Development of a novel approach for sediment connectivity analysis in debris-flow prone catchments under managed and unmanaged conditions

I processi torrentizi sono tra i principali attori nella produzione e mobilitazione del sedimento in un bacino idrografico montano. Diventa quindi importante, nelle fasi di pianificazione delle strategie di mitigazione del rischio idrogeologico, approfondire e valutare la quantità di sedimento disponibile e le potenziali dinamiche di mobilitazione. Negli ultimi decenni sono stati sviluppati numerose metodologie e modelli numerici per valutare la dinamica di produzione e mobilitazione del sedimento in bacini idrografici alpini. In questo contesto, l’Indice di Connettività del sedimento (IC) consente di analizzare il collegamento esistente tra le aree sorgente di sedimento e il reticolo idrografico (oppure direttamente con le sezioni di chiusura). L’indice di connettività è un indice basato sull’analisi di dati raster che permette un’applicazione rapida, richiedendo solamente un DTM come dato di input. Il risultato è una mappa della connettività che evidenzia le canalizzazioni preferenziali lungo l’intera area di studio. L’interpretazione dell’indice di connettività è basata soprattutto sull’analisi e interpretazione del dato cartografico. Per espandere le potenzialità di questo indice, questa tesi propone una nuova metodologia per analizzare e interpretare l’ indice di connettività del sedimento. Questo nuovo metodo è basato sull’analisi dell’IC, e delle variabili che lo compongono, lungo profili longitudinali selezionati. La metodologia presentata in questa tesi, è stata applicata per valutare la connettività su due bacini idrografici, di cui uno caratterizzato dalla presenza di opere di mitigazione (Saint Antoine – Dipartimento della Savoia - Francia) e uno privo di opere ( Rio Soial – Provincia Autonoma di Trento - Italia). L’analisi integrata effettuata sul bacino idrografico privo di opere (Rio Soial), ha lo scopo di comprendere come l’evoluzione geomorfologica dell’area influenzi la computazione dell’indice di connettività e se quest’ultimo possà aiutare a predirre future tendenze geomorfologiche. I risultati fanno emergere una capacità dell’indice di connettività di catturare l’evoluzione del bacino a seguito di sei eventi di colata detritica avvenuti nel periodo analizzato. Inoltre, l’analisi longitudinale ha permesso di confermare la potenzialità dell’ IC nel predirre potenziali dinamiche di deposizione in una specifica area del bacino analizzato. L’analisi operata sul bacino sistemato con opere, ha l’obiettivo di comprendere e analizzare l’interazione dell’indice di connettività con la presenza (e assenza) di opere di sistemazione idraulica. In questo caso studio, l’indice evidenzia differenze sostanziali tra i segmenti sistemati con opere e quelli privi di opere. Differenza che è stata rilevata anche analizando gli effetti di una colata detirtica avvenuta durante l’arco temporale analizzato. Concludendo, dalle analisi eseguite si può affermare come l’introduzione di un’analisi longitudinale dell’indice possa consentire nuove opportunità di utilizzo, in particolare durante le fasi di analisi e pianificazione delle strategie di mitigazione del rischio idrogeologico.