“ANALISI DEL RISCHIO GEOLOGICO ED IDROGEOLOGICO - Corso A –” Università Mediterranea di Reggio Calabria FACOLTA’ DI ARCHITETTURA “ANALISI DEL RISCHIO GEOLOGICO ED IDROGEOLOGICO - Corso A –” Rischio idrogeologico Dott. M.C. Mandaglio

Processi di demolizione del rilievo EVOLUZIONE TEMPORALE:     I.    iniziale incisione del rilievo da parte di fiumi e torrenti; II.  successiva, progressiva diminuzione del gradiente topografico;     III. peneplanazione finale.

Processi di demolizione del rilievo AGENTI D’EROSIONE SUI VERSANTI: v     pioggia; v     acque di scorrimento superficiale; v     acque sotterranee; v     vento; v     neve e ghiaccio. ALTRI FATTORI: q      gravità; q      variazioni termiche; q      (eventuali) sollecitazioni sismiche; q      vegetazione.

PROCESSI DI ALTERAZIONE Alterazione (“weathering”) = processo distruttivo dei minerali e delle rocce a seguito dell’esposizione agli agenti atmosferici, per: DISINTEGRAZIONE FISICA; II) DECOMPOSIZIONE CHIMICA. prevalente nei climi aridi o nelle regioni artiche e di alta montagna prevalente nei climi caldo-umidi.

I - DISINTEGRAZIONE FISICA (Processi di alterazione) I - DISINTEGRAZIONE FISICA Principali azioni di disintegrazione: congelamento ed espansione dell’acqua nei giunti o in altre cavità all’interno della massa rocciosa (crioclastismo); cicli alternati di espansione/contrazione termica (termoclastismo); accrescimento di cristalli di minerali salini (aloclastismo); pressioni esercitate dalle radici delle piante nei giunti in roccia (bioclastismo); azioni di aerazione e miscelamento del suolo ad opera di animali (vermi, insetti, alcuni mammiferi) (bioclastismo). EFFETTI Frammentazione e progressiva diminuzione delle dimensioni dei singoli elementi di roccia.

II - DECOMPOSIZIONE CHIMICA (Processi di alterazione) II - DECOMPOSIZIONE CHIMICA Principali reazioni: - Soluzione: da CO2 (atmosferica, o derivante dal decadimento delle sostanze organiche) e conseguenti processi carsici; da SO3 e altri ossidi, contenuti nelle “piogge acide”; - Ossidazione e idratazione: su minerali che contengono ferro o in suoli ben aerati, con formazione di ossidi di ferro (ematite, limonite); - Idrolisi: attacco di minerali silico-alluminati contenuti nelle rocce (ad es. graniti, ecc.), in particolare in climi caldo-umidi, con formazione di minerali argillosi, ioni (K, Na, Ca, Fe, Mg) e dissoluzione della silice. ==>

(Processi di alterazione) [da Pipkin et al., 2005]

PROCESSI DI EROSIONE Comprendono: Ø   erosione s.str.; Ø   movimenti di massa (frane).

Forme del terreno dovute a processi di erosione

Modello ipotetico di versante

Ambiente di medio-alta montagna Frana per crollo di massi da una parete calcarea Frana per scorrimento rotazionale al limite di un corpo stradale [da Bell, 1998, 2001]

Ambiente di media montagna: versante interessato da fenomeni di erosione lineare, in fase di degradazione verso fenomeni di erosione diffusa (areale).

Ambiente di medio-bassa montagna: testata di un vallone interessato da estesi fenomeni di erosione diffusa.

Valle intramontana: corso d’acqua ad andamento meandriforme, interessato da fenomeni di erosione di sponda e di (temporaneo) deposito di alluvioni grossolane.

Erosione superficiale dovuta alla pioggia La perdita di suolo (“soil loss” – SL) dovuta alla pioggia su un versante dipende da numerosi fattori ed è rappresentabile con l’espressione (generica) SL = f(ER, ES) in cui: ER = erosività della pioggia (capacità di causare erosione); ES = erodibilità del suolo (suscettibilità ad essere eroso).

L’azione erosiva della pioggia si sviluppa secondo le seguenti modalità: a) distacco e movimento di singole particelle a seguito dell’impatto da parte delle gocce di pioggia (“drop splash detachment” – “raindrop erosion”)  EROSIONE LOCALIZZATA (“LOCALIZED EROSION”) b) distacco e trasporto delle particelle da parte delle acque di scorrimento superficiale (“surface runoff”), inizialmente come erosione superficiale ad opera di una lama d’acqua (“overland sheet flow erosion”), successivamente come erosione lineare, con formazione dapprima di rigagnoli (“rill flow erosion”), infine confluenti in canali d’erosione (“gully erosion”)  EROSIONE A SCALA DI VERSANTE (“SLOPE SIZE EROSION”) c) confluenza finale nel corso d’acqua al piede del versante.

Modalità e forme di erosione da pioggia su un versante

Erosione per fossi (gully erosion) Erosione incanalata (rill erosion) Erosione per fossi (gully erosion)

Erodibilità del suolo (“soil erodibility”) SL = f(ER, ES) Valutazione di ES dipende da: ♦ FATTORI IDRAULICI (spessore della pellicola d’acqua superficiale – viscosità e densità del fluido carico di sedimenti – rugosità della superficie); ♦ FATTORI GEOTECNICI (granulometria del suolo – coesione e sua variazione con il contenuto d’acqua fino a saturazione); ♦ FATTORI AGRONOMICI (tipo e densità della copertura vegetale, perenne o stagionale). Conseguenze dell’erosione su un versante: ==> asportazione di materiale, produzione e trasporto di detriti, tendenza alla “regolarizzazione” del versante.

Evoluzione di una parete rocciosa in un versante regolarizzato: con formazione di una falda detritica al piede; con contemporanea asportazione dei detriti da parte delle acque correnti in superficie. Effetto [da Castiglioni, 1975]

Effetto Corso d’acqua interessato da fenomeni di deposito di detriti grossolani.