Le colate detritiche torrentizie in ambiente alpino: studio geologico-morfologico del bacino del Rio Fosse (alta Val di Susa) e interventi di mitigazione del rischio

Debris flows are highly dangerous phenomena that affect the entire Alpine region and can pose significant risks depending on the morphological and geological characteristics of the basin, rainfall, and thus the intensity of the process, as well as human activities in the area due to the presence of potential assets exposed to damage. In this thesis, the case of a basin located in the upper Val di Susa (Western Alps) has been examined: the basin of the Rio Fosse. For the development of this thesis, the work has been divided into three phases, which partially overlapped during the study: • The first phase took place at the headquarters of the Research Institute for Hydrogeological Protection of the National Research Council (CNR-IRPI) in Turin. In this phase, a bibliographic research on debris flows and studies related to such phenomena conducted in the upper Val di Susa was carried out. It was also possible to consult the historical archive of CNR-IRPI concerning flooding phenomena in the Piedmont Alps and to identify, in particular, those that occurred in the basin of the Rio delle Fosse. • During the second phase, a bibliographic search on the main works regarding the geology of the investigated area was conducted, and the DTM (Digital Terrain Model) and satellite images of the study area were downloaded from the Piedmont Region portal. These images were then processed in a GIS environment using the QGIS program. By utilizing the DTM, it was possible to define the morphometric characteristics of the basin, delineating it, identifying the hydrographic network, slopes, and determining the main morphological elements. The use of satellite images allowed for the identification and mapping of the main outcrops of bedrock and to locate the works for hydrogeological risk mitigation. • In the third phase of the work, a rapid geological survey of the basin was carried out using existing geological maps and creating a geological map in QGIS (Attachment 1). The fieldwork allowed for the recognition of the main characteristics of debris flow deposits and the observation of the presence and conditions of risk mitigation measures related to such events. In the future, due to climate change (intensification and increased frequency of extreme weather events), the danger in Alpine environments is likely to be much greater, particularly concerning debris flow phenomena, for which an increase in frequency and magnitude is expected. It is probable, therefore, that the Rio Fosse, which, as described in this thesis, shows significant predisposing factors related to debris flow phenomena (high degree of fracturing of exposed rocks, high alterability and low durability of certain lithotypes found in the basin, such as breccias and gypsum, a large amount of debris and loose material, and high slope steepness) could experience an increase in such occurrences.

I Debris flow sono fenomeni molto pericolosi che interessano tutto l’arco alpino e possono determinare rischi anche molto elevati a seconda delle caratteristiche morfologiche e geologiche del bacino, delle precipitazioni e, dunque, della intensità del processo, nonché dell’utilizzo antropico del territorio per la presenza di possibili beni esposti al danno. In questa Tesi, è stato preso in esame il caso di un bacino ubicato in alta Val di Susa (Alpi Occidentali): il bacino del Rio Fosse. Per lo sviluppo della presente Tesi, il lavoro è stato suddiviso nelle seguenti tre fasi, le quali si sono parzialmente sovrapposte durante lo studio: • La prima fase si è svolta presso la sede dell’istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica del Consiglio Nazionale delle ricerche (CNR-IRPI) di Torino. In questa fase è stata condotta una ricerca bibliografica sui debris flow e su studi relativi a tali fenomeni condotti nell’alta Valle di Susa. È stato inoltre possibile consultare l’archivio storico del CNR-IRPI relativo ai fenomeni alluvionali delle Alpi piemontesi e d’individuare, in particolare, quelli verificatisi nel bacino del Rio delle Fosse. • Durante la seconda fase è stata effettuata una ricerca bibliografica sui principali lavori sulla geologia dell’area investigata e sono stati scaricati dal portale della Regione Piemonte il DTM (Digital Terrain Model) e le immagini satellitari dell’area di studio. Tali immagini sono state quindi elaborate in ambiente GIS tramite il programma QGIS. Grazie all’utilizzo del DTM è stato possibile definire le caratteristiche morfometriche del bacino, delimitandolo, identificandone il reticolo idrografico, le pendenze ed individuandone i principali elementi morfologici. L’utilizzo delle immagini satellitari ha permesso di individuare e mappare i principali affioramenti di substrato roccioso e ubicare le opere per la mitigazione del rischio idrogeologico. • Nella terza fase del lavoro è stato eseguito un rilevamento geologico speditivo del bacino avvalendosi della cartografia geologica esistente e realizzando una carta geologica in QGIS (Allegato 1). L’attività di terreno ha permesso di riconoscere le principali caratteristiche dei depositi di debris flow ed osservare la presenza e le condizioni delle opere di mitigazione del rischio connesso a tali eventi. In previsione futura, a causa dei cambiamenti climatici (intensificazioni e maggior frequenza dei fenomeni atmosferici estremi), la pericolosità in ambiente alpino risulterà plausibilmente di gran lunga maggiore, ad esempio proprio per quanto concerne i fenomeni di debris flow per i quali si prevede un aumento in termini di frequenza e magnitudo. È probabile, dunque, che anche il Rio Fosse, il quale, come descritto nell’ambito di questa Tesi, presenta significativi fattori predisponenti rispetto ai fenomeni di debris flow (elevato grado di fratturazione delle rocce affioranti, elevata alterabilità e scarsa durevolezza di alcuni litotipi rinvenuti nel bacino, quali brecce e gessi, grande quantità di detriti e materiale sciolto, elevata acclività dei versanti) possa registrare questo aumento dei casi.