Studio delle opere per la mitigazione del rischio di colata detritica sul Rio Acquabona

Debris flows are natural gravitational phenomena that occur with higher frequency in mountainous regions. Due to their force and speed, they have a highly destructive power, as they can cause considerable economic and social damage when hitting urban areas. These gravitational phenomena are essentially solid-liquid flows that propagate downstream at high velocities ranging from of 3 to 10 meters per second. The volumetric solid concentration of the mass consisting of water, mud and debris, which distinguishes debris flows from other gravitational transport processes, is generally between 25 % and 70 %. Below this concentration threshold, the debris flow is associated with normal debris flow floods, while landslides occur above this concentration. The basic conditions for the development of a debris flow are: the presence of mobilizable sediment originating from the rock failures and landslides, abundant runoff, generally provided by rainfalls of high intensity and short duration, and high slopes that can facilitate the triggering of the phenomenon (generally between 16° and 45°). Recently, these types of phenomena have increased both in frequency and magnitude due to the increment of extreme precipitation and temperatures. The former are responsible for the abundant runoff required for the mobilization of debris material, while the latter are responsible for the melting of permafrost, which causes rockfalls that provide the mobilizable material. For this reason, it is necessary to plan and implement protection, prevention and mitigation measures to protect urban settlements and infrastructures, especially in anthropized mountainous areas. The aim of this work is to size a retention basin for storing the sediment volume transported by debris flows in the Rio Acquabona. The Rio Acquabona has been the scene of several debris flows in the past and it is located upstream of the Alemagna state road 51 in the municipality of Cortina d'Ampezzo (BL). The main purpose of the retention basin is to store the debris flow, preventing it from affecting the road and allowing the mass to drain the liquid part over time into the Boite torrent through specially constructed channels. The debris-flow hydraulic modelling and the estimation of the solid-liquid volume transported downstream is carried out using the D.F.R.M. (Debris Flow Routing Model) developed for simulating the hydraulic propagation of debris flows in an alpine context. The processing and retrieval of georeferenced data useful for the reconstruction of the catchment area for hydraulic modelling and the visualization of the results were carried out using QGIS software (version 3.40). AutoCAD (version 2024) was used to design and modify the dams of the reservoir to adapt them to the volume generated by the simulations.

Le colate detritiche sono fenomeni gravitativi naturali che si verificano in aree montane con frequenza sempre maggiore. Queste, grazie alla loro potenza e rapidità, hanno un elevato potere distruttivo; perché possono creare ingenti danni sia a livello economico che sociale quando investono aree urbanizzate. Questi fenomeni gravitativi, anche detti debris flow, sono essenzialmente correnti solido-liquide che si propagano ad elevate velocità da 3 a 10 m/s verso valle. La concentrazione volumetrica solida della massa costituita da acqua, fango e detrito che contraddistingue le colate detritiche rispetto ad altri eventi di trasporto gravitativi, è generalmente compresa tra il 25% ed il 70%. Al di sotto di tale concentrazione si avranno trasporti di detrito associati a normali piene di correnti detritiche mentre, al di sopra, le frane. Presupposti fondamentali affinché si possa generare una colata detritica sono: la presenza di sedimento mobilizzabile, derivato dal disfacimento dei rilievi montuosi e da frane di versante, abbondanti deflussi superficiali, legate solitamente a precipitazioni di elevata intensità e breve durata, ed elevate pendenze in grado di facilitare l’innesco del fenomeno (comprese generalmente tra i 16° e i 45°). Recentemente questo tipo di fenomeni hanno registrato un aumento in frequenza e magnitudo, a causa dell’aumento delle precipitazioni estreme e delle temperature, le prime responsabili dei deflussi superficiali che mobilizzano il detrito, mentre le seconde dello scioglimento del permafrost che è responsabile di fenomeni di crollo parete che provvedono il materiale mobilizzabile. Per questo motivo quindi al fine di proteggere gli insediamenti urbani e le infrastrutture si rende necessaria, soprattutto in ambienti montani ormai antropizzati, la progettazione e costruzione di opere di protezione, prevenzione e mitigazione. Il presente lavoro di tesi ha l’obiettivo di ridimensionare un bacino di ritenuta per il volume di sedimento trasportato dalle colate detritiche che si verificano nel Rio Acquabona, oggetto in passato di numerosi eventi di debris flow, sito a ridosso della Strada Statale 51 di Alemagna, nel Comune di Cortina D’Ampezzo (BL). Lo scopo principale del bacino di ritenuta è quello di fermare la colata, trattenendo il detrito generato dall’evento, evitando così che questo vada ad interessare la sede stradale e permettendo alla massa di drenare col tempo la parte liquida nel Torrente Boite attraverso canalizzazioni predisposte. La modellazione idraulica del flusso della colata e la valutazione del volume solido–liquido scaricato a valle dal bacino del Rio Acquabona è stata eseguita tramite il modello D.F.R.M. (Debris Flow Routing Model), che permette di simulare la propagazione idraulica delle colate detritiche nei contesti alpini. L’elaborazione e la consultazione dei dati geo riferiti utili al fine di ricostruire al meglio il bacino idrografico per la modellazione idraulica, nonché la visualizzazione dei risultati, sono state gestite tramite il software QGIS (versione 3.40). Per quanto riguarda invece la fase di progettazione e modifica degli argini del bacino di ritenuta, al fine di ridimensionarlo per poter invasare il volume generato dalle simulazioni, è stato impiegato il software di progettazione AutoCAD (versione 2024).