Fenomeni di interazione tra colate detritiche

Le colate di detrito sono fenomeni naturali che in occasione di eventi pluviometrici estremi traggono origine da dissesti superficiali e si trasformano rapidamente in flussi di sedimenti misti ad acqua. Tali fenomeni comportano un notevole pericolo riconducibile all'elevata capacità erosiva e distruttiva, alla notevole mobilità, nonché al fatto che spesso essi si manifestano sotto forma di ondate successive, come effetto di processi in alveo di ostruzione e di demolizione dei depositi delle colate stesse. Negli ultimi anni anche nel territorio italiano si sono registrati diversi eventi di colate detritiche che hanno provocato numerose vittime e ingenti danni. In tale contesto si inserisce il presente lavoro di tesi che, prendendo spunto da una situazione reale effettivamente verificatasi, si propone di contribuire a una migliore comprensione di alcuni aspetti idraulici dei fenomeni di propagazione e di arresto delle colate detritiche, effettuando indagini con approccio numerico e con approccio sperimentale. Per l'approccio numerico sono stati adottati due differenti codici: il FLO-2D e il TRENT-2D. Il modello FLO-2D è un modello quasi bidimensionale e adotta un approccio reologico monofasico; il modello TRENT-2D è pienamente bidimensionale e assume un approccio bifase per la schematizzazione della reologia della colata. Al fine di evidenziare in modo sistematico le differenze tra i due modelli, si è fatto riferimento al caso realmente accaduto il 1° ottobre 2009 a Giampilieri. Le grandezze ottenute tramite i modelli, in particolare livelli di deposito e velocità delle colate, sono state confrontate con dati acquisiti in situ allo scopo di evidenziare le differenze di performances dei due modelli. I risultati mostrano che entrambi i modelli sono capaci di riprodurre in maniera accurata il percorso compiuto dalla colata all interno di una zona densamente urbanizzata. Inoltre, i livelli massimi e le velocità relative alla propagazione della colata sono sovrastimate dal FLO-2D e leggermente sottostimate dal TRENT-2D, mentre i livelli di deposito osservati a fine simulazione sono sottostimati da entrambi i modelli. Per quanto riguarda l'approccio sperimentale di laboratorio, lo studio è stato rivolto alla valutazione dell'influenza di alcuni parametri (pendenza dell alveo, angolo di confluenza, tempistica del fenomeno) sulla dinamica della propagazione e del deposito di più colate detritiche che pervengono in un medesimo alveo torrentizio. Più precisamente, ispirandosi al caso realmente accaduto a Giampilieri, è stato progettato e realizzato un apparato sperimentale composto da tre canalette: una canaletta principale e due laterali nelle quali sono state generate due colate detritiche. Nel corso degli esperimenti l'evoluzione di due colate e dei corrispondenti depositi è stata seguita utilizzando un sistema costituito da numerosi strumenti di misura. La campagna sperimentale condotta, oltre ad una serie piuttosto ampia di prove di taratura e di messa a punto della strumentazione adottata, è consistita in venti esperimenti. I dati acquisiti dall analisi della propagazione della colata e dall'analisi dei depositi rilevati hanno evidenziato che, all'aumentare dell'angolo di confluenza e della pendenza dei canali laterali si hanno condizioni di maggiore deposito e, dunque, di maggiore pericolosità (aumento della possibilità che si realizzino interferenze tra i depositi e conseguenti ostruzioni). Mentre per quanto concerne la tempistica di innesco si riscontrano condizioni caratterizzate da maggiore pericolosità per innesco contemporaneo, da media pericolosità per innesco con fenomeno prima a valle e poi a monte, da minore pericolosità per innesco fenomeno prima a monte e poi a valle. Infine, si ritiene che la ricerca svolta, avendo preso spunto da un caso realmente accaduto di colate detritiche, rappresenti un contributo metodologico e, almeno in parte, anche applicativo nel campo della mitigazione del rischio da colate detritiche.