafico le attivazioni più importanti (in alto quella dell’ottobre2000 con un valore sulle 48 ore superiore ai 300 mm e un alto valore di media mobile) oppurequelle attivazioni con una cumulata d’evento relativamente bassa ma un altissimo valore di mediamobile (in genere relative a movimenti residui successivi a un movimento più importante). Verso lasinistra del grafico si nota una concentrazione di eventi pluviometrici che non hanno innescatomovimento, spesso relativi a eventi temporaleschi estivi, caratterizzati da alti valori sulle 48 ore,ma bassi valori di pioggia antecedente.In sostanza, affinché a seguito di un evento meteo-pluviometrico avvenga un’attivazione delmovimento, è necessario che le piogge antecedenti superino un valore critico. Superato talelimite, l'effetto delle piogge antecedenti è ridotto in presenza di rilevanti piogge brevi e intense.Per contro, l'effetto dell'intensità della pioggia sull'instabilità presenta comunque un limitesuperiore, rappresentato dal massimo tasso d’infiltrazione: superato tale limite, la pioggia ineccesso darà vita certo al solo ruscellamento (Polemio M. & Petrucci O., 2000).Dal punto di vista geotecnico, è importante distinguere tra “prima attivazione” e riattivazione lungosuperfici di movimento già preesistenti. Il primo tipo si sviluppa in zone ancora integre (dal puntodi vista cinematico) ed è difficile da analizzare, soprattutto quando la zona di movimento s’impostain contesti geologico-strutturali di forte eterogeneità. Nelle situazioni di riattivazione lungo zone discorrimento già presenti invece occorre tenere presente del fenomeno definito come strenghtsoftening; esso consiste nel decremento delle forze di resistenza al taglio che passano da un valoredi picco (a inizio attivazione) ad un valore residuale.Nel caso classico, una volta innescatosi il primo movimento si verifica una riduzione delle forzeresistenti rispetto a quelle motrici con conseguente accelerazione del corpo di frana.Nel caso delle frane riattivate, i processi occorsi in precedenza hanno ridotto le resistenze delmateriale intatto e molto spesso dunque, la resistenza disponibile si avvicina a quella residua. NeArpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 24Scheda Monografica -- Civiasco (VC)

Progetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in Piemonteconsegue che le soglie di precipitazione in grado di riattivare il movimento lungo superfici discorrimento già formate si abbassano tanto quanto il movimento precedente è avvenuto direcente. Ciò contribuisce a complicare ulteriormente i risultati della presente ricerca.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e DissestoScheda Monografica -- Civiasco (VC)25

6 BIBLIOGRAFIAProgetto Risknat – Azione B2_fIl ruolo delle precipitazioni nell’innescodei fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteChleborad, A.F., 2000, A method for anticipating the occurrence of precipitation-induced landslidesin Seattle, Washington: U.S. Geological Survey Open-File Report 2000–469, 29 p.Chleborad AF. (2003) Preliminary Evaluation of a Precipitation Threshold for Anticipating theOccurrence of Landslides in the Seattle, Washington, Area, US Geological Survey Open-File Report03-463Crosta G. & Frattini P. (2001) - Rainfall thresholds for triggering soil slips and debris flow. In:Mugnai A., Guzzetti F., Roth G. (eds.) Mediterranean storms. Proceedings of the 2nd EGS PliniusConference on Mediterranean Storms, Siena, Italy, 463-487.Crozier M. (1986) – Climatic triggering of landslide episodes. Landslide : causes, consequences andenviroment. Croom Helm : 169-192.Cruden D.M. & Varnes D.J. (1996). Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & SchusterR.L. (Eds.) Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board Special Report247. National Academy Press, WA, 36-75.Govi M., Mortara G. & Sorzana P.F. (1985), Eventi idrologici e frane, Geol. Appl. e Idrog., vol. XX,parte 2, pp. 359-375.IG Ingegneria Geotecnica (1998) - Dissesto idrogeologico a monte dell'abitato di Civiasco: studiodello stato di fatto ed individuazione degli interventi di stabilizzazione. Comunità Montana Valsesia(VC).Luino F., Ramasco M. & Susella G. (1993) - Atlante dei centri abitati instabili piemontesi, 245 p.,dicembre 1993, Torino. N. pubbl. GNDCI: 964.Lumb P. (1975) - Slope failures in Hong Kong. Quart. J. Engng Ceo 1., , 8, 31—65.Mandrone G. & Torta D. (2000) – Modello previsionale per l’innesco di frane da scivolamentoplanare nelle langhe: monitoraggio del livello della falda e sua correlazione con i datimeteorologici. Atti della Int. Conf. "Il territorio fragile", X Congr. Naz. Geol., Roma, 7-10 dicembre,pp 145-154.Polemio M., Petrucci O. (2000) - Rainfall as a landslide triggering factor: an overview of recentinternational research. ISSMGE & BGS, VIII ISL, “Landslides in research, theory and practice”, 3,1219-1226.Studio di Geologia Zantonelli (2004) – Comune di Civiasco. Interventi per il consolidamento delmovimento franoso gravante sull'abitato: regimazione delle acque superficiali e raccolta delleacque di falda. Relazione illustrativa.Arpa Piemonte - Dipartimento Tematico Geologia e Dissesto 26Scheda Monografica -- Civiasco (VC)

Progetto Risknat – Azione B2_fAllegato AARPA PIEMONTEDipartimento TematicoGeologia e DissestoPROGETTO RISKNATAZIONE B2_FRelazioni tra precipitazioni e innesco/riattivazionedi fenomeni franosi per scivolamento in PiemonteALLEGATO ADeformate InclinometricheVERIFICHE ED APPROVAZIONIVer. REDAZIONE AUTORIZZAZIONE EMISSIONE CONTROLLO APPROVAZIONENOME DATA NOME DATA NOME DATA1M. TararbraL. Chiusano01/01/2011Arpa PiemonteDipartimento Tematico Geologia e Dissesto1

Progetto Risknat – Azione B2_fAllegato ASOMANO (CN)Arpa PiemonteDipartimento Tematico Geologia e Dissesto2

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Progetto Risknat – Azione B2_fAllegato ACISSONE (CN)Arpa PiemonteDipartimento Tematico Geologia e Dissesto9

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Progetto Risknat – Azione B2_fAllegato ASESTRIERE BORGATA (TO)Arpa PiemonteDipartimento Tematico Geologia e Dissesto14

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Progetto Risknat – Azione B2_fAllegato ACIVIASCO (VC)Arpa PiemonteDipartimento Tematico Geologia e Dissesto20

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