Appunti di Geomorfologia

Equazione dell'erosione del suolo

E = R * K * L * S * C * P

E = quantità di terreno erosa

R = fattore di erosività della pioggia

K = fattore di erodibilità del suolo

L = fattore di lunghezza (adimensionale)

S = fattore di pendenza (adimensionale)

C = fattore di coltivazione (adimensionale)

P = fattore di pratica colturale e/o antierosiva (adimensionale)

La formula vale a livello locale (mesoscala) e su lunghi periodi: non può essere usata per stimare il prodotto di sedimento da un bacino o la perdita di suolo relativa a un singolo evento.

Uso del suolo:

• Cavalcapoggio
• Girapoggio
• Rittochino
• Terrazzamenti

Trasporto solido dei fiumi:

Il materiale eroso può accumularsi ai piedi del versante oppure può raggiungere il reticolo idrografico. Ogni corso d'acqua trasporta anche sedimenti. Ogni cambiamento di uso del suolo o eventi come incendi o disboscamenti incontrollati possono avere un impatto enorme sull'erosione e sul trasporto solido.

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per: la valutazione della pericolosità da frana dei Piani di Assetto Idrogeologico (PAI) la progettazione preliminare di interventi di difesa del suolo e di reti infrastrutturali la redazione dei Piani di Protezione Civile

Fisionomia di una frana 1) coronamento 2) scarpata principale 3) punto sommitale 4) testata 5) scarpata 6) corpo principale 7) piede 8) punto inferiore 9) unghia 10) superficie di rottura 11) unghia della superficie di rottura 12) superficie di separazione 13) materiale spostato (o franato) 14) zona di distacco (o di abbassamento) 15) zona di accumulo 16) distacco 17) massa distaccata (o abbassata) 18) accumulo 19) fianco 20) superficie originaria del versante

Morfometria di una frana 1) larghezza della massa spostata 2) larghezza della superficie di rottura 3) lunghezza totale 4) lunghezza della massa spostata 5) lunghezza della superficie di rottura 6) profondità della massa spostata 7) profondità della superficie di rottura

Caratterizzazione delle frane

“Frana” è un termine estremamente generico. Il geomorfologo e l’ingegnere hanno bisogno di più dettagli per capire di quale fenomeno si tratta, quali sono le cause, le conseguenze ed i possibili rimedi attraverso:

• Tipo di movimento
• Tipo di materiale
• Contenuto di acqua
• Velocità
• Attività
• Distanza di propagazione

Tipi di movimento:

Frane per crollo: Distacco e conseguente caduta di una massa di materiale da un pendio molto ripido. Il materiale si muove in caduta libera poi (raggiunto il versante) per rimbalzo ed infine per rotolamento.

Caratteristiche principali:

• Cinematica veloce
• Elevata capacità distruttiva
• Le traiettorie di caduta dipendono da molti fattori, quali la velocità iniziale, la forma, le dimensioni e la litologia del blocco; la geometria del pendio e le sue caratteristiche litologiche incidono sulla quantità di energia dissipata per effetto degli urti.

Cause predisponenti più comuni: assetto

geologico-strutturale e litologia

Cause d'innesco più comuni:

• pressione idrostatica all'interno delle discontinuità
• crioclastismo (gelo-disgelo)
• bioclastismo (radici)
• erosione al piede (sotto escavazione, scalzamento al piede da parte di corsi d'acqua o moto ondoso, azione eolica)

Frane per ribaltamento:

Rotazione in avanti verso l'esterno del versante, attorno a un punto, di un blocco di roccia o di detrito, sotto l'azione della gravità, di pressioni esercitate da blocchi adiacenti e/o dell'acqua nelle fratture

Sono frequenti in ammassi rocciosi

Si possono evolvere in crollo (o scorrimento)

Cause predisponenti più comuni: assetto geologico-strutturale e litologia

Cause d'innesco più comuni:

• pressione idrostatica all'interno delle discontinuità
• crioclastismo (gelo-disgelo)
• bioclastismo (radici delle piante)
• scalzamento al piede (corsi d'acqua o moto ondoso)
• Ribaltamento di blocchi

Ribaltamento fessurale 42Frane per scorrimento o scivolamento: Movimento verso la base del versante di una massa di terra o roccia che avviene in gran parte lungo una (o più di una) superficie di rottura o entro una fascia, relativamente sottile, di intensa deformazione di taglio.

In funzione della geometria della superficie di scivolamento si distinguono, in:

• Rotazionale
• Traslativo
• Composto

Frane per scorrimento rotazionale:

• la massa si muove lungo una superficie di rottura curva
• il movimento comporta la rotazione all'indietro dei blocchi in cui la massa viene smembrata → possibile formazione di una contropendenza
• interessa terreni omogenei, terre compattate artificialmente e ammassi rocciosi intensamente fratturati
• sono generalmente movimenti lenti

Frane per scorrimento traslativo:

• La massa scivola lungo una o più superfici piane
• Il movimento è controllato dall'andamento di superfici di discontinuità (faglie, superfici di stratificazione, etc.)

• il movimento avviene su una superficie composta da elementi planari e curvi
• la superficie di rottura è condizionata da discontinuità di vario tipo
• presenza di deformazione interna (formazione di trincee, graben, controscarpate)

• Si verificano nel caso di un materiale a comportamento "rigido" (competente) (roccia, terra parzialmente cementata) sovrapposto a materiale a comportamento plastico (meno competente)
• Si verifica una estensione e conseguente fratturazione del materiale rigido in seguito al flusso plastico del materiale sottostante (argilla, argillite, gesso, ecc.)

• in ammassi rocciosi fratturati sovrapposti a materiali meno competenti (es. argilliti)
• il contrasto di competenza fra ammasso roccioso e substrato determina l'apertura di fratture nell'ammasso roccioso e l'estrusione dei materiali del substrato

substrato

Tipiche evidenze: fratture, trincee

Espansione in terreni: indicate anche come espansione per liquefazione in quanto causate dalla liquefazione di terreni poco competenti

Materiale coinvolto: rocce o terre compatte, sovrapposte a materiale plastico

Cinematismo: il meccanismo di rottura è complesso (rotazioni, traslazioni e colamenti), con movimenti di estensione e conseguente fratturazione dei materiali a comportamento rigido, in seguito al flusso del materiale plastico sottostante

Caratteri diagnostici: Si individuano diversi meccanismi di rottura. Nella roccia: crollo, scorrimento, ribaltamento. Nei livelli plastici: scivolamenti, colamenti

Cause predisponenti: Sovrapposizione di materiale a comportamento rigido (es: roccia) su materiale a comportamento plastico (argilliti)

Cause scatenanti: Fluidificazione del materiale plastico a causa di piogge intense o sollecitazioni sismiche

Frane per colamenti: Movimento distribuito in maniera continua

rapido)e intermittente, su pendenze modeste, in terre coesive plastiche 45

Colate di fango/detrito:

• Colate di fango: sono miscele dense, viscose di sedimenti e acqua nel quale il volume del sedimento eccede quello dell'acqua
• Sono composte di masse liquefatte di fango che si muovono lungo i pendi sotto la forza di gravità
• La presenza di una rilevante componente argillosa ritarda il drenaggio determinando distanze di propagazione molto elevate

Se queste colate prendono in carico detriti di grandi dimensioni, vengono chiamate colate di detrito

Valanghe di detrito: Colate di detrito con solidi prevalenti, di grandi