Frane superficiali, un articolo sulla rivista Landslides

Il 24 luglio scorso è stato pubblicato sulla rivista scientifica Landslides l’articolo: “Implementation of a slope stability method in the CRITERIA-1D agro-hydrological modeling scheme” riguardante un nuovo modello, fisicamente basato, che riesce a stimare la pericolosità da frane superficiali indotte da pioggia. Il pericolo da frana consiste nel rilevare non solo il luogo fisico, ma anche il momento in cui un versante diventa instabile. L’elemento innovativo del lavoro è costituito dalla modellazione dinamica della vegetazione, di cui si può simulare lo sviluppo indotto dalla situazione meteorologica, diversa ogni giorno.
Il calcolo della stabilità dei versanti è stato implementato come estensione di Criteria, il modello agro-idrologico sviluppato dall’Osservatorio Clima di Arpae per la stima dei fabbisogni irrigui delle colture.
Il lavoro è stato realizzato da Arpae, dall’Università di Parma, dall’Università degli Studi di Bologna e dall’Università di Pavia.
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COME VIENE USATO IL MODELLO CRITERIA
Tale sistema modellistico, per ora operativo nel dominio monodimensionale (Criteria-1D), assume un punto come rappresentativo di un versante. Considerando la presenza di una singola coltura o di un tipo di vegetazione naturale, una serie storica di dati meteorologici e un suolo caratterizzato dai suoi diversi orizzonti, Criteria-1D è in grado di simulare in dettaglio i processi idrologici in atto e la crescita di chiome e radici nel tempo. Quest’ultimo aspetto è raramente considerato dai modelli per frane superficiali pluvio-indotte, nonostante il ruolo della vegetazione sia cruciale negli scorrimenti di terra che interessano spessori paragonabili alla zona del suolo occupata da radici. Si tiene quindi conto della vegetazione tramite l’utilizzo del tempo termico (in inglese, thermal time), ovvero della capacità delle piante di accumulare calore per il loro sviluppo. Ogni giorno, se la temperatura dell’aria supera una certa soglia specifica per ogni specie, la pianta usa tale calore in eccesso per crescere o per cambiare fase fenologica. In Criteria, sia le chiome che le radici possono essere modellate secondo questo approccio. Inoltre, anche l’attività evapotraspirativa viene simulata giornalmente, e la rimozione di acqua da parte delle radici costituisce un elemento di rinforzo di tipo idrologico a favore della stabilità del terreno.
Il sistema modellistico Criteria-1D può essere utilizzato anche per simulare diverse soluzioni basate sulla natura per la mitigazione del rischio frane, sulla base di reali dati meteorologici.
In futuro, il modello sarà implementato anche nel dominio tridimensionale (Criteria-3D), migliorando ancora di più la stima del pericolo da frana grazie alla considerazione della reale morfologia del terreno e dei flussi idrici laterali.

PER APPROFONDIRE

• Maggiori informazioni sul modello Criteria sono disponibili nella pagina dedicata
• Il modello è liberamente distribuito tramite la pagina Github del Servizio Idro Meteo Clima
  
  

Foto: Vigili del fuoco, Appennino Emilia-Romagna, 2023