In questa memoria vengono presentati i primi risultati di una ricerca relativa all'utilizzo di sensori sismici per il monitoraggio delle colate detritiche (debris flow). Nella primavera del 1996 sono stati installati lungo un tratto d'alveo di un bacino attrezzato dell'Italia nord-orientale (T. Moscardo), ad una distanza di un centinaio di metri l'uno dall'altro, quattro geofoni e quattro sismografi. Il conoide di questo torrente era già stato attrezzato nel 1989 con una serie di stazioni idrometrografiche ad ultrasuoni per rilevare il passaggio delle colate detritiche e misurarne la velocità media di propagazione. I sensori sismici sono stati installati più di un chilometro a monte di queste stazioni ad ultrasuoni, più vicini alla testata del bacino, in modo da poter eventualmente registrare il momento di innesco delle colate. Durante l'estate del 1996 si sono verificati due debris flow, entrambe registrati dalle attrezzature sismiche ed ultrasoniche. Il confronto di tali registrazioni ha rivelato, per il primo degli eventi verificatisi, una forte similarità tra gli idrogrammi ottenuti tramite gli ultrasuoni ed i grafici riportanti la variazione della velocità media di vibrazione del terreno nel tempo misurata dai sismografi. In particolare è stato possibile identificare in entrambe i tipi di grafico il passaggio di un fronte d'onda molto ripido seguito da fronti successivi di minore ampiezza. E' stato anche possibile operare una stima delle velocità medie di propagazione di tali fronti d'onda sia in corrispondenza al sito sismico che alle stazioni ultrasoniche.

This note present a technique based on video image processing for the estimation of surface velocity of debris flows. The method has been developed and tested using video images recorded on the occasion of two debris flows in an instrumented basin of the northern Italian Alps. Debris flows posses a great destructive power and often cause major damages to human infrastructures. Measurements of debris flows characteristics, such as flow height, impact force and velocity may help in the development of countermeasures and warning systems. Development and testing of techniques and methods for measuring these characteristics are of remarkable theoretical and practical importance. Time-lapse photography and electromagnetic Doppler speedometers have already been used for debris flow surface velocity measurements (Suwa et al. 1985). The automated shooting of videos of debris flows and the subsequent use of image processing techniques is here proposed as another method for this type of measurement. Hydroinformatics '98, Copenhagen 24-26 August 1998

In molte zone montane le colate detritiche (debris flow) sono fra i processi torrentizi di maggiore importanza, sia ai fini dell'evoluzione morfologica dei bacini idrografici, sia, soprattutto, perché spesso determinano gravi situazioni di rischio per le infrastrutture antropiche. Nell'ambito dell'attività di ricerca sulle colate detritiche, la raccolta in campagna di dati sperimentali risulta del massimo interesse ai fini dell'interpretazione dei processi e della loro simulazione mediante modelli fisici e numerici. A significative esperienze di monitoraggio sviluppate in altre regioni geografiche fa riscontro in Europa una generalizzata carenza di dati sperimentali rilevati in campagna. Al fine di fornire un contributo alla raccolta sperimentale di dati sulle caratteristiche delle colate detritiche in ambiente alpino il CNR IRPI di Torino ha avviato una ricerca in tal senso circa dieci anni or sono, e la ha successivamente proseguita in collaborazione con il CNR IRPI di Padova e con il supporto logistico della Direzione Foreste della Regione Friuli - Venezia Giulia. Per questo studio è stato scelto il bacino del Torrente Moscardo, nelle Alpi Carniche. Il bacino, chiuso all'apice del conoide, copre una superficie di 4.1 km2, con un rilievo di 1150 m; la lunghezza dell'asta torrentizia principale è di 2760 m. Si è proceduto alla scelta dell'area di studio tenendo conto soprattutto dell'elevata frequenza delle colate detritiche, della facilità di accesso al sito di misura e della presenza di un canale di deflusso ben definito e scarsamente soggetto a divagazioni. Nel 1989 ha iniziato a funzionare sul Torrente Moscardo un sistema di monitoraggio costituito da due sensori a ultrasuoni (ecometri) installati in un tratto d'alveo pressoché rettilineo ubicato nella parte centrale del conoide alluvionale. L'intervallo di tempo che intercorre fra le registrazioni del passaggio del fronte della massa detritica alle sezioni attrezzate consente una valutazione della sua velocità media. L'esame delle misure rilevate dagli ecometri in ogni sezione permette, inoltre, di analizzare il profilo della colata e le eventuali fasi di deposizione e di erosione del materiale solido nel corso di un evento. Il rilievo dei dati di precipitazione rende infine possibile la caratterizzazione degli eventi pluviometrici che causano l'innesco delle colate detritiche. I positivi risultati ottenuti nei primi anni di attività del bacino attrezzato (fra il 1990 e il 1994 sono stati registrati 11 eventi) hanno suggerito di proseguire l'attività di ricerca anche attraverso l'installazione di nuova strumentazione. Attualmente il sistema di monitoraggio, al cui rinnovo si è proceduto nel corso del 1995, risulta così composto_ -un pluviografo ubicato poco fuori dal bacino attrezzato; -un set di geofoni installati lungo la sponda del torrente nella parte medio-inferiore del bacino, a monte del conoide alluvionale; -quattro sensori a ultrasuoni installati in tre sezioni del torrente, nella parte centrale del conoide, in un tratto della lunghezza complessiva di 369 metri_ la sezione di monte è strumentata con due sensori affiancati; -una telecamera, posizionata in modo da coprire gran parte dell'alveo fra le prime due sezioni attrezzate con sensori a ultrasuoni; Rispetto al sistema di monitoraggio funzionante in precedenza, l'intervallo fra l'acquisizione di due dati successivi da parte degli ecometri è stato abbassato da 10 secondi a 1 secondo, al fine di assicurare una più dettagliata rappresentazione del fenomeno. I quattro sensori a ultrasuoni sono gestiti da una stazione di acquisizione dati che provvede anche ad attivare la telecamera in occasione di rapide variazioni del livello idrometrico del torrente, situazioni indicative del probabile verificarsi di una colata detritica; la restante strumentazione dispone di sistemi di registrazione autonomi. Nei mesi di giugno e luglio del 1996 sono state registrate sul Torrente Moscardo due colate detritiche, a loro volta articolate in diverse pulsazioni. Le immagini video delle colate sono risultate di grande utilità per l'interpretazione dei fenomeni, mentre la contestuale disponibilità dei dati registrati dai geofoni e dagli ecometri ha reso possibile la valutazione delle velocità medie di traslazione della colata in diversi tratti d'alveo. Nel presente lavoro viene fornita una dettagliata descrizione delle colate registrate, con particolare attenzione alle diverse fasi in cui queste si sono articolate. Entrambi gli eventi sono stati preceduti da deflussi di piena piuttosto sostenuti, avvenuti probabilmente in forma iperconcentrata; le colate detritiche hanno quindi avuto inizio con una rapida risalita del livello del torrente, accompagnata dal passaggio di tronchi d'albero; in questa fase del fenomeno il fluido risultava caratterizzato da turbolenze piuttosto accentuate. Seguiva la parte dell'evento caratterizzata dalle maggiori altezze idrometriche_ in questa fase, pur non potendosi riconoscere la presenza di una "zona rigida" (rigid plug) spesso citata nella letteratura scientifica, il fenomeno presentava caratteristiche tipiche del fronte delle colate detritiche_ trasporto di massi di cospicue dimensioni, attenuazione delle turbolenze, presenza di un'abbondante matrice fluida. Nella fase successiva degli eventi la presenza di materiale grossolano si faceva più sporadica, mentre le immagini registrate mostrano una progressiva diminuzione della concentrazione della massa defluente. In entrambi gli eventi si è osservato, alcuni minuti dopo il passaggio del fronte principale della colata, il passaggio di ulteriori ondate di minori dimensioni. La memoria propone infine alcune considerazioni sui principali problemi legati al monitoraggio delle colate detritiche emersi dall'esperienza maturata nel Torrente Moscardo e sulle prospettive di impiego dei dati nell'ambito della futura attività di ricerca.

This paper presents a study sample carried out on 41 villages of the Piedmont Region (NW Italy) affected by natural processes over the last 200 years. These inhabited areas are entitled to benefit from an old act for the relocation or local reinforcement at State expense. All historical information found concerning old processes which involved these areas was considered, beginning with archives. Old documents, maps and technical reports were looked up in each municipality and in the archives of various Authorities working in land management. Books and newspapers were also consulted. For each phenomenon, aerial photographs were analyzed and compared with old photographs where available. Information was added by geomorphological surveys. Causes and effects were examined, in particular defining typology in relation to evolutive dynamic and kinematic features in prone areas. Data were assembled in chronological and technical files_ these highlight recurrences, useful in defining hazard rating of the area.