• frana
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• soglie
• suscettibilità

Le colate detritiche sono fenomeni che, a seguito di eventi pluviometrici intensi, si originano a causa di dissesti superficiali che si innescano nella parte medio-alta dei versanti e si trasformano rapidamente in flussi di sedimenti misti ad acqua. Si tratta di una tipologia di frana tra le più distruttive a causa della rapidità con cui si innescano, i volumi di sedimenti mobilizzati e le velocità raggiunte nella fase di propagazione.
In Italia, le colate detritiche sono fenomeni tipici dell’arco Alpino e, con caratteristiche diverse, frequenti nell’Appennino Centro-Meridionale, come ampiamente documentato in letteratura scientifica. L’Appennino Settentrionale, ed in particolare l’Appennino Emiliano-Romagnolo sono da sempre caratterizzati da fenomeni di frana di tipo lento, come scivolamenti roto-traslativi e colate lente. Le colate detritiche, in questo territorio, sono fenomeni storicamente più rari rispetto alle tipologie di frana sopra citate, per cui poco studiati e documentati in letteratura.
Tuttavia, negli ultimi anni, l’Appennino Emiliano è stato interessato dal verificarsi di fenomeni di colata detritica a seguito di precipitazioni temporalesche brevi e intense. I casi più significativi sono gli eventi alluvionali che hanno interessato la provincia di Parma nell’Ottobre del 2014 e la provincia di Piacenza nel Settembre 2015. In entrambi i casi, a seguito di precipitazioni intense, che hanno fatto registrare cumulate di pioggia maggiori di 300 mm in circa 8 ore e picchi di precipitazione oraria maggiori di 80 mm, i sottobacini dell’Alto Appennino sono stati interessati da numerosi fenomeni di colata detritica. Durante il lavoro tesi, la mappatura delle aree colpite dagli eventi alluvionali, attraverso rilevamento in sito e fotointerpretazione, ha portato a censire un totale di 136 fenomeni.
I recenti eventi alluvionali del 2014 e 2015, unitamente al verificarsi sempre più frequente di fenomeni temporaleschi brevi e intensi, causa innescante delle colate detritiche, hanno fatto emergere la necessità di avviare un’attività di ricerca e caratterizzazione di questi fenomeni in EmR.
Partendo dallo studio degli eventi del 2014 e 2015, il lavoro dei questa tesi è stato rivolto alla realizzazione di una Carta di Pericolosità da colate detritiche dell’EmR, definita come la probabilità annua di occorrenza di questa tipologia di fenomeni in tutto il territorio montuoso regionale. La pericolosità è stata determinata attraverso l’individuazione di una probabilità spaziale ed una probabilità temporale di accadimento.
La probabilità temporale è stata determinata attraverso l’individuazione di soglie pluviometriche d’innesco di colate detritiche per l’intero territorio regionale e dei tempi di ritorno associati alle soglie individuate: dopo aver definito i valori di pioggia con miglior capacità discriminatoria dell’accadimento di colate durante gli eventi del 2014 e 2015 (per piogge di durata 1h e 3h), questi sono stati normalizzati come Percentuale di Superamento rispetto il valore di pioggia con tempo ritorno 10 anni, e infine spazializzati sull’intero territorio.
La probabilità spaziale è stata espressa in termini di suscettibilità da colate detritiche attraverso l’applicazione di algoritmi di Regressione Logistica, analizzando le caratteristiche litotecniche e morfometriche del territorio e le occorrenze di colate detritiche negli eventi di Parma e Piacenza, e la successiva regionalizzazione dei risultati.
La fase finale è stata quella di combinare la Carta di Suscettibilità (probabilità spaziale) e le Carte di Probabilità annuale di superamento delle soglie d’innesco (probabilità temporale) in modo da ottenere Carte di Pericolosità da colate detritiche relative a piogge innescanti di durata pari a 1h e 3h.

The debris flows are phenomena occurring, after intense rainfall events, due to superficial landslides triggered in the upper-middle part of the slopes, which are quickly transformed in flows of water and sediments. Debris flows are among the most destructive landslides due to the rapidity of trigger and mobilization of sediments and the high velocity during the propagation phase. In Italy, debris flows phenomena are typical in the Alpine environment, and, with different characteristics, fairly frequent in the Central and South Apennines, as widely documented in the scientific literature. The most common types of landslides in the Northern Apennine, and in particular the Emilia Romagna Apennine, are slow landslides (roto-translational slides and slow flows). In this region, debris flows are more uncommon than slow-type landslides, therefore they are almost unstudied and poorly documented in the scientific literature. However, during the last years, the Emilia Romagna Apennine has been affected by debris flow occurrence as a result of short and intense rainstorm events. The most significant cases are the alluvial events which have affected the Parma Province during the October 2014 and the Piacenza Province during the September 2015. In both cases, numerous debris flows have occurred as result of severe rainfall events during which, cumulative rainfall higher than 300 mm in 8 h and hourly rainfall peak higher than 80 mm have been recorded. During the thesis, the mapping of phenomena through photo-interpretation and field surveys, has allowed to identified a total of 136 debris flows. The recent alluvial events of 2014 and 2015 and the increasingly frequent occurrence of short and intense rainstorm events (triggering causes of debris flows) have highlighted the need for research activity on the study and characterization of debris flows in Emilia Romagna. The objective of this research has been to produce a Debris flow Hazard Map of Emilia Romagna, defined as the annual probability occurrence of these phenomena in the whole mountain regional territory. The Hazard has been determined through the identification of a spatial probability and a temporal probability of such phenomena. The temporal probability has been determined through the identification of debris flows triggering thresholds for the whole mountain regional territory and the identification of their return periods. This has been based on the definition of the rainfall values with the maximum capacity to discriminate the debris flows occurrence during the events of 2014 and 2015 (at time intervals of 1h and 3h), on their normalization by using their Exceedance Percentage compared to the rainfall values having a return period of 10 years, and on their spatialization over the whole regional territory. The spatial probability has been expressed as debris flows susceptibility through the application of Logistic Regression algorithm, by analyzing the lithological and morphometric characteristics of the territory and the debris flows occurrence during the events of Parma and Piacenza and by the regionalization of results. The final step has regarded the combination of the Susceptibility map (debris flow spatial probability) and the Annual Probability Thresholds Exceedance Maps (debris flow temporal probability) to obtain Debris flow Hazard Maps related to the rainfall thresholds at 1 hour and at 3 hours duration.