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MODELLO 3D DELLE FRANE · GUIDA AI PROCESSI DEL MODELLO 3D

Frane: tipologie, inneschi e fattori

Schede qualitative a scopo divulgativo e didattico. La classificazione segue Varnes (1978), Cruden e Varnes (1996) e l’aggiornamento di Hungr, Leroueil e Picarelli (2014). Il paesaggio del modello è inventato: tempi, spostamenti e dimensioni sono compressi per renderli visibili e non sostituiscono indagini, monitoraggi o progetti reali.

Classificazione delle frane

Una frana è il movimento di una massa di roccia, detrito o terra lungo un versante sotto l’azione della gravità. Varnes (1978) la classifica in base al tipo di movimento (crollo, ribaltamento, scivolamento, espansione laterale, colata) e al materiale coinvolto (roccia, detrito, terra), con una classe per i movimenti complessi. Hungr et al. (2014) mantengono lo schema dei tipi di movimento, ridefiniscono i materiali con termini geotecnici (roccia, argilla, limo, sabbia, ghiaia, detrito, fango, torba, ghiaccio) e aggiungono le deformazioni di versante, che comprendono creep e deformazioni gravitative profonde.

Tipi di movimento

  • Crollo
  • Ribaltamento
  • Scivolamento (rotazionale o traslativo)
  • Espansione laterale
  • Colata
  • Deformazione di versante (Hungr et al. 2014)

Materiali (Varnes 1978)

  • Roccia
  • Detrito (prevalenza di frazione grossolana)
  • Terra (prevalenza di frazione fine)

Classi di velocità

ClasseDescrizioneVelocità
7Estremamente rapidaoltre 5 m/s
6Molto rapidada 3 m/min a 5 m/s
5Rapidada 1,8 m/h a 3 m/min
4Moderatada 13 m/mese a 1,8 m/h
3Lentada 1,6 m/anno a 13 m/mese
2Molto lentada 16 mm/anno a 1,6 m/anno
1Estremamente lentameno di 16 mm/anno

Fonte: Cruden D.M., Varnes D.J. (1996). Landslide types and processes. In: Turner A.K., Schuster R.L. (a cura di), Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board, Special Report 247, pp. 36–75.

Fattori predisponenti e fattori di innesco

Una frana avviene quando fattori predisponenti, presenti da tempo nel versante, si combinano con un fattore di innesco che agisce in un momento preciso.

Fattori predisponenti

Litologia
Argille, marne, flysch e rocce alterate hanno resistenza al taglio bassa e spesso decrescente nel tempo; le alternanze di livelli permeabili e impermeabili concentrano l’acqua ai contatti.
Assetto strutturale
Giacitura degli strati (franapoggio o reggipoggio), famiglie di fratture, faglie e zone tettonizzate determinano le superfici lungo cui la massa può staccarsi.
Pendenza e forma del versante
Versanti ripidi, alti o concavi (impluvi) aumentano le azioni destabilizzanti e concentrano i deflussi.
Coltri e alterazione
Coperture eluvio-colluviali, detritiche o piroclastiche poggiano su un substrato diverso: il contatto è una superficie di debolezza e di accumulo dell’acqua.
Circolazione idrica sotterranea
Falde sospese, sorgenti e livelli acquiferi controllano la pressione dell’acqua nei pori (pressione neutra) e quindi la resistenza efficace.
Uso del suolo e vegetazione
Le radici rinforzano i primi metri di suolo e la vegetazione intercetta e consuma acqua; disboscamento, incendi e abbandono dei terrazzamenti e delle opere di regimazione riducono queste difese.

Fattori di innesco

Pioggia intensa o prolungata
L’infiltrazione satura il terreno e fa salire la falda: aumentano le pressioni neutre e diminuisce la resistenza al taglio. Le piogge brevi e intense innescano soprattutto frane superficiali e colate; quelle prolungate le frane più profonde.
Terremoto
Le accelerazioni sismiche aggiungono forze cicliche e possono far crescere rapidamente le pressioni neutre fino alla liquefazione nei terreni sabbiosi saturi. Crolli e frane superficiali disgregate sono tra i fenomeni più frequenti durante i terremoti (Keefer 1984).
Erosione al piede
Fiumi, torrenti e mare asportano il materiale alla base del versante e tolgono il contrasto che lo sostiene.
Sovraccarico
Riporti, rilevati, edifici e depositi in testata aumentano le forze che spingono la massa verso valle.
Scavi e sbancamenti
Tagli stradali ed edilizi al piede o a metà versante aumentano la pendenza locale e possono rendere affioranti superfici di scivolamento.
Uso del suolo e impermeabilizzazione
Asfalto e cemento riducono l’infiltrazione e aumentano il deflusso superficiale; se l’acqua raccolta da strade e tetti viene scaricata sul versante, si concentra in pochi punti, erode e satura il terreno proprio dove è più vulnerabile. Disboscamento, abbandono dei terrazzamenti e mancata manutenzione di fossi e drenaggi hanno effetti simili.
Perdite di reti idriche e fognarie
Perdite continue di acquedotti e fognature alimentano la falda nei versanti urbanizzati anche in assenza di piogge.
Fusione nivale, gelo e disgelo
La fusione rapida del manto nevoso fornisce acqua per giorni, spesso su suolo già saturo; nelle fratture della roccia l’acqua che gela aumenta di volume e le allarga a ogni ciclo di gelo e disgelo.
Incendi e disboscamento
Dopo un incendio il suolo perde copertura e coesione delle radici e diventa meno permeabile in superficie: aumentano deflusso, erosione e colate.
Variazioni rapide del livello dell’acqua
Il riempimento e lo svaso rapido di un invaso o il calo di una piena modificano le pressioni dell’acqua nelle sponde.

Inneschi principali per tipologia

TipologiaPioggia intensa o prolungataTerremotoErosione al piedeSovraccaricoUso del suolo e impermeabilizzazione
01 · Crolloinnesco tipicoinnesco tipicopuò contribuireruolo raro o indirettoruolo raro o indiretto
02 · Ribaltamentoinnesco tipicoinnesco tipicopuò contribuireruolo raro o indirettoruolo raro o indiretto
03 · Scivolamento rotazionaleinnesco tipicopuò contribuireinnesco tipicopuò contribuirepuò contribuire
04 · Scivolamento traslativoinnesco tipicopuò contribuirepuò contribuirepuò contribuirepuò contribuire
05 · Espansione laterale e DGPVpuò contribuireinnesco tipicopuò contribuirepuò contribuireruolo raro o indiretto
06 · Colata detriticainnesco tipicopuò contribuirepuò contribuireruolo raro o indirettopuò contribuire
07 · Colata lentainnesco tipicoruolo raro o indirettopuò contribuirepuò contribuireinnesco tipico
08 · Frana superficialeinnesco tipicopuò contribuirepuò contribuireruolo raro o indirettoinnesco tipico
09 · Creep (deformazione lenta)innesco tipicoruolo raro o indirettopuò contribuirepuò contribuirepuò contribuire
10 · Frana complessainnesco tipicopuò contribuirepuò contribuirepuò contribuirepuò contribuire
11 · Frana sottomarina e tsunamiruolo raro o indirettoinnesco tipicopuò contribuireinnesco tipicoruolo raro o indiretto

innesco tipico · può contribuire · ruolo raro o indiretto

TIPOLOGIA 01 · CROLLI

Crollo

Distacco di blocchi da pareti ripide lungo discontinuità; la massa si muove soprattutto in aria per caduta libera, rimbalzi e rotolamento, con scorrimento trascurabile sulla superficie di distacco.

Materiali Roccia; più raramente detrito o terraVelocità Estremamente rapida (classe 7)

Varnes (1978)
Crollo (fall) in roccia, detrito o terra
Hungr et al. (2014)
Crollo di roccia o di ghiaccio; crollo di massi, detrito o limo (rock fall, boulder/debris/silt fall)
Termine inglese
Fall (rock fall, boulder fall, debris fall)

Meccanismo

  1. Le discontinuità (giunti, stratificazione, fratture) isolano blocchi su pareti sub-verticali o aggettanti.
  2. Il blocco si stacca per rottura dei ponti di roccia residui, per breve scivolamento o per ribaltamento.
  3. La traiettoria alterna caduta libera, rimbalzi e rotolamento; l’energia si dissipa negli urti e per attrito.
  4. I blocchi si fermano al piede formando falde e coni detritici; distanza e dispersione dipendono da forma e dimensione dei blocchi, dal profilo del versante e dal tipo di suolo.

Fattori predisponenti

  • Pareti ripide in roccia fratturata, con famiglie di discontinuità persistenti e orientate sfavorevolmente.
  • Degradazione della roccia per cicli di gelo e disgelo, escursioni termiche, alterazione chimica.
  • Scalzamento di livelli più teneri sotto bancate rigide (erosione differenziale).
  • Fratture di detensionamento parallele alla parete.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Caduta frequente di frammenti e piccoli blocchi, pietre fresche al piede.
  • Fratture che si aprono progressivamente; blocchi in aggetto o separati dalla parete.
  • Rumori e polvere dalla parete; il preavviso è comunque spesso molto breve.

Monitoraggio

  • Rilievo geomeccanico delle discontinuità e catasto dei blocchi instabili.
  • Fessurimetri ed estensimetri sulle fratture principali.
  • Laser scanner terrestre e fotogrammetria da drone per confronti nel tempo.
  • Interferometria radar da terra sulle pareti attive; sensori sismici per registrare i distacchi.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 05 · apri nel 3D

Innesco: Terremoto (onde sismiche dal marcatore «Terremoto»); predisponente: fratturazione della rupe calcarea.

Nove blocchi si staccano dalla rupe, cadono, rimbalzano e rotolano fino all’accumulo; le traiettorie restano tracciate. La barriera paramassi è un’opera di mitigazione.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 05 «Crollo» · apri nel 3D

CASO REALE

Crollo della rupe di San Leo

Circa 0,30 milioni di m³ di roccia si sono staccati dalla parete subverticale nord-orientale della placca di San Leo e sono caduti nella valle sottostante, con un boato avvertito come un terremoto e una nube di polvere. Nessun ferito; resta il rischio per il borgo e la fortezza.

Riferimenti: Varnes D.J. (1978); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Keefer D.K. (1984); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 02 · RIBALTAMENTI

Ribaltamento

Rotazione in avanti, verso valle, di colonne o lastre di roccia attorno a un punto o a un asse posto sotto il loro baricentro. Può evolvere in crollo.

Materiali Roccia; anche terreni coesivi in scarpateVelocità Da estremamente lenta a estremamente rapida

Varnes (1978)
Ribaltamento (topple) in roccia, detrito o terra
Hungr et al. (2014)
Ribaltamento di blocchi o flessionale in roccia; ribaltamento in ghiaia, sabbia o limo (rock block topple, flexural topple)
Termine inglese
Topple (rock block topple, flexural topple)

Meccanismo

  1. Giunti sub-verticali persistenti, paralleli alla parete e immergenti verso l’interno del versante, isolano colonne o lastre.
  2. Nel ribaltamento di blocchi le colonne ruotano rigidamente sul piede quando il baricentro esce dalla base d’appoggio.
  3. Nel ribaltamento flessionale lastre sottili si flettono come mensole e si fratturano progressivamente, spesso lentamente.
  4. Le fratture si aprono a cuneo, più larghe in alto; la colonna può alla fine cadere.

Fattori predisponenti

  • Rocce stratificate o colonnari con giunti sub-verticali a reggipoggio (immergenti verso monte).
  • Livelli teneri o erodibili alla base delle colonne.
  • Detensionamento delle pareti e alterazione lungo i giunti.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Colonne che si inclinano progressivamente verso valle.
  • Fratture beanti a cuneo in sommità; fessure di trazione a monte della parete.
  • Caduta di frammenti dalla parte alta delle colonne.

Monitoraggio

  • Fessurimetri e distometri sulle fratture di sommità.
  • Inclinometri da parete (clinometri) sulle colonne.
  • Laser scanner, fotogrammetria e radar da terra.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 06 · apri nel 3D

Innesco: Scossa sismica e acqua nelle fratture; predisponenti: fratturazione, faglie e tettonica.

Quattro colonne di calcare isolate da giunti ruotano in avanti attorno al piede; una si ribalta fino a toccare il suolo.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 06 «Ribaltamento» · apri nel 3D

CASO REALE

Ribaltamenti e crolli della rupe di Civita di Bagnoregio

Il borgo sorge su una rupe di tufo del vulcano di Bolsena (Vulsini) appoggiata su argille fragili. Frane ripetute fanno arretrare le pareti e minacciano l'esistenza stessa della «città che muore».

Riferimenti: Varnes D.J. (1978); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 03 · SCIVOLAMENTI

Scivolamento rotazionale

La massa scivola su una superficie di rottura curva, concava verso l’alto, ruotando attorno a un asse orizzontale trasversale alla direzione del movimento: la testata si abbassa e si inclina verso monte, il piede si rigonfia.

Materiali Terreni coesivi (argille, limi), rocce tenere o molto fratturateVelocità Da estremamente lenta a rapida; spesso lenta, con accelerazioni dopo le piogge

Varnes (1978)
Scivolamento rotazionale (slump) in roccia, detrito o terra
Hungr et al. (2014)
Scivolamento rotazionale in roccia o in argilla e limo (rock / clay-silt rotational slide)
Termine inglese
Rotational slide (rock / clay-silt rotational slide)

Meccanismo

  1. Si forma una superficie di taglio a forma di cucchiaio in materiali relativamente omogenei.
  2. La testata si ribassa lungo la scarpata principale e ruota all’indietro, creando contropendenze dove l’acqua ristagna.
  3. Il piede sovrascorre il pendio a valle e si rigonfia; possono formarsi scivolamenti secondari annidati.
  4. Il movimento tende a riequilibrare il versante, ma l’acqua e l’erosione al piede possono riattivarlo.

Fattori predisponenti

  • Argille, limi, argilliti o rocce alterate con bassa resistenza al taglio.
  • Falda prossima alla superficie e scarso drenaggio.
  • Versanti alti o con piede esposto all’erosione.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Fratture di trazione ad arco a monte (coronamento) e gradini nel terreno.
  • Alberi e pali inclinati verso monte nella testata; contropendenze con ristagni.
  • Rigonfiamenti al piede, emergenze d’acqua e zone umide.
  • Fessure in muri, pavimentazioni e edifici; rotture di tubazioni; porte e finestre che non chiudono.

Monitoraggio

  • Inclinometri per individuare la profondità della superficie di scorrimento.
  • Piezometri per misurare le pressioni neutre.
  • GNSS e stazioni totali per gli spostamenti superficiali; estensimetri sulle fratture.
  • Interferometria radar satellitare per i movimenti lenti; pluviometri e soglie per l’allerta.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 07 · apri nel 3D

Innesco: Piogge prolungate con falda alta, erosione al piede del fiume, sovraccarico in testata.

Il corpo di frana ruota di circa 15° sulla superficie di rottura curva; poi si apre in vista esplosa, strato per strato, mostrando la superficie di rottura.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 07 «Scivolamento rotazionale» · apri nel 3D

CASO REALE

Frana di Maierato

Dopo diversi giorni di movimenti preliminari il versante è collassato rapidamente: area di 0,3 km², percorso di 1,2 km, volume stimato di circa 10 milioni di m³. Circa 2.300 abitanti evacuati e forti danni economici.

Riferimenti: Varnes D.J. (1978); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Terzaghi K. (1950); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 04 · SCIVOLAMENTI

Scivolamento traslativo

La massa scivola con rotazione limitata lungo una superficie più o meno piana: un giunto di strato, una faglia, il contatto tra coltre e substrato.

Materiali Roccia, detrito, terraVelocità Da estremamente lenta a estremamente rapida

Varnes (1978)
Scivolamento traslativo (rock slide, debris slide, earth slide, anche a blocchi)
Hungr et al. (2014)
Scivolamento planare, a cuneo, composto o irregolare in roccia; scivolamento planare in argilla e limo; scivolamento di ghiaia, sabbia o detrito
Termine inglese
Translational / planar slide (rock planar slide, debris slide)

Meccanismo

  1. In roccia la condizione tipica è uno strato a franapoggio: la superficie di discontinuità immerge nello stesso verso del versante, meno inclinata del pendio e più inclinata del suo angolo d’attrito, e affiora sul versante.
  2. La massa trasla come una lastra e spesso si frammenta durante il moto.
  3. Se la superficie è continua e inclinata il movimento può proseguire a lungo e accelerare.
  4. Superfici a gradini o a cuneo (due famiglie di discontinuità) danno scivolamenti composti o a cuneo.

Fattori predisponenti

  • Giacitura a franapoggio; interstrati argillosi o superfici a bassa resistenza.
  • Contatto netto tra coltre permeabile e substrato poco permeabile.
  • Tagli artificiali che rendono affiorante la superficie di scivolamento.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Fratture di trazione rettilinee e parallele al versante; aperture lungo i fianchi.
  • Acqua che fuoriesce lungo la traccia della superficie al piede.
  • Cedimenti e fessure su strade e muri.

Monitoraggio

  • Inclinometri, piezometri ed estensimetri.
  • GNSS e interferometria radar satellitare; in roccia anche radar da terra e microsismica.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 08 · apri nel 3D

Innesco: Acqua sotterranea lungo il giunto di strato a franapoggio, dopo le piogge; predisponenti: giacitura e pendenza.

Una lastra di flysch scivola di circa 15 m sul giunto di strato inclinato come il versante, poi si apre in vista esplosa.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 08 «Scivolamento traslativo» · apri nel 3D

Scena B: Vajont 1963 — capitolo 03–05 «Ore 22:39: la frana» · apri nel 3D

Innesco: Evento reale: un’antica frana del Monte Toc, riattivata dopo il riempimento del serbatoio, si muove per circa tre anni con velocità legate al livello del lago e collassa il 9 ottobre 1963.

Esempio reale ricostruito su DTM e ortofoto: la massa del Monte Toc scivola nel lago lungo strati a franapoggio con interstrati argillosi, l’onda scavalca la diga e raggiunge Longarone (capitoli 03–05 della scena B).

Casi noti

CASO REALE

Frana del Vajont

Una massa enorme si staccò dal versante settentrionale del Monte Toc e scivolò nel lago del Vajont: l'onda superò la diga e distrusse Longarone e i paesi della valle del Piave. Una frana antica era stata riconosciuta sul versante sinistro già dal 1959.

Riferimenti: Varnes D.J. (1978); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008); Semenza E., Ghirotti M. (2000); Genevois R., Ghirotti M. (2005); Hendron A.J., Patton F.D. (1985) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 05 · ESPANSIONI LATERALI E DEFORMAZIONI DI VERSANTE

Espansione laterale e DGPV

Una massa rigida si estende lateralmente, si frattura in blocchi e affonda in un livello sottostante che si deforma plasticamente o fluisce. Le deformazioni gravitative profonde di versante (DGPV) coinvolgono interi versanti per spessori di decine o centinaia di metri.

Materiali Placca rigida (roccia, terreno coesivo) su livello duttile (argille, marne, sabbie sature)Velocità Espansioni in roccia e DGPV: da estremamente lenta a lenta. Espansioni per liquefazione o in argille sensitive: fino a estremamente rapida

Varnes (1978)
Espansione laterale (lateral spread) in roccia, detrito o terra
Hungr et al. (2014)
Espansione di versante in roccia, espansione per liquefazione, espansione in argille sensitive; le DGPV rientrano nelle deformazioni di versante (rock slope deformation)
Termine inglese
Lateral spread (rock slope spread, liquefaction spread); deep-seated gravitational slope deformation

Meccanismo

  1. Il livello inferiore (argille, marne) si deforma sotto il peso della placca rigida e la spinge lateralmente.
  2. La placca si apre in blocchi separati da trincee e fosse; i blocchi si abbassano, ruotano e si allontanano.
  3. Non esiste una superficie di taglio basale netta ma una zona di deformazione plastica; nelle sabbie sature il fenomeno è legato alla liquefazione durante un terremoto.
  4. Nelle DGPV i movimenti sono lentissimi e prolungati nel tempo: trincee, doppie creste, contropendenze e rigonfiamenti al piede; possono preparare grandi frane in roccia.

Fattori predisponenti

  • Rocce competenti fratturate (calcari, arenarie, flysch) sopra argille o marne plastiche.
  • Scarpate ripide che lasciano libero il bordo della placca.
  • Sabbie sciolte e sature a bassa profondità (espansioni per liquefazione).
  • Per le DGPV: rilievi elevati, versanti lunghi, tettonica attiva e scarico tensionale.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Fratture e trincee beanti parallele al bordo della placca; blocchi ribassati.
  • Per le DGPV: trincee, doppie creste e contropendenze riconoscibili su modelli digitali del terreno e ortofoto; spostamenti lenti misurabili da satellite.

Monitoraggio

  • Interferometria radar satellitare per velocità di pochi millimetri all’anno su vaste aree.
  • GNSS, estensimetri sulle trincee, inclinometri profondi.
  • Rilievo geomorfologico da LiDAR.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 09 · apri nel 3D

Innesco: Terremoto; predisponente: placca di flysch su argille.

Quattro blocchi di flysch rigido si separano e sprofondano nelle argille plastiche; spostamenti e abbassamenti crescono verso il bordo libero.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 09 «Espansione laterale e DGPV» · apri nel 3D

CASO REALE

Espansione laterale della rupe di Orvieto

La città sorge su una placca di tufo appoggiata su argille. La placca si deforma per detensionamento e tende a espandersi lateralmente: un caso classico italiano di espansione laterale in roccia.

Riferimenti: Varnes D.J. (1978); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Dramis F., Sorriso-Valvo M. (1994) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 06 · COLATE

Colata detritica

Una miscela satura di detrito e acqua scorre in un canale preesistente (impluvio, torrente) con ondate successive, erode il fondo, aumenta di volume e si deposita sulla conoide.

Materiali Detrito saturo (dai blocchi al limo) e acquaVelocità Molto rapida o estremamente rapida

Varnes (1978)
Colata (flow) di detrito
Hungr et al. (2014)
Colata detritica (debris flow), distinta da colata di fango, piena detritica e valanga di detrito
Termine inglese
Debris flow

Meccanismo

  1. Il materiale si mobilita nel bacino: frane superficiali che entrano nel canale o erosione del detrito d’alveo durante una piena.
  2. La colata avanza a ondate; il fronte concentra i blocchi più grossi e spinge come un ariete.
  3. Lungo il percorso erode fondo e sponde e ingloba altro materiale (incorporazione).
  4. Dove la pendenza diminuisce e il canale si apre, sulla conoide, si deposita in lobi e argini laterali.

Fattori predisponenti

  • Bacini piccoli e ripidi con abbondante detrito mobilizzabile (coltri, falde detritiche, depositi di frane).
  • Canali incisi che incanalano la massa.
  • Versanti bruciati o disboscati.
  • Conoidi urbanizzate: l’esposizione trasforma il fenomeno in rischio.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Rumore cupo crescente e vibrazioni del suolo che si avvicinano.
  • Torbidità improvvisa o calo improvviso della portata del torrente mentre piove ancora (sbarramento a monte).
  • Tronchi e massi trasportati; il preavviso è di pochi minuti.

Monitoraggio

  • Pluviometri e radar meteorologico con soglie di allerta.
  • Idrometri, geofoni e sensori a filo lungo il canale; videocamere.
  • Sistemi di allarme collegati a semafori e sirene.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 10 · apri nel 3D

Innesco: Temporale intenso sulla coltre in testata al canale; predisponente: pendenza.

La coltre si stacca, la colata corre nel canale con clasti in movimento (circa 18 m/s nell’animazione) e deposita cinque lobi sulla conoide abitata. Briglie e vasca di deposito sono le opere di mitigazione.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 10 «Colata detritica» · apri nel 3D

Casi noti

CASO REALE

Colate detritiche di Giampilieri

Un temporale molto intenso sulla costa ionica a sud-ovest di Messina (225 mm in 7 ore a Santo Stefano di Briga) ha innescato numerose frane superficiali evolute in colate detritiche lungo i torrenti, fino ai centri abitati: 37 vittime (31 morti e 6 dispersi) e danni stimati vicino a 550 milioni di euro.

Riferimenti: Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Iverson R.M. (1997); Caine N. (1980); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 07 · COLATE

Colata lenta

Terreni argillosi rimaneggiati e saturi si muovono come una lingua allungata: zona di alimentazione a imbuto, canale di flusso e lobo al piede che avanza.

Materiali Argille e terreni plastici rimaneggiatiVelocità Da lenta a rapida: lunghe fasi lente con accelerazioni improvvise

Varnes (1978)
Colata (flow) di terra
Hungr et al. (2014)
Colata di terra (earthflow)
Termine inglese
Earthflow

Meccanismo

  1. Il movimento avviene per scorrimento su superfici di taglio basali e laterali ben definite e per deformazione interna.
  2. La zona di alimentazione arretra; il lobo al piede avanza e si allarga.
  3. Le colate lente si riattivano spesso nella stagione umida e possono durare decenni.

Fattori predisponenti

  • Argille e argilliti tettonizzate o già coinvolte in frane precedenti.
  • Versanti lunghi a pendenza moderata con falda superficiale.
  • Scarsa regimazione delle acque superficiali.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Fratture e gradini nella zona di alimentazione.
  • Lobi e rigonfiamenti al piede che avanzano; fessure di taglio a scalini lungo i margini.
  • Strade e condotte deformate, alberi inclinati, ristagni d’acqua.

Monitoraggio

  • GNSS e stazioni totali robotizzate, inclinometri e piezometri.
  • Estensimetri a filo, interferometria radar, fotogrammetria da drone.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 11 · apri nel 3D

Innesco: Lo scarico stradale concentra l’acqua di pioggia sul versante; perdite delle reti, abbandono della manutenzione.

La lingua di argilla avanza in quattro stadi mentre la zona di alimentazione si abbassa; poi la vista esplosa del corpo di frana.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 11 «Colata lenta» · apri nel 3D

CASO REALE

Colata lenta di Montaguto

Una grande colata di terra che periodicamente ha distrutto case e campi e danneggiato la strada statale SS90 e la ferrovia Benevento-Foggia. La sua evoluzione è ricostruita in carte dal 1954 al 2010.

Riferimenti: Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 08 · SCIVOLAMENTI SUPERFICIALI CHE EVOLVONO IN COLATA

Frana superficiale

Scivolamento poco profondo della coltre sul substrato, innescato da piogge intense; la massa si disgrega e spesso si trasforma in colata.

Materiali Coltri di suolo e detrito, in genere di pochi metri o menoVelocità Rapida o estremamente rapida

Varnes (1978)
Scivolamento traslativo superficiale di detrito o terra che evolve in colata
Hungr et al. (2014)
Scivolamento di ghiaia, sabbia o detrito (debris slide) e valanga di detrito (debris avalanche)
Termine inglese
Soil slip / shallow landslide (debris slide, debris avalanche)

Meccanismo

  1. La pioggia satura la coltre: si forma una falda sospesa al contatto con il substrato meno permeabile.
  2. Le pressioni dell’acqua e il peso del terreno saturo superano la resistenza: la coltre scivola sul contatto.
  3. La massa si disgrega e, se abbastanza acqua è disponibile, prosegue come colata o valanga di detrito.

Fattori predisponenti

  • Coltri sottili su substrato poco permeabile e pendenze elevate.
  • Impluvi concavi che concentrano l’acqua.
  • Perdita di vegetazione (incendi, disboscamento): le radici danno coesione ai primi metri di suolo.
  • Tagli stradali e terrazzamenti abbandonati.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Piccole fessure nel suolo e acqua che sgorga dal versante durante la pioggia.
  • Piccoli smottamenti lungo le scarpate stradali.
  • Il preavviso è minimo: contano soglie di pioggia e sistemi di allertamento.

Monitoraggio

  • Pluviometri e soglie di allerta regionali.
  • Sensori di umidità del suolo e tensiometri.
  • Mappe di suscettibilità per individuare i versanti più esposti.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 12 · apri nel 3D

Innesco: Pioggia intensa su una coltre sottile, bruciata e tagliata dalla strada.

La coltre scivola sul substrato e si trasforma in colata che invade la strada.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 12 «Frana superficiale» · apri nel 3D

CASO REALE

Frane superficiali delle Cinque Terre

Una pioggia estrema tra Liguria orientale e Toscana settentrionale (468,8 mm in 6 ore a Brugnato, punta di 143,4 mm/h) ha innescato centinaia di frane superficiali e piene: 13 vittime in tutta l'area, 3 nel bacino di Vernazza, danni per circa 130 milioni di euro a Vernazza.

Riferimenti: Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Caine N. (1980); Iverson R.M. (2000); Keefer D.K. (1984) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 09 · DEFORMAZIONI DI VERSANTE

Creep (deformazione lenta)

Deformazione lenta e continua della parte superficiale del versante, senza una superficie di rottura definita; la velocità diminuisce con la profondità.

Materiali Suoli e coltri, soprattutto argillosiVelocità Estremamente lenta o molto lenta (millimetri o centimetri all’anno)

Varnes (1978)
Movimento estremamente lento compreso tra le colate (creep)
Hungr et al. (2014)
Deformazione di versante: creep del suolo e soliflusso (soil creep, solifluction)
Termine inglese
Soil creep, solifluction (slope deformation)

Meccanismo

  1. Cicli di umidificazione ed essiccamento, gelo e disgelo e rigonfiamento delle argille spostano a ogni ciclo le particelle un poco verso valle.
  2. Nei climi freddi il suolo saturo che scorre sopra uno strato gelato è detto soliflusso.
  3. Il termine creep indica anche la deformazione lenta che può precedere la rottura di una frana: un’accelerazione progressiva è un segnale d’allarme.

Fattori predisponenti

  • Suoli argillosi espansivi e coltri spesse.
  • Pendenze moderate e climi con stagioni marcate.
  • Abbandono delle opere di drenaggio e dei terrazzamenti.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Alberi con il tronco curvo alla base, piegato verso valle e poi raddrizzato.
  • Pali, recinzioni e lapidi inclinati; muri di sostegno ruotati e fessurati.
  • Strade ondulate, tubazioni rotte, rigonfiamenti del suolo.

Monitoraggio

  • Inclinometri ed estensimetri.
  • GNSS e interferometria radar per velocità di millimetri all’anno.
  • Rilievi ripetuti di pali, muri e riferimenti fissi.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 13 · apri nel 3D

Innesco: Alternanza stagionale; predisponenti: uso del suolo e abbandono della manutenzione.

Alberi, pali e un muro si inclinano lentamente verso valle. Nell’animazione anni di deformazione sono compressi in pochi secondi.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 13 «Creep» · apri nel 3D

CASO REALE

Craco, il paese abbandonato per frana

Il centro storico, su un rilievo del fronte esterno dell'Appennino, è stato abbandonato per i movimenti franosi e oggi è un «paese fantasma». La carta geomorfologica mostra frane e forme di erosione diffuse sui versanti dell'abitato.

Riferimenti: Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014); Highland L.M., Bobrowsky P. (2008) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 10 · MOVIMENTI COMPLESSI

Frana complessa

Movimento che combina due o più tipi principali, in sequenza nel tempo o in parti diverse della massa: per esempio uno scivolamento che, disgregandosi, prosegue come colata.

Materiali QualsiasiVelocità Variabile secondo le fasi del movimento

Varnes (1978)
Classe dei movimenti complessi: combinazione di due o più tipi principali
Hungr et al. (2014)
Il tipo si attribuisce al meccanismo prevalente; le trasformazioni lungo il percorso si descrivono con i nomi dei tipi coinvolti
Termine inglese
Complex landslide

Meccanismo

  1. Nella zona di distacco prevale un tipo di movimento (spesso scivolamento rotazionale o traslativo, oppure crollo).
  2. Lungo il percorso la massa si disgrega, ingloba acqua e materiale e cambia comportamento (colata, valanga di detrito).
  3. Varnes (1978) e Cruden e Varnes (1996) prevedono la classe complessa; Cruden e Varnes raccomandano di nominare i tipi nell’ordine in cui avvengono (per esempio «scivolamento rotazionale – colata»).

Fattori predisponenti

  • Alternanze di litologie diverse (rocce competenti su argille).
  • Coltri spesse, abbondanza d’acqua, versanti lunghi.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Combinazione dei segni dei tipi coinvolti: fratture in testata, rigonfiamenti, venute d’acqua, deformazioni di strade e edifici.

Monitoraggio

  • Reti integrate (GNSS, inclinometri, piezometri, interferometria radar, estensimetri) con soglie di allerta per ogni settore del corpo di frana.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Paesaggio inventato — capitolo 12 (rimando) · apri nel 3D

Innesco: Rimando: nel paesaggio la trasformazione da scivolamento a colata si vede nella frana superficiale (cap. 12) e nella sorgente della colata detritica (cap. 10).

Il capitolo 12 mostra la coltre che scivola e prosegue come colata sulla strada.

Scena A: Cavallerizzo di Cerzeto (CS) — capitolo 14 «Evento reale: 7 marzo 2005» · apri nel 3D

Innesco: Evento reale ricostruito sul modello digitale del terreno dell’area.

Il movimento di Cavallerizzo del 7 marzo 2005, rappresentato come scivolamento che evolve in colata (capitolo 14 della scena A).

Casi noti

CASO REALE

Frana di Cavallerizzo di Cerzeto

Una frana complessa ha colpito l'abitato di Cavallerizzo, frazione di Cerzeto, sul versante occidentale della valle del Crati. Il paese è stato abbandonato e ricostruito altrove (Cavallerizzo nuova, località Pianette).

Riferimenti: Varnes D.J. (1978); Cruden D.M., Varnes D.J. (1996); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014) (testi completi in Bibliografia).

TIPOLOGIA 11 · FRANE SOTTOMARINE

Frana sottomarina e tsunami

Frane su scarpate continentali, delta, canyon e fianchi di isole vulcaniche: possono mobilitare volumi enormi anche su pendenze di pochi gradi. Se la massa si muove abbastanza velocemente sposta l’acqua e genera uno tsunami.

Materiali Sedimenti marini; fianchi di vulcani e scarpate roccioseVelocità Variabile: da lenta a estremamente rapida; le frane rapide sono le più efficaci nel generare onde

Varnes (1978)
Nessuna classe a sé: si applicano i tipi di movimento a materiali e ambiente sottomarini
Hungr et al. (2014)
Nessuna classe a sé: scivolamenti, espansioni e colate in ambiente sottomarino (Masson et al. 2006)
Termine inglese
Submarine landslide; landslide-generated tsunami

Meccanismo

  1. I tipi di movimento sono simili a quelli subaerei: scivolamenti, colate, correnti di torbida.
  2. La massa in movimento solleva l’acqua davanti a sé e la richiama dietro: si forma un’onda che si propaga verso la costa.
  3. L’altezza dell’onda dipende soprattutto da volume, velocità e profondità della frana; rispetto agli tsunami sismici le onde hanno periodo più breve, si attenuano di più con la distanza ma possono essere molto alte vicino alla sorgente.

Fattori predisponenti

  • Sedimenti giovani accumulati rapidamente e poco consolidati, con sovrapressioni dell’acqua nei pori.
  • Livelli deboli nel sottofondo marino; gas e idrati di gas nei sedimenti.
  • Pendii di delta, canyon e fianchi vulcanici instabili.

Fattori di innesco

Segni premonitori

  • Sul fondale: fratture e cicatrici riconoscibili solo con rilievi batimetrici ripetuti.
  • Sulla costa: ritiro anomalo e improvviso del mare, rumore, onda anomala in arrivo. Se il mare si ritira bisogna allontanarsi subito verso zone elevate.

Monitoraggio

  • Batimetria multifascio ripetuta e sismica a riflessione.
  • Mareografi, sensori di pressione sul fondo e boe.
  • Sistemi di allerta tsunami e modelli numerici di scenario.

Mitigazione e difesa

Nel modello 3D

Scena C: frana sottomarina e tsunami — capitolo 04–07 «Il distacco» · apri nel 3D

Innesco: Sisma o sovraccarico sedimentario sulla scarpata superiore (capitolo 03 della scena C).

Modello sintetico, non un caso reale: circa 3 km³ di sedimenti si staccano dalla scarpata, generano uno tsunami che si propaga verso la costa, fa ritirare il mare e inonda il paese (capitoli 04–07 della scena C).

Casi noti

CASO REALE

Frana sottomarina e tsunami di Stromboli

Durante un'eruzione effusiva, due frane sul fianco nord-occidentale del vulcano (Sciara del Fuoco), una in gran parte sottomarina e una subaerea, hanno generato due tsunami: risalita massima oltre 10 m a Stromboli, effetti misurabili fino alla costa siciliana.

Riferimenti: Masson D.G., Harbitz C.B., Wynn R.B., Pedersen G., Løvholt F. (2006); Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. (2014) (testi completi in Bibliografia).

Casi reali

Un caso documentato per tipologia: luogo, data, dati e fonti verificate, foto reali con autore e licenza. Le foto sono servite in locale.

CASO REALE · TIPOLOGIA 01 · CROLLO

Crollo della rupe di San Leo

San Leo, Rimini, Emilia-Romagna, Italia · 27 febbraio 2014, circa ore 18

Circa 0,30 milioni di m³ di roccia si sono staccati dalla parete subverticale nord-orientale della placca di San Leo e sono caduti nella valle sottostante, con un boato avvertito come un terremoto e una nube di polvere. Nessun ferito; resta il rischio per il borgo e la fortezza.

La nicchia di distacco e l'accumulo di blocchi del crollo del 27 febbraio 2014, fotografati il 7 maggio 2015.
La nicchia di distacco e l'accumulo di blocchi del crollo del 27 febbraio 2014, fotografati il 7 maggio 2015.© Cappelletti.roberta · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:S.Leo_la_frana.JPG
La parete della rupe dopo la frana, con la fortezza di San Leo sullo sfondo (2017).
La parete della rupe dopo la frana, con la fortezza di San Leo sullo sfondo (2017).© Supermabi · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rocca_di_San_Leo_,_dopo_la_frana.jpg
Accumulo di detrito ai piedi della rupe, sotto la fortezza (2017).
Accumulo di detrito ai piedi della rupe, sotto la fortezza (2017).© Supermabi · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rocca_di_San_Leo,_particolare_dopo_la_frana.jpg
Volume
circa 0,30 milioni di m³ (Borgatti et al., 2015)
Innesco
scalzamento della base della placca; giunti verticali paralleli alla parete (Spreafico et al., 2015)
Vittime
nessuna
Monitoraggio
laser scanner terrestre, radar interferometrico (SqueeSAR)

Meccanismo

Placca rigida e fratturata (calcareniti e arenarie) sopra argille: l'acquifero nella placca alimenta sorgenti al contatto con le argille; l'erosione per sifonamento e i processi nelle argille scalzano la base della placca. Un sistema di giunti quasi verticali, parallelo alla parete, isola i blocchi che crollano.

Fonti

  • Borgatti L., Guerra C., Nesci O., Romeo R., Veneri F., Landuzzi A. et al. (2015). The 27 February 2014 San Leo landslide (northern Italy). Landslides, 12, 387-394. doi:10.1007/s10346-015-0559-4
  • Spreafico M., Francioni M., Cervi F., Stead D., Bitelli G., Ghirotti M. et al. (2015). Back Analysis of the 2014 San Leo Landslide Using Combined Terrestrial Laser Scanning and 3D Distinct Element Modelling. Rock Mechanics and Rock Engineering, 49, 2235-2251. doi:10.1007/s00603-015-0763-5
  • Ciampalini A., Raspini F., Frodella W. (2016). Back monitoring of the San Leo (northern Italy) rock cliff by means of SqueeSAR technique. Rendiconti Online della Società Geologica Italiana, 41, 227-230. doi:10.3301/rol.2016.135

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CASO REALE · TIPOLOGIA 02 · RIBALTAMENTO

Ribaltamenti e crolli della rupe di Civita di Bagnoregio

Bagnoregio, Viterbo, Lazio, Italia · processo continuo (da secoli)

Il borgo sorge su una rupe di tufo del vulcano di Bolsena (Vulsini) appoggiata su argille fragili. Frane ripetute fanno arretrare le pareti e minacciano l'esistenza stessa della «città che muore».

Civita di Bagnoregio sulla rupe di tufo isolata dall'erosione, collegata al paese dal ponte pedonale (2014).
Civita di Bagnoregio sulla rupe di tufo isolata dall'erosione, collegata al paese dal ponte pedonale (2014).© Alessandro Mangione · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Civita_di_Bagnoregio_(La_citt%C3%A0_che_muore).jpg
I calanchi argillosi attorno alla rupe: l'erosione delle argille scalza le pareti di tufo (2020).
I calanchi argillosi attorno alla rupe: l'erosione delle argille scalza le pareti di tufo (2020).© Fczarnowski · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Civita_di_Bagnoregio_e_i_calanchi_fc02.jpg
Pareti di tufo e calanchi di Civita di Bagnoregio (2020).
Pareti di tufo e calanchi di Civita di Bagnoregio (2020).© Fczarnowski · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Civita_di_Bagnoregio_e_i_calanchi_fc04.jpg
Veduta dal belvedere: la rupe, il borgo e le valli in erosione.
Veduta dal belvedere: la rupe, il borgo e le valli in erosione.© Esniom · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Civita_di_Bagnoregio_panoramic_view_from_belvedere,_Lazio,_Italy.jpg
Classificazione
ribaltamento e crollo di pareti di tufo su argille (arretramento della rupe)
Interventi
consolidamenti a basso impatto ambientale (Margottini, 2013)
Divulgazione
Museo geologico e delle frane, progetto IPL 106-1 (Margottini e Di Buduo, 2016)
Volume
NON VERIFICATO (processo continuo, molti eventi)

Meccanismo

Le pareti di tufo, fratturate e scalzate al piede dall'erosione delle argille (calanchi), si separano in colonne che ruotano verso l'esterno (ribaltamento) e crollano. Gli interventi di consolidamento a basso impatto cercano di contenere il movimento della rupe.

Fonti

  • Margottini C. (2013). Low Environmental Impact Consolidation Works in the Rock Cliff of Civita di Bagnoregio (Central Italy). Landslide Science and Practice, 647-654. doi:10.1007/978-3-642-31319-6_82
  • Margottini C., Di Buduo G. (2016). The Geological and Landslides Museum of Civita di Bagnoregio (Central Italy). Landslides, 14, 435-445. doi:10.1007/s10346-016-0778-3

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CASO REALE · TIPOLOGIA 03 · SCIVOLAMENTO ROTAZIONALE

Frana di Maierato

Maierato, Vibo Valentia, Calabria, Italia · 15 febbraio 2010, ore 14:30

Dopo diversi giorni di movimenti preliminari il versante è collassato rapidamente: area di 0,3 km², percorso di 1,2 km, volume stimato di circa 10 milioni di m³. Circa 2.300 abitanti evacuati e forti danni economici.

Immagine satellitare dopo l'evento: la frana di Maierato (Erdrutsch) a sud-ovest dell'abitato, tra il mare e il lago dell'Angitola.
Immagine satellitare dopo l'evento: la frana di Maierato (Erdrutsch) a sud-ovest dell'abitato, tra il mare e il lago dell'Angitola.© Gunnar Ries zwo · CC BY-SA 2.0 · https://www.flickr.com/photos/44949218@N02/4440092175
Stessa area prima della frana, nell'immagine satellitare del 2003.
Stessa area prima della frana, nell'immagine satellitare del 2003.© Gunnar Ries zwo · CC BY-SA 2.0 · https://www.flickr.com/photos/44949218@N02/4440091775
Area
0,3 km² (Gattinoni et al., 2011)
Percorso
1,2 km
Volume
circa 10 milioni di m³ stimati (Gattinoni et al., 2011)
Evacuati
circa 2.300 abitanti
Innesco
pioggia cumulata dei 20 giorni precedenti, tempo di ritorno oltre 100 anni
Classificazione
scivolamento rotazionale e traslativo evoluto in colata (riattivazione)

Meccanismo

Riattivazione di un corpo di frana preesistente: scivolamento (rotazionale e traslativo) evoluto in colata. Innesco: forte aumento del livello della falda dopo la pioggia cumulata dei 20 giorni precedenti (tempo di ritorno oltre 100 anni), seguita a 4-5 mesi di piogge intense (circa il 150% della media).

Fonti

  • Gattinoni P., Scesi L., Arieni L., Canavesi M. (2011). The February 2010 large landslide at Maierato, Vibo Valentia, Southern Italy. Landslides, 9, 255-261. doi:10.1007/s10346-011-0296-2
  • Borrelli L., Antronico L., Gullà G., Sorriso-Valvo G. (2014). Geology, geomorphology and dynamics of the 15 February 2010 Maierato landslide (Calabria, Italy). Geomorphology, 208, 50-73. doi:10.1016/j.geomorph.2013.11.015
  • Conte E., Donato A., Pugliese L., Troncone A. (2018). Analysis of the Maierato landslide (Calabria, Southern Italy). Landslides, 15, 1935-1950. doi:10.1007/s10346-018-0997-x
  • Gattinoni P., Scesi L. (2013). Mechanism and Triggering Factors of the Maierato (VV) Landslide. Landslide Science and Practice, 169-176. doi:10.1007/978-3-642-31325-7_22

Il modello 3D del caso è ricostruito sul DTM reale: i volumi calcolati sul DTM (circa 2,4 milioni di m³ di distacco) sono inferiori alla stima di letteratura di circa 10 milioni di m³; la causa della differenza non è stata verificata.

CASO REALE · TIPOLOGIA 04 · SCIVOLAMENTO TRASLATIVO

Frana del Vajont

Erto e Casso / Longarone, Pordenone / Belluno, Friuli-Venezia Giulia / Veneto, Italia · 9 ottobre 1963

Una massa enorme si staccò dal versante settentrionale del Monte Toc e scivolò nel lago del Vajont: l'onda superò la diga e distrusse Longarone e i paesi della valle del Piave. Una frana antica era stata riconosciuta sul versante sinistro già dal 1959.

La valle del Vajont poco dopo il disastro: la frana del Monte Toc ha riempito il bacino (1963, pubblico dominio).
La valle del Vajont poco dopo il disastro: la frana del Monte Toc ha riempito il bacino (1963, pubblico dominio).© Unknown authorUnknown author · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Disastro_Vajont.jpg
Il lago del Vajont con la frana del 4 novembre 1960, un segnale premonitore (pubblico dominio).
Il lago del Vajont con la frana del 4 novembre 1960, un segnale premonitore (pubblico dominio).© Unknown photographer · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frana_4-11-1960.jpg
Longarone nei giorni successivi alla frana del 9 ottobre 1963 (Ispettorato Vigili del Fuoco, pubblico dominio).
Longarone nei giorni successivi alla frana del 9 ottobre 1963 (Ispettorato Vigili del Fuoco, pubblico dominio).© Ispettorato Vigili del Fuoco · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DisastroVajont10.jpg
Il piano di scivolamento della frana sul Monte Toc oggi (2014).
Il piano di scivolamento della frana sul Monte Toc oggi (2014).© VENET01 · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frana_Toc_Vajont.jpg
Classificazione
scivolamento traslativo in roccia (rockslide) con onda d'impulso
Volume
circa 260 milioni di m³ (didascalia della foto storica; il valore esatto varia tra le fonti)
Vittime
NON VERIFICATO in questa scheda (vedi fonti)

Meccanismo

Scivolamento traslativo lungo un piano di strati calcarei immersi verso valle (piano di scivolamento a «sedia»), riattivazione di una frana antica. La massa entrò nel lago generando un'onda d'impulso.

Fonti

  • Semenza E., Ghirotti M. (2000). History of the 1963 Vaiont slide: the importance of geological factors. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 59, 87-97. doi:10.1007/s100640000067
  • Crosta G., Imposimato S., Roddeman D. (2015). Landslide Spreading, Impulse Water Waves and Modelling of the Vajont Rockslide. Rock Mechanics and Rock Engineering, 49, 2413-2436. doi:10.1007/s00603-015-0769-z

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CASO REALE · TIPOLOGIA 05 · ESPANSIONE LATERALE E DGPV

Espansione laterale della rupe di Orvieto

Orvieto, Terni, Umbria, Italia · processo continuo

La città sorge su una placca di tufo appoggiata su argille. La placca si deforma per detensionamento e tende a espandersi lateralmente: un caso classico italiano di espansione laterale in roccia.

Orvieto sulla sua placca di tufo: le pareti verticali poggiano sulle argille del versante (2017).
Orvieto sulla sua placca di tufo: le pareti verticali poggiano sulle argille del versante (2017).© Graeme Maclean from Glasgow, UK · CC BY 2.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orvieto_10_(35934178173).jpg
La rupe di Orvieto vista dalla valle (2017).
La rupe di Orvieto vista dalla valle (2017).© Graeme Maclean from Glasgow, UK · CC BY 2.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orvieto_12_(35934175283).jpg
Parete di tufo della rupe presso il Pozzo di San Patrizio.
Parete di tufo della rupe presso il Pozzo di San Patrizio.© Galli Luca · CC BY 2.0 · https://www.flickr.com/photos/7354052@N04/9356272889
Classificazione
espansione laterale (lateral spread) di una placca di tufo su argille
Modello
evoluzione tensionale ricostruita con modelli numerici FLAC (Bozzano et al., 2008)
Volume
NON VERIFICATO (processo continuo)

Meccanismo

Una placca rigida (tufo) su un substrato duttile (argille): il detensionamento della placca, legato all'evoluzione geologica del versante, apre fratture parallele al bordo e i blocchi marginali si separano e si abbassano.

Fonti

  • Bozzano F. et al. (2008). Stress–strain history from the geological evolution of the Orvieto and Radicofani cliff slopes (Italy). Landslides. doi:10.1007/s10346-008-0127-2

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CASO REALE · TIPOLOGIA 06 · COLATA DETRITICA

Colate detritiche di Giampilieri

Messina (Giampilieri, Scaletta Zanclea), Messina, Sicilia, Italia · 1 ottobre 2009

Un temporale molto intenso sulla costa ionica a sud-ovest di Messina (225 mm in 7 ore a Santo Stefano di Briga) ha innescato numerose frane superficiali evolute in colate detritiche lungo i torrenti, fino ai centri abitati: 37 vittime (31 morti e 6 dispersi) e danni stimati vicino a 550 milioni di euro.

Un versante sopra Giampilieri con la nicchia di una frana del 1° ottobre 2009 (foto del 2 ottobre 2009).
Un versante sopra Giampilieri con la nicchia di una frana del 1° ottobre 2009 (foto del 2 ottobre 2009).© A.F. · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Giampilieri_4.jpg
Il deposito della colata detritica a Giampilieri il giorno dopo l'evento.
Il deposito della colata detritica a Giampilieri il giorno dopo l'evento.© A.F. · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Giampilieri.jpg
Detrito e fango sulla ferrovia a Giampilieri (2 ottobre 2009).
Detrito e fango sulla ferrovia a Giampilieri (2 ottobre 2009).© A.F. · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Giampilieri_2.jpg
Lavori di sgombero tra Scaletta Zanclea e Giampilieri Marina, 15 ottobre 2009.
Lavori di sgombero tra Scaletta Zanclea e Giampilieri Marina, 15 ottobre 2009.© Jacopo Werther · CC BY-SA 3.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Between_Scaletta_Zanclea_and_Giampilieri_Marina,_Messina,_Italy_-_15_Oct._2009_-_(2).JPG
Pioggia
225 mm in 7 ore (pluviometro di Santo Stefano di Briga)
Vittime
37: 31 morti e 6 dispersi (Ardizzone et al., 2012)
Danni
vicino a 550 milioni di euro (Aronica et al., 2012)
Classificazione
frane superficiali evolute in colate detritiche (debris flow)

Meccanismo

Frane superficiali sui versanti ripidi, spesso legate a strade senza drenaggio e a terrazzamenti abbandonati, si incanalano nei torrenti effimeri e diventano colate detritiche veloci che erodono e depositano detrito negli abitati.

Fonti

  • Ardizzone F., Basile G., Cardinali M., Casagli N., Del Conte S., Del Ventisette C. et al. (2012). Landslide inventory map for the Briga and the Giampilieri catchments, NE Sicily, Italy. Journal of Maps, 8, 176-180. doi:10.1080/17445647.2012.694271
  • Aronica G., Brigandí G., Morey N. (2012). Flash floods and debris flow in the city area of Messina, north-east part of Sicily, Italy in October 2009: the case of the Giampilieri catchment. Natural Hazards and Earth System Sciences, 12, 1295-1309. doi:10.5194/nhess-12-1295-2012

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CASO REALE · TIPOLOGIA 07 · COLATA LENTA

Colata lenta di Montaguto

Montaguto, Avellino, Campania, Italia · attiva da decenni; mappata dal 1954 al 2010

Una grande colata di terra che periodicamente ha distrutto case e campi e danneggiato la strada statale SS90 e la ferrovia Benevento-Foggia. La sua evoluzione è ricostruita in carte dal 1954 al 2010.

La colata di Montaguto: la lingua di terra scende lungo la valle fino al fondovalle.
La colata di Montaguto: la lingua di terra scende lungo la valle fino al fondovalle.© Mikey · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frana_di_montaguto.jpg
L'area dell'ex frana di Montaguto nel 2018.
L'area dell'ex frana di Montaguto nel 2018.© ALC · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Montaguto_ex-frana.jpeg
Classificazione
colata lenta di terra (earthflow)
Danni
abitazioni, campi, strada SS90, ferrovia Benevento-Foggia
Monitoraggio
foto aeree, LiDAR, immagini satellitari, rilievi (Guerriero et al., 2013; Giordan et al., 2013)
Volume
NON VERIFICATO

Meccanismo

Colata lenta in terreni argillosi: il corpo avanza e si allarga con superfici inclinate all'indietro, creste laterali e faglie (normali, inverse e trascorrenti) che dipendono dalla forma del fondo e dei fianchi.

Fonti

  • Guerriero L., Revellino P., Coe J., Focareta M., Grelle G., Albanese V. et al. (2013). Multi-temporal Maps of the Montaguto Earth Flow in Southern Italy from 1954 to 2010. Journal of Maps, 9, 135-145. doi:10.1080/17445647.2013.765812
  • Giordan D., Allasia P., Manconi A., Baldo M., Santangelo M., Cardinali M. et al. (2013). Morphological and kinematic evolution of a large earthflow: The Montaguto landslide, southern Italy. Geomorphology, 187, 61-79. doi:10.1016/j.geomorph.2012.12.035

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CASO REALE · TIPOLOGIA 08 · FRANA SUPERFICIALE

Frane superficiali delle Cinque Terre

Vernazza, Monterosso al Mare, La Spezia, Liguria, Italia · 25 ottobre 2011

Una pioggia estrema tra Liguria orientale e Toscana settentrionale (468,8 mm in 6 ore a Brugnato, punta di 143,4 mm/h) ha innescato centinaia di frane superficiali e piene: 13 vittime in tutta l'area, 3 nel bacino di Vernazza, danni per circa 130 milioni di euro a Vernazza.

Monterosso al Mare il 26 ottobre 2011: fango e detrito portati dalla piena e dalle colate.
Monterosso al Mare il 26 ottobre 2011: fango e detrito portati dalla piena e dalle colate.© Miriam Rossignoli from not decided yet · CC BY 2.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Monterosso_al_Mare-danni_alluvione_2011-Flickr1.jpg
Via Roma a Monterosso al Mare dopo l'alluvione del 25 ottobre 2011.
Via Roma a Monterosso al Mare dopo l'alluvione del 25 ottobre 2011.© Miriam Rossignoli from not decided yet · CC BY 2.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Monterosso_al_Mare-danni_alluvione_2011-Flickr2.jpg
Monterosso al Mare durante l'evento del 25 ottobre 2011.
Monterosso al Mare durante l'evento del 25 ottobre 2011.© ziriuz84 · CC BY 2.0 · https://www.flickr.com/photos/32100104@N07/6291052555
Acqua torbida davanti a Monterosso al Mare dopo l'alluvione.
Acqua torbida davanti a Monterosso al Mare dopo l'alluvione.© ziriuz84 · CC BY 2.0 · https://www.flickr.com/photos/32100104@N07/6291574660
Pioggia
468,8 mm in 6 ore, massimo 143,4 mm/h (Brugnato)
Vittime
13 in tutta l'area, 3 nel bacino di Vernazza
Danni
circa 130 milioni di euro nel bacino di Vernazza
Fattore chiave
terrazzamenti abbandonati su substrato impermeabile

Meccanismo

Soil slip e colate detritiche nelle coperture sottili dei versanti ripidi, soprattutto sui terrazzamenti abbandonati su substrato poco permeabile; il detrito scende nei canali e invade i paesi.

Fonti

  • Cevasco A., Pepe G., Brandolini P. (2013). The influences of geological and land use settings on shallow landslides triggered by an intense rainfall event in a coastal terraced environment. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 73, 859-875. doi:10.1007/s10064-013-0544-x
  • D’Amato Avanzi G., Galanti Y., Giannecchini R., Bartelletti C. (2015). Shallow Landslides Triggered by the 25 October 2011 Extreme Rainfall in Eastern Liguria (Italy). Engineering Geology for Society and Territory - Volume 2, 515-519. doi:10.1007/978-3-319-09057-3_85
  • Andrea C., Pierluigi B., Claudia S., Ivano R. (2013). Relationships between geo-hydrological processes induced by heavy rainfall and land-use: the case of 25 October 2011 in the Vernazza catchment (Cinque Terre, NW Italy). Journal of Maps, 9, 289-298. doi:10.1080/17445647.2013.780188

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CASO REALE · TIPOLOGIA 09 · CREEP (DEFORMAZIONE LENTA)

Craco, il paese abbandonato per frana

Craco, Matera, Basilicata, Italia · movimenti lenti e frane dal 1963 ad oggi

Il centro storico, su un rilievo del fronte esterno dell'Appennino, è stato abbandonato per i movimenti franosi e oggi è un «paese fantasma». La carta geomorfologica mostra frane e forme di erosione diffuse sui versanti dell'abitato.

Craco dal drone: il borgo abbandonato sul rilievo e i versanti in frana (2020).
Craco dal drone: il borgo abbandonato sul rilievo e i versanti in frana (2020).© Maurizio Moro5153 · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Craco_dal_Drone.jpg
Veduta aerea del centro storico di Craco (2020).
Veduta aerea del centro storico di Craco (2020).© Maurizio Moro5153 · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Craco_drone.jpg
Il paese fantasma di Craco (2020).
Il paese fantasma di Craco (2020).© Maurizio Moro5153 · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Craco_il_paese_fantasma.jpg
Il centro storico di Craco, abbandonato dopo i movimenti franosi (2019).
Il centro storico di Craco, abbandonato dopo i movimenti franosi (2019).© Anna Nicoletta Menzella · CC BY-SA 4.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Craco_il_comune_fantasma.jpg
Classificazione
movimenti lenti e frane su versanti argillosi (scelto per il creep: deformazione lenta)
Effetti
abbandono del centro storico
Volume
NON VERIFICATO

Meccanismo

Deformazioni lente e frane nei terreni argillosi e sabbiosi, legate al sollevamento tettonico quaternario e all'erosione delle acque correnti.

Fonti

  • Bentivenga M., Capolongo D., Palladino G., Piccarreta M. (2014). Geomorphological map of the area between Craco and Pisticci (Basilicata, Italy). Journal of Maps, 11, 267-277. doi:10.1080/17445647.2014.935501
  • Bentivenga M., Pescatore E., Piccarreta M., Gizzi F., Masini N., Giano S. (2024). Geoheritage and Geoconservation, from Theory to Practice: The Ghost Town of Craco (Matera District, Basilicata Region, Southern Italy). Sustainability, 16, 2761. doi:10.3390/su16072761

Il creep vero e proprio è difficile da fotografare: Craco è un caso reale di movimento lento documentato, ma le fonti verificate qui non quantificano la velocità.

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CASO REALE · TIPOLOGIA 10 · FRANA COMPLESSA

Frana di Cavallerizzo di Cerzeto

Cerzeto, Cosenza, Calabria, Italia · 7 marzo 2005

Una frana complessa ha colpito l'abitato di Cavallerizzo, frazione di Cerzeto, sul versante occidentale della valle del Crati. Il paese è stato abbandonato e ricostruito altrove (Cavallerizzo nuova, località Pianette).

Cavallerizzo l'8 marzo 2005, il giorno dopo la frana: mezzi nell'abitato innevato.
Cavallerizzo l'8 marzo 2005, il giorno dopo la frana: mezzi nell'abitato innevato.© Salvatore Migliari · CC BY 3.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frana_Cavallerizzo_marzo_2005_-_panoramio.jpg
Classificazione
frana complessa
Effetti
abitato evacuato e ricostruito altrove (delocalizzazione)
Volume
NON VERIFICATO in questa scheda

Meccanismo

Frana complessa controllata dall'assetto idrogeologico: livelli di falda, ricarica e portata delle sorgenti sono legati all'instabilità del versante (modelli di falda accoppiati alla stabilità, Gattinoni 2008).

Fonti

  • Gattinoni P. (2008). Parametrical landslide modeling for the hydrogeological susceptibility assessment: from the Crati Valley to the Cavallerizzo landslide (Southern Italy). Natural Hazards, 50, 161-178. doi:10.1007/s11069-008-9328-1
  • Ietto F., Conforti M., Tolomei C., Cianflone G. (2022). Village relocation as solution of the landslide risk, is it always the right choice? The case study of Cavallerizzo ghost village (Calabria, southern Italy). International Journal of Disaster Risk Reduction, 81, 103267. doi:10.1016/j.ijdrr.2022.103267

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CASO REALE · TIPOLOGIA 11 · FRANA SOTTOMARINA E TSUNAMI

Frana sottomarina e tsunami di Stromboli

Stromboli (Lipari), Messina, Sicilia, Italia · 30 dicembre 2002, ore 13:15 e 13:23

Durante un'eruzione effusiva, due frane sul fianco nord-occidentale del vulcano (Sciara del Fuoco), una in gran parte sottomarina e una subaerea, hanno generato due tsunami: risalita massima oltre 10 m a Stromboli, effetti misurabili fino alla costa siciliana.

La Sciara del Fuoco nell'agosto 2003, pochi mesi dopo le frane e lo tsunami del 30 dicembre 2002 (pubblico dominio).
La Sciara del Fuoco nell'agosto 2003, pochi mesi dopo le frane e lo tsunami del 30 dicembre 2002 (pubblico dominio).© No machine-readable author provided. Tbc assumed (based on copyright claims). · Public domain · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sciara_del_fuoco.jpg
La Sciara del Fuoco vista dal mare (2009).
La Sciara del Fuoco vista dal mare (2009).© Hein56didden · CC BY-SA 3.0 · https://commons.wikimedia.org/wiki/File:De_vuurstraat-sciara_del_fuoco-Stromboli_eiland.eolische_eilanden.JPG
La Sciara del Fuoco: il ripido versante che prosegue sotto il mare.
La Sciara del Fuoco: il ripido versante che prosegue sotto il mare.© stefan_fotos · CC BY-SA 2.0 · https://www.flickr.com/photos/31223088@N08/8187842159
Risalita massima
oltre 10 m a Stromboli (Chiocci et al., 2008)
Sequenza
frane alle 13:15 e 13:23 ora locale (Tinti et al., 2005)
Periodo onde
circa 100 s; durata di ogni tsunami 5-7 min
Volume
NON VERIFICATO in questa scheda

Meccanismo

Frana sottomarina staccata vicino alla costa (riconosciuta confrontando batimetrie multibeam prima e dopo l'evento), seguita 7-8 minuti dopo da uno scivolamento subaereo; periodo dell'onda dell'ordine di 100 s, durata di ogni tsunami 5-7 minuti.

Fonti

  • Chiocci F., Romagnoli C., Tommasi P., Bosman A. (2008). The Stromboli 2002 tsunamigenic submarine slide: Characteristics and possible failure mechanisms. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 113. doi:10.1029/2007jb005172
  • Tinti S., Manucci A., Pagnoni G., Armigliato A., Zaniboni F. (2005). The 30 December 2002 landslide-induced tsunamis in Stromboli: sequence of the events reconstructed from the eyewitness accounts. Natural Hazards and Earth System Sciences, 5, 763-775. doi:10.5194/nhess-5-763-2005
  • Zaniboni F., Armigliato A., Pagnoni G., Tinti S. (2014). Continental margins as a source of tsunami hazard: The 1977 Gioia Tauro (Italy) landslide–tsunami investigated through numerical modeling. Marine Geology, 357, 210-217. doi:10.1016/j.margeo.2014.08.011

La scena 3D «tsunami» è un modello sintetico (simulazione a acque basse), non una ricostruzione di Stromboli; Gioia Tauro 1977 (Zaniboni et al., 2014) è un caso calabrese di frana sottomarina con tsunami.

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Temi del modello

Il territorio e il rischio

Il modello mostra una valle fluviale con un paese sul terrazzo, versanti argillosi, una rupe calcarea fratturata e un canale torrentizio con la sua conoide.

Pioggia, deflusso e impermeabilizzazione

La pioggia che non si infiltra scorre in superficie lungo le linee di massima pendenza. Il cemento e l’asfalto la concentrano e la accelerano.

Infiltrazione, falda e pressioni neutre

L’acqua che si infiltra satura la coltre e fa risalire la falda: aumentano le pressioni neutre e diminuisce la resistenza al taglio.

Il sottosuolo: fattori predisponenti

La vista esplosa separa uso del suolo, coltre, depositi alluvionali, flysch, argille, calcari e basamento: litologia, giacitura e acqua decidono dove e come una frana può avvenire.

Inneschi e fattori predisponenti

Una frana avviene quando fattori predisponenti, presenti da tempo, e un fattore d’innesco, che agisce in un momento preciso, si combinano.

Monitoraggio e mitigazione

Ridurre il rischio significa conoscere il fenomeno, misurarlo nel tempo, intervenire sulle cause e preparare la popolazione.

Vajont, 9 ottobre 1963

Alle 22:39 del 9 ottobre 1963 circa 270 milioni di m³ di roccia del versante settentrionale del Monte Toc scivolarono nel serbatoio della diga del Vajont. L’onda scavalcò la diga, che resistette, e distrusse Longarone e altri abitati della valle del Piave: quasi duemila vittime.

Glossario

Coronamento
Parte più alta del versante non ancora mossa, subito a monte della scarpata principale.
Scarpata principale
Superficie ripida a monte del corpo di frana, lasciata scoperta dal movimento.
Corpo di frana
Massa spostata dal movimento.
Piede
Parte inferiore del corpo di frana, che spesso sovrascorre il terreno a valle.
Superficie di rottura
Superficie lungo cui avviene lo scorrimento (o zona di taglio, se ha spessore).
Franapoggio
Giacitura degli strati inclinati nello stesso verso del versante.
Reggipoggio
Giacitura degli strati inclinati in verso opposto al versante.
Pressione neutra
Pressione dell’acqua nei pori del terreno; riduce la tensione efficace e quindi la resistenza al taglio.
Coltre
Copertura di terreno sciolto (eluvio-colluviale, detritica, piroclastica) sopra il substrato.
Conoide
Deposito a ventaglio allo sbocco di un torrente in una valle più ampia.
DGPV
Deformazione gravitativa profonda di versante: movimento lentissimo che interessa un intero versante.
InSAR
Interferometria radar ad apertura sintetica: misura da satellite o da terra spostamenti di millimetri.
GNSS
Sistemi di posizionamento satellitare (GPS, Galileo e altri) usati per misurare gli spostamenti.
Inclinometro
Tubo installato in un foro di sondaggio che misura le deformazioni orizzontali in profondità.
Piezometro
Strumento che misura il livello o la pressione dell’acqua nel terreno.
Briglia
Opera trasversale in un torrente che riduce la pendenza e trattiene il materiale.

Bibliografia