Rilievi tridimensionali per il controllo ambientale

I debris flows sono tra i più pericolosi e distruttivi processi geomorfologici che interessano le aree montane di tutto il mondo. Questi eventi hanno modellato sostanzialmente il paesaggio edificando conoidi, talvolta imponenti, o modificando la morfologia dei fondovalle. La rapidità con cui avvengono questi fenomeni e la loro attuale imprevedibilità, sono spesso causa di ingenti danni economici e di perdite di vite umane. La loro capacità distruttiva viene spesso sottovalutata, anche perché colate detritiche di rilevante intensità possono saltuariamente interessare piccoli corsi d’acqua che per lunghi periodi danno eventi liquidi o solidi assai modesti. I debris flows sono definiti come movimenti di massa rapidi, indotti dalla gravità, di miscele di solidi granulari, acqua e aria, che si muovono come un fluido vischioso. Il loro comportamento meccanico appare intermedio tra le frane e l’alluvionamento con trasporto solido (water flooding), con caratteristiche differenti da ciascuno di questi processi (Jonhson, 1970).

L’esigenza di approfondire la conoscenza dei debris flows ha moltiplicato in questi anni recenti, anche nel nostro paese, i contributi allo studio di questi fenomeni, secondo più direzioni: simulazioni di laboratorio e sviluppo di modelli per la simulazione dei meccanismi di innesco e di trasporto; caratterizzazione morfologica e sedimentologica dei depositi; osservazione diretta e caratterizzazione quantitativa dei fenomeni; sviluppo di efficaci misure di difesa. È proprio nella direzione della caratterizazione della zona di deposito che è stato effettuato il test di analisi dei materiali che occupano la vasca di deposito mediante l’uso dello scanner laser.
Nell’estate del 2001 è stata testata una nuova tecnica di rilievo topografico ad alta definizione per la valutazione rapida di volumi deposti a seguito di una colata detritica, nonché per sperimentare le capacità di risoluzione e di massima portata della nuova tecnologia al laser allo scopo di consentire analisi delle caratteristiche deposizionali e granulometriche dei depositi di colata detritica rapida. Le caratteristiche tecniche del laser scanner utilizzato, ed in particolare la sua capacità di rilevare le posizioni anche dei singoli granuli di dimensioni centimetriche (o subcentrimetriche) suggeriscono inoltre una sua potenziale sperimentazione nel campo del monitoraggio delle aree di innesco per verificare gli spostamenti di materiale nei momenti iniziali della mobilizzazione. Inoltre il dato di riflettanza, associato alla terna di coordinate spaziali, ottenibile dal rilievo laser, potrebbe fornire buone indicazioni sulle caratteristiche tessiturali e sul grado di umidità del materiale di deposito “illuminato” dal fascio laser. Questa sperimentazione del rilievo tridimensionale in ambiente naturale è stata eseguita dal Nub Lab di Ferrara in collaborazione con il Dipartimento di Geologia e Paleontologia  e Geofisico dell’Università di Padova all’interno del progetto di ricerca Europeo THARMIT (coordinatore Prof. Rinaldo Genevois) che vede coinvolti vari istituti e centri di ricerca. Finalizzata essenzialmente al controllo e alla gestine delle trasformazioni ambientali della regione alpina (simulazione delle catastrofi, valutazione dei fattori idrogeologici, geologici, idraulici, geomeccanici) la ricerca ha trovato interesse per acquisire la morfologia 3D, con metodologie innovative, di uno dei torrenti sottoposti a monitoraggio sistematico.

Il rilievo è stato realizzato a Cortina D’ampezzo con il laser scanner 3D Cyrax System attraverso otto scansioni radiali. Le dimensioni ridotte dell’oggetto di interesse ( circa cento per cento metri di superfice) ha permesso la realizzazione del rilievo con una sola stazione e la rotazione dello scanner di poco più di 180 gradi. In questo modo ha prelevato forme e superfici con griglia a 5 cm. Il rilievo è stato affiancato da una stazione totale che, rilevando i target, ha permesso di ridurre le sovrapposizioni tra le singole scansioni e così anche i tempi di lavoro. Il modello 3D prodotto, registrato sull’appoggio topografico, (circa 2.000.000 di punti) permette di essere interrogato sulla morfologia dei profili, sulle sezioni quotate, ecc.. I risultati ottenuti, sia per la rapidità di prelievo e restituzione, sia per la facilità di integrazione con i dati topografici esistenti, costituiscono un valido punto di partenza per future sperimentazioni di queste metodiche nell’ambito del progetto.