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Masse in movimento: colate detritiche e materiale solido di fondo
Nelle regioni montane scoscese, i torrenti sono una delle principali fonti di pericolo. Durante le forti piogge, portano via masse distruttive di roccia e terreno. Esaminiamo questi processi per poterli simulare e sviluppare sistemi di allarme.
Il fenomeno si verifica soprattutto in caso di forte maltempo: una miscela fangosa di acqua, materiale fine e detriti rocciosi scorre a tratti, spesso ad alta velocità, nei villaggi, sulle strade e sulle ferrovie. Queste colate detritiche sono una variante temuta dei processi di trasporto dei sedimenti. I danni che causano sono stimati in oltre 100 milioni di franchi svizzeri all'anno.
Nelle Alpi, le più grandi colate detritiche conosciute hanno trasportato fino a mezzo milione di metri cubi di materiale nelle valli. Il trasporto di questa quantità richiederebbe più di 40.000 camion. Non è raro assistere a colate detritiche che trasportano quantità di materiale equivalenti a circa mille camion.
Per ridurre il rischio di colate detritiche e poter adottare misure di protezione, è necessario conoscere il funzionamento di questi processi. Per questo motivo effettuiamo esperimenti e misurazioni a lungo termine, per i quali abbiamo talvolta sviluppato nuovi sistemi di misurazione, come il bilancio dei flussi detritici.
Grazie ai dati unici delle installazioni nel nostro laboratorio su larga scala, siamo stati in grado di aggiungere un modulo per i flussi detritici al software di modellazione della caduta massi RAMMS. Questo modulo calcola le possibili cause e i percorsi di una colata detritica in base alle precipitazioni, al terreno e alla pendenza.
Da oltre cinquant'anni analizziamo il carico di fondo di rocce, detriti rocciosi, sabbia e legno nell'Erlenbach, nella valle dell'Alptal (Canton Svitto). Si tratta di una delle più lunghe serie di osservazioni al mondo sull'argomento, il che la rende preziosa per la comprensione di questi processi di scouring. Anche in questo caso, stiamo utilizzando nuovi metodi di misurazione, come le trappole di campionamento automatiche che raccolgono il materiale trasportato da un fiume durante una piena per un determinato periodo di tempo, al fine di valutarne la quantità e la composizione.
La nostra ricerca non solo fornisce conoscenze fondamentali, ma aiuta anche a valutare i rischi e a sviluppare misure di protezione. Poiché l'attenzione si concentra sull'equilibrio tra costi e rischi elevati, esploriamo anche il rapporto della popolazione con il rischio e la sua valutazione delle contromisure.