STRADA - STRATEGIE DI ADATTAMENTO AI CAMBIAMENTI CLIMATICI

PER LA GESTIONE DEI RISCHI NATURALI NEL TERRITORIO

TRANSFRONTALIERO:

Asse: Ambiente e Territorio

OBIETTIVI OPERATIVI DI PERTINENZA DELLE AZIONI PROPOSTE:

MISURA 1.1:

INCENTIVARE UNA GESTIONE CONGIUNTA DEI RISCHI NATURALI

(GEOLOGICO, IDRAULICO E VALANGHIVO) ED AMBIENTALI

(ECOLOGICO)

II COMITATO DI PILOTAGGIO TECNICO – MILANO 20.04.2012

AZIONE 4 – ANALISI DI VALANGHE DI PICCOLA-MEDIA

DIMENSIONE

Regione Autonoma Valle d’Aosta – Dipartimento difesa del suolo e

risorse idriche – Coordinatore attività

Regione Lombardia – Direzione Generale Protezione Civile,

Prevenzione e Polizia locale

Regione Lombardia – Agenzia Regionale per la Protezione

dell’Ambiente

Regione Piemonte – Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale

Cantone dei Grigioni – Ufficio forestale dei Grigioni, Sezione pericoli

naturali

Cantone del Vallese – Service des forêts et du paysage (SFP), section

des dangers naturels

COSTI PREVISTI: 818.805,00 €

AZIONE 4 – ANALISI DI VALANGHE DI PICCOLA-MEDIA

DIMENSIONE

6 Riunioni organizzate nell’ambito del progetto:

- Davos (CH) 29 settembre 2009

- Quart (AO) 14.01.2010

- Davos (CH) 16.06.2010

- Bormio (Lombardia) 05 maggio 2011

- Milano 14 dicembre 2011

- Milano 12 gennaio 2012

1 Workshop a Davos (CH) il 17 giugno 2010 : CORSO DI ISTRUZIONE

PER RAMMS

2 in previsione: 1 in Lombardia, 1 in Valle d’Aosta

Incarico da parte della Regione Valle d’Aosta alla Società Flow-Ing di La Spezia per

l’aggiornamento dello studio sugli innevamenti del territorio valdostano.

AZIONE 4.1 – Analisi dei dati nivo-meteorologici e

valanghivi nell’ottica del cambiamento climatico

SOTTOPROGETTO A

Raccolta ed analisi dei dati di

altezza di neve al suolo relativi

alle zone di distacco delle

valanghe

SOTTOPROGETTO B

Aggiornamento dello studio degli

innevamenti

SOTTOPROGETTO A

Raccolta ed analisi dei dati di altezza di neve al suolo relativi alle zone di distacco

delle valanghe

CRONOPROGRAMMA ATTIVITA’

Nel corso dell’anno 2011 è stata rielaborata l’attività A.2.

E’ stato pianificato il posizionamento di nuove paline nivometriche in area di distacco.

La pianificazione ha portato ad identificare complessivamente n. 55 paline nivometriche.

Nel corso del 2012 l’attività di ricerca si focalizzerà sull’analisi dei dati rilevati nella stagione invernale

2011-2012 tramite lettura delle citate paline.

Attività termina Attività da svolgere

Nel corso dell’anno 2011 l’attività di ricerca si è concentrata sul punto B.3.

Allo stato attuale sono state individuate n. 23 stazioni automatiche ubicate a Q > 2’000 m s.l.m..

Sono in corso di ultimazione le attività di filtraggio dei dati finalizzate al fine di ottenere dati omogenei

che possano essere integrati nel data base di riferimento dello studio svolto nel 2005.

Per quanto esposto si rileva una estensione dell’attività B.3 di circa un trimestre.

Si prevede comunque di portare a termine nei tempi pianificati tutte le attività previste.

SOTTOPROGETTO B

Aggiornamento dello studio degli innevamenti

CRONOPROGRAMMA ATTIVITA’

X

Incarico da parte dell’ARPA Piemonte all’Università di Torino

(Dipartimento Scienze della Terra – Prof.ssa Fratianni)

1. Analisi delle serie di dati climatici relativi a 6 stazioni automatiche (Toggia,

Vannino, A.Devero, Agaro, A. Cavalli, Camposecco) in Val d’Ossola;

2. analisi climatica, variazioni ed individuazione dei trend;

3. analisi della relazione variazioni climatiche - eventi valanghivi al fine di

identificare i parametri relativi alle valanghe frequenti

Incarico da parte dell’ARPA Piemonte all’Università di Torino

(Dipartimento Scienze della Terra – Prof.ssa Fratianni)

• Le prime analisi confermano la tendenza già indicata in altri studi che mostrano

che il clima ha registrato un aumento significativo della temperatura, soprattutto nel

corso degli ultimi tre decenni.

• L’assenza di tendenze significative per i dati di precipitazione è in accordo con i

risultati ottenuti da altri autori sulle Alpi

• La durata della copertura nevosa stagionale mostra una diminuzione significativa,

evidentemente legata all’aumento della temperatura

Sviluppi: si stanno analizzando le correlazioni tra frequenza degli eventi valanghivi

e intensità delle precipitazioni (statistica su valanghe osservate e segnalate nel

Modello 1 AINEVA e relative precipitazioni nevose giornaliere).

4.2.1 Sviluppo di un modello di calcolo dinamico

L’obiettivo di questa azione consiste nello sviluppare un modello per il calcolo

dinamico di valanghe di piccole-medie dimensioni, basato sul modello di

simulazione numerica RAMMS che è attualmente applicato alla mappatura di

pericolo a larga scala di valanghe estreme, o di grandi dimensioni.

Rilievi invernali sui siti pilota da parte di tutti i partner

Azione 4.2 - Modellizzazione delle valanghe frequenti

Arpa Lombardia

• Acquisto e installazione di pluviometro riscaldato, albedometro e termometro per la

misura della temperatura superficiale del manto nevoso. L’installazione del

pluviometro riscaldato consentirà di quantificare il contenuto in acqua delle

precipitazioni di carattere nevoso.

• Completamento della sensoristica di altre stazioni nivometeorologiche di ARPA

Lombardia al fine di registrare in maniera automatica vari parametri nivometeorologici

utili alla caratterizzazione micrometeorologica e nivologica delle Alpi Lombarde.

• Completamento della sensoristica delle stazioni nivometeorologiche automatiche,

unitamente all’acquisto e implementazione su hardware del Centro Nivometeorologico

del software IMIS per l’invio quotidiano dei dati ricevuti al Centro WSL-SLF di Davos,

al fine di poterli elaborare con il software SnowPack

• Ottenimento di profili stratigrafici del manto nevoso, eseguiti in modo “automatico”

dalle stazioni nivometeorologiche dotate di tutti i sensori necessari, unitamente ai

profili manuali che vengono settimanalmente eseguiti dai tecnici del centro

Nivometeorologico

•Aerofotogrammetria

Azione 4.2 - Modellizzazione delle valanghe frequenti

Walter Steinkogler (steinkogler@slf.ch)

Le commissioni valanghe (CV) devono decidere relativamente

alla chiusura resp. apertura delle vie di comunicazione

per le CV è di fondamentale importanza sapere se

una valanga ha la potenzialità di raggiungere la strada o

di fermarsi al di sopra di essa.

Influenza del manto nevoso sulla dinamica della valanga

La lunghezza di arresto di una valanga dipende dalla massa al distacco e dalle condizioni del manto nevoso lungo il percorso

Questa task di progetto studia:

gli effetti del manto nevoso sulla

dinamica della valanga e quindi gli

effetti sulla distanza di arresto

Percorso

valanghivo

Zona di arresto Zona di distacco

Sono state selezionate 5 valanghe dal catasto storico di Vallée de la Sionne, con simile massa iniziale e stessa

topografia ma che hanno sviluppato dinamiche diverse, es. pressioni o velocità

Walter Steinkogler (steinkogler@slf.ch)

le ragioni di tali diversità sono state ricercate nelle proprietà del manto nevoso

Sono state utilizzate misure di diversa natura tra le quali vanno annoverate:

FMCW radar

lungo il percorso

valanghivo

Laserscannig

& fotogrammetria

Pressioni d‘impatto

Permette di

identificare regimi di

flusso e profondità di

erosione

Permette di definire i

volumi di distacco,

erosione e deposito

Permettono di

identificare i regimi di

flusso e le

caratteristiche

dinamiche

I risultati preliminari indicano che:

- Specifici regimi di flusso si sviluppano anche su distanze molto corte in funzione della quantità e qualità della neve erosa.

- Al contrario, la mancanza di neve erodibile lungo il percorso riduce la distanza di arresto ma ha anche un forte influsso sulle

caratteristiche dinamiche come ad esempio la pressione d‘impatto.

Simulazioni numeriche con

RAMMS

Permettono di

estendere le

caratteristiche dinamiche

lungo tutto il percorso

Walter Steinkogler (steinkogler@slf.ch)

Per caratterizzare il manto nevoso relativo alle 5 valanghe esaminate, sono state eseguite simulazioni con il modello

SNOWPACK: Il modello usa come input i parametri meteorologici della stazione Vallée de la Sionne.

Permette la ricostruzione del manto nevoso per tutta la stagione invernale, e quindi permette di associare

a ciascuna valanga il manto nevoso precedente al distacco (per esempio: temperatura del manto nevoso e

densità)

I risultati preliminari indicano che:

- Le densità della neve nella zona di distacco o nella zona di scorrimento non sembrano poter spiegare da sole le variazioni

osservate tra le 5 valanghe. La densità iniziale ha un forte influsso sulla massa iniziale di distacco.

- La temperatura del manto nevoso sembra giocare un ruolo importante, perché probabilmente cambia la granulometria della

valanga e quindi la sua reologia.

come prossimo passo sono previste simulazioni dettagliate del manto nevoso con ALPINE –3D per la ricostruzione della

temperatura lungo tutto il percorso.

output: temperatura del

manto nevoso

output: densità del manto

nevoso

Posizione ed estensione della zona di distacco sono influenzate dalla topografia del terreno e dalla distribuzione

del manto nevoso.

Gli algoritmi attualmente usati per la definizione automatica di queste zone, sono stati sviluppati per lo studio di

valanghe estreme, e si basano sulle caratteristiche topografiche del terreno. Questi algoritmi non funzionano per

valanghe frequenti.

La prima task del progetto è quindi di trovare altri parametri, anche legati alla copertura nevosa, che possano

migliorare gli algoritmi esistenti. La rugosità è uno dei parametri principalmente investigati.

Mappa della rugosità del terreno

Mappa della rugosità del manto nevoso

Influenza del manto nevoso sulla posizione ed estensione delle

zone di distacco

Jochen Veitinger (veitinger@slf.ch)

PR

CB1 CB2

Jochen Veitinger (veitinger@slf.ch)

PR CB1 CB2

Slope (mean, std) 38.2006, 3.9700 42.2963, 6.2869 35.7293, 4.3237

Roughness 1m (mean,

std)

0.0057, 0.0058 0.0287, 0.0234 0.0095, 0.0067

Roughness 25m (mean,

std)

0.0013, 0.0012 0.0030, 0.0048 0.0019, 0.0033

I risultati prelimimari di questa task sono:

Il sito VDLS è stato suddiviso in sottobacini a ciascuno dei quali è stata associata un rugosità (vedere tabella sotto). I bacini sono caratterizzati da diverse rugosità e quindi ben si apprestano per rappresentare diverse condizioni topografiche.

• I dati laserscanning raccolti a VDLS sono stati utilizzati per la ricostruzione degli scenari tipici. PR,

CB1, CB2 sono i sottobacini per cui è stata effettuate l‘analisi.

• L‘altezza neve al suolo, HS per le stagioni invernali 2006 e 2009 mostra altezze medie di neve maggiori in terreno

caratterizzato da rugosità minore (PR, CB2). Sono minori anche le variazioni attorno alla media, e quindi la distribuzione

della neve è più omogenea su terreno poco rugoso.

• L‘altezza di neve al suolo per la stagione 2011, è relativamente omogenea in tutti i bacini.

Jochen Veitinger (veitinger@slf.ch)

PR CB1 CB2

•Correlazione tra manti nevosi corrispondenti a diversi anni e aree

Correlation

coefficient R

(HS)

2006 vs 2009 2006 vs 2011 2009 vs 2011

PR 0.50 0.30 0.41

CB1 0.87 0.55 0.57

CB2 0.73 0.65 0.47

• Il 2006 e il 2009 risultano essere fortemente correlati ad indicare che la distibuzione del mando nevoso è molto

simile nelle due diverse stagioni.

• La correlazione con il 2011 è bassa in tutti i casi ad indicare che la singola precipitazione non si distribuisce

necessariamente come la media (da ricordare che il laserscannign set del 2011 corrisponde ad un‘unica

precipitazione nevosa ad inizio stagione)

• PR presenta la correlazione minore in tutte le situazioni, ad indicare che in questa area la correlazione tra

topografia e manto nevoso è debole

Jochen Veitinger (veitinger@slf.ch)

• I dati laserscanning raccolti a VDLS sono stati utilizzati per calcolare la correlazione tra scenari di distribuzione del manto nevoso corrispondenti ad anni diversi.

• Correlazione tra la rugosità del terreno e la rugosità del manto nevoso

Correlation of snow cover roughness and terrain roughness, CB1

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1m 5m 10m 25m

Size of moving window (scale)

Co

rrela

tio

n C

oeff

cie

nt

R

HS_ 06

HS_09

HS_11

Correlation of snow cover roughness and terrain roughness, CB2

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1m 5m 10m 25m

Size of moving window (scale)

Co

rrela

tio

n C

oeff

cie

nt

R

HS_ 06

HS_09

HS_11

Correlation of snow cover roughness and terrain roughness, PR

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1m 5m 10m 25m

Size of moving window (scale)

Co

rrela

tio

n C

oeff

cie

nt

R

HS_ 06

HS_09

HS_11

• La correlazione aumenta, all‘aumentare della scala di

riferimento, il che significa che strutture a scala 25 m correlano

meglio con il terreno in respetto a strutture di 1-10 m, che

scompaiono nel manto nevoso.

• Maggiore la rugosità del terreno, maggiore la correlazione tra

le due rugosità. (PR -> CB2 -> CB1)

• Una singola precipitazione (2011) ha la correlazione maggiore

con il terreno

Jochen Veitinger (veitinger@slf.ch)

• I dati laserscanning raccolti a VDLS sono stati utilizzati per calcolare la correlazione tra rugosità del terreno e rugosità del manto nevoso per stabilire come il manto nevoso influenza la topografia.

Walter Steinkogler (steinkogler@slf.ch)

Steintälli

- Il sito è stato equipaggiato con una macchina fotografica automatica, con diverse stazioni meteo sensorscope, ed è

stata preparata la base operativa per effettuare laserscanning.

- Il manto nevoso ha raggiunto i livelli masssimi storici. Purtroppo anche qui si è verificato un unico, piccolo evento

valanghivo.

- 5 campagne laserscannig sono state effettuate ad intervalli regolari durante la stagione invernale per monitorare la

distribuzione del manto nevoso e per rilevare l‘unico evento valanghivo verificatosi dell‘area.

L‘unico evento valanghivo a Steintälli (2012.03.04) Esempio di laserscanning (2011.0. 01)

Misure effettuate presso i siti sperimentali durante la stagione

invernale 2011-12

Vallée de la Sionne:

•A Vallée de la Sionne l‘attività valanghiva è stata caratterizzata da numerose valanghe spontanee di medie e piccole

dimensioni. E‘ stato eseguito anche un distacco artificiale con risultati solo marginalmente positivi. E‘ stato infatti povocato il

distacco di un piccolo lastrone che ha percorso solo alcune centinaia di metri (foto sotto)

•E‘ stata eseguita una campagna Laserscanning l‘ 08.12.2011 a seguito della prima precipitazione nevosa significativa,

caratterizzata da una distribuzione di altezze omogenea a causa della mancanza di vento

•E‘ stata utilizzata, per la prima volta, una macchina fotografica termica con lo scopo, sperimentale, di verificare se sono

distinguibili variazioni di temperatura nel manto nevoso, e nella valanga stessa, durante lo scorrimento della valanga

Jochen Veitinger (veitinger@slf.ch)

Misure di temperatura del manto nevoso e della valanga durante il

distacco artificiale a VDLS, effettuate mediante macchina fotografica

termica.

Walter Steinkogler (steinkogler@slf.ch)

Sedrun:

-Il sito è stato equipaggiato con una macchina fotografica automatica, con una stazione meteo sensorscope, e la

base operativa per effettuare laserscanning è stata ottimizzata per migliorare le misure nella zona di distacco.

- Anche se quest‘anno le stazioni della zona hanno registrato record storici di altezza neve, la zona di distacco del

sito è stata soggetta a forti venti che hanno eroso tutto il manto nevoso e quindi annullato l‘attività valanghiva. I

distacchi artificiali non hanno prodotto alcun evento.

La zona di distacco a Sedrun, caratterizzata da forte

erosione.

Una campagna laserscannign del manto nevoso è stata comunque effettuata all‘inizio della stagione

invernale

Walter Steinkogler (steinkogler@slf.ch)

Osservazioni addizionali:

A causa della mancanza di attività valanghiva all‘interno dei siti di progetto, le osservazioni valanghe sono state

estese a diversi eventi occorsi nei dintorni di Davos.

Per queste valanghe non sono state effettuate campagne laserscanning, sono state invece raccolte informazioni

sulla distanza di arresto (misurata con GPS) , sulla dinamica (granulometria, etc) e sulle caratteristiche del manto

nevoso.

Valanga a Monstein/Davos (2012 02 08)

Valanga Breitzug/Davos (2012 03 14)

Convenzione tra Arpa Piemonte e Università di Pavia Dipartimento d’Ingegneria Idraulica e Ambientale

4.2.2 Applicazione di una procedura statistica per l’individuazione delle

aree potenzialmente valanghive

ATTIVITA’ Aprile 2011 [SAL ai 12 mesi]

Aprile 2012 [SAL ai 24 mesi]

Note

Definizione

Area d’Indagine ✓ Definizione finale nel gennaio

2011, con modifica concordata

al “Piano delle Attività”

Predisposizione Base di Dati

(DTM, Usi suolo, Ortofoto, CLPV…) ✓

Derivazione di un modello statistico

“ad-hoc” per il territorio Piemontese ✓

Elaborazione

Carte Morfo-Cliviometriche

✓ [Rima San Giuseppe,

Rimasco, Boccioleto]

✓ [Mollia, Campertogno, Riva

Vald., Valstrona, Massiola]

Delimitazione

Aree di Distacco

✓ [Rima San Giuseppe,

Rimasco, Boccioleto]

✓ [Mollia, Campertogno, Riva

Vald., Valstrona, Massiola]

Redazione Carte Valanghe:

Carte di Analisi

✓ [Rima San Giuseppe,

Rimasco, Boccioleto]

✓ [Mollia, Campertogno, Riva

Valdobbia, Valstorna,

Massiola]

Redazione Carte Valanghe:

Carte di Sintesi

Da definire a cura di Arpa

Piemonte le specifiche di

redazione delle carte di sintesi

Linee guida operative per CLV Attività non ancora avviata

Attività di studio completate con relativi Report:

- COMPLETATA LA STESURA DELLE CARTE DI ANALISI SU STUTTO IL TERRITORIO

OGGETTO DI INDAGINE

- PRODOTTI I RELATIVI ELABORATI CARTOGRAFICI (CARTE DI ANALISI) E LA

RELAZIONE TECNICA (FEBBRAIO 2012)

Attività di studio da completare (incontro previsto in data 18.04.12 per

pianificare attività):

- REDAZIONE DELLE CARTE DI SINTESI (da definire a cura di Arpa Piemonte le specifiche di redazione)

- REDAZIONE LINEE GUIDA OPERARTIVE PER LE COMMISSIONI LOCALI VALANGHE

NOTA: La convenzione in essere tra Arpa Piemonte e Dipartimento di Ingegneria Idraulica, avente

durata prevista pari a 2 anni, è scaduta in data 02.03.2012; le parti hanno informalmente

concordato un proroga di 9 mesi (con termini posticipato al 02.12.2012), attualmente in fase

di formalizzazione.

Comuni interessati

• Valstrona

• Massiola

• Rima San Giuseppe

• Boccioleto

• Rimasco

• Campertogno

• Mollia

• Riva Valdobbia

Carte di Analisi: Val Sermenza (Rima S. Giuseppe, Rimasco, Boccioleto)

Carte di Analisi: Valle Grande (Campertogno, Mollia, Riva Valdobbia)

Carte di Analisi: Valstrona (Valstrona e Massiola)

Azione 4.3 – Strategie di mitigazione del pericolo per

valanghe frequenti

La Regione VdA sta definendo una convenzione con AINEVA per redigere i

rapprorti di sintesi relativi:

- Definizione di scenari per la gestione del rischio valanghe su vie di

comunicazione;

-Definizione di scenari per la gestione del rischio valanghe all’interno dei

comprensori sciistici;

-Partecipare al CTS di progetto

Azione 4.3 – Divulgazione dei risultati

1 workshop già realizzato;

1 in previsione in Regione Lombardia;

1 in previsione in Regione VdA a conclusione del progetto

Presentazione di alcuni lavori all’EGU 2012 di Vienna e all’ISSW 2012 in Alaska