Rovina di Cancia

Province of Belluno – Italy

BASIN DESCRIPTION

Figure 1 - General view of the Rovina di Cancia debris-flow channel and basin. The red and yellow lines show the basins contributing to the initiation area and mouth of Bus de Diau Creek respectively.

The Rovina di Cancia debris-flow channel originates on the scree just below the Salvella Fork (2500 m a.s.l.) on the Monte Antelao south-western slope (Venetian Dolomites, North Eastern Italy) and ends just upstream of the village of Borca di Cadore.

It can be divided into three main parts: from the head to the debris-flow initiation area, from the initiation area to a flat depositional area built just upstream of the confluence with the Bus de Diau Creek, and from the flat depositional area to the two retention basins upstream of the Borca di Cadore Village.

In the first part, the bed is composed of giant boulders, up to 5–6 m in size (figure 1a). Their location has remained unchanged according to field surveys of the channel from 2002 to 2020. Their presence prevents the accumulation of large quantities of sediments because it reduces the channel-bottom width from 8 m to 1–2 m such that only small debris and hyper-concentrated flows can form and propagate downstream. This part ends with an enormous giant rock that retains sediments (figure 1b) around which debris flows of moderate-high magnitude initiate. The arriving hyperconcentrated or fluid surges become solid-liquid fronts either upstream or downstream of it depending on the thickness of the layer of sediments retained by it.

The solid-liquid front of the debris flow, that occurred on the 23rd of July 2015, formed upstream of the giant rock and emptied the retained debris deposit. As a consequence, the solid-liquid front of the debris flow, which occurred ten days later (4 August 2015), formed downstream of it (Simoni et al., 2020). Such an influence of the sediments storage along the channel on the location where the solid-liquid front forms, has been already observed in other sites (Coe etal., 2008; Berger et al., 2011; Imaizumi et al., 2019). The second part of the channel has a bed slope angle between 20 and 28° and is characterized by a more straight direction and the absence of enormous giant rocks. For this reason, it can store a large amount of debris material provided by the shallow failure of banks or by the stoppage of small-magnitude debris flows. Therefore, along this reach, the volumetric bulking of the debris flow can occur due to the entrainment of large quantities of sediments. Figure 2 shows the deepening of this reach after a debris-flow event of moderate magnitude.

At a quote of 1500 m a.s.l., there is a high vertical drop formed by two enormous giant rocks. The second part of the channel ends with a flat depositional area (1344 m a.s.l.) built after an event in 1996 and progressively enlarged in the autumns of 2009 and 2014 (figure 1c).

Figure 2 - The reach downstream the giant rock at 1666 m a.s.l., before (a) and after a debris-flow event (b).

This area has a twofold purpose of stopping the debris flow phenomena transporting a sediment volume up to approximately 10,000 m3 and reducing the solid content of the events transporting larger sediment volumes. The third part of the channel is composed of two reaches.

The former is 230 m with an high bed slope angle, approximately 20° on average. The latter ends with two retention basins just upstream of the village of Borca di Cadore (figure 1d) and is characterized by a smaller bed slope angle, approximately 14° on average. The former reach in the past has been subjected to marked erosion phenomena because of the high sloping angle and the water discharge from the mouth (1320 m a.s.l.) of the Bus de Diau Creek tributary. Therefore, a sectional dam has just been built at its end and the Bus de Diau Creek mouth was displaced downstream of it (figure 1). These control works should increase the bed stability and diminish the erosion on this reach as well as the reduction of the solid-liquid discharge. The overall effect is the decreasing of both depth and front velocity and of the sediment volume transported by debris flow mitigating their impact on the downstream reach and on the ending works. Grain size analysis of material sampled along the channel and on the deposits of the retaining basins shows that the coarser fraction (element diameter greater than 2 mm) is dominant, approximately 85% of the total on average (Gregoretti et al., 2019; Simoni et al., 2020), with a low content of silt-clay, approximately 5 %. Such high percentage of coarse fraction combined with the low percentage of silt-clay indicates that grain collision is the dominant stress-generation mechanism rather than interstitial fluid viscosity. Therefore, debris flows occurring at Rovina di Cancia are of stony type.

Figure 3 - All the monitoring stations and rain gauges operating on the Rovina di Cancia basin with the inserts a and b showing two of the monitoring stations installed by the Universities of Padova and Bologna (a,b).

The Rovina di Cancia channel is historically prone to debris-flow events that in the past inundated the village of Borca di Cadore and caused both destructions and victims (Bacchini and Zannoni, 2003; Deganutti and Tecca, 2013; Gregoretti et al., 2019; Simoni et al., 2020).

For this reason, at Rovina di Cancia there is a monitoring and alarm installed by the Province of Belluno and managed by a Technical Committee composed by the Province of Belluno, ARPAV (Environmental Agency of the Veneto Region), Veneto Region and the Municipality of Borca di Cadore. At research purpose the Departments TESAF of the University of Padova and BIGEA of the University of Bologna installed a monitoring station in the initiation area (figure 1b, figure 3a) on 2014 followed by other two stations in 2019 (figure 3b). The upstream and downstream stations were upgraded in 2020 by infrared cameras and radar sensors within the activity of the project INADEF. Figure 3 shows all the monitoring stations and rain gauges operating in the Rovina di Cancia basin.

DESCRIZIONE DEL CASO STUDIO

Nella parte alta il bacino è formato da pareti rocciose in dolomia principale, che convogliano le portate sulle falde rocciose del Vallon dell’Antelao tra i 2000 ed i 2500 m s.l.m. Le colate detritiche avvengono generalmente in estate e nel primo autunno e sono innescate dai temporali intensi estivi di breve durata (10-20 minuti) che si trasformano rapidamente, lungo le pareti rocciose, in correnti d’acqua ad alta energia; quest’ultime hanno la possibilità di mobilizzare grandi quantità di sedimento, innescando da qui le colate detritiche. Al di sotto di queste potenti aree sorgenti di sedimento il canale si innesta in una profonda e stretta forra rocciosa fino a quota 1600 m s.l.m. Tra quota 1600 m s.l.m.e quota 1400 m s.l.m. il rio Rudan scorre su profondi depositi quaternari che progressivamente incide, in un tratto con alternanza di scavo e deposito. Le dolomie e l’ammasso di conglomerato poggia su strati di San Cassiano, risalente al carnico inferiore e costituito da marne e tufi, fortemente alterate e stratificate, decisamente più impermeabili delle rocce calcaree e dei conglomerati. L’incisione valliva del Rudan trova gli strati di San Cassiano a 1400 m s.l.m., e il deflusso fino a poco sopra questo punto è effimero.
Al di sotto degli strati di San Cassiano il Rudan scorre da 900 m s.l.m. in giù sugli strati di Wengen (Ladinico superiore), composto da fitte stratificazione calcareo-marnoso-tufacee, con morfologia a salti di fondo e cascate fittamente incassate in gola del tutto simile a quella descritta nel tratto a San Cassiano. A valle della briglia filtrante e dell’abitato di Peaio, il torrente Rudan non forma un conoide, ma scorre in una valle scavata in depositi alluvionali per poi arrivare al Boite sui calcari e conglomerati delle formazioni di Livinallongo del Ladinico Inferiore.

Il bacino del rio Rudan e il monte Antelao (a sinistra – foto ARPAV) e particolare della zona d’innesco delle colate nel Vallon dell’Antelao (a destra – foto: Comune di Vodo di Cadore).

 

Numerose sono le cronache che riportano danni subiti agli abitati sottostanti il monte Antelao a seguito di fenomeni di debris flow del Rudan, mettendo in evidenza la notevole attività di questo torrente.La maggior parte delle notizie storiche, di seguito riportate, sono state ricavate da documenti di archivio gentilmente messi a disposizione dal Comune di Vodo di Cadore.
Le informazioni storiche degli eventi calamitosi pertinenti il solo Rudan vengono riassunte in modo sintetico nella Tabella che segue. Esse evidenziano un incremento progressivo della frequenza degli eventi di notevole intensità nell’ultimo trentennio.

NDataNote
1Settembre 1882Danni notevolissimi distruggendo  alcuni mulini che insistevano sulle sue sponde e la segheria che si trovava alla confluenza con il torrente Boite
2Settembre 1951Grande fenomeno alluvionale: alcune piante trasportate dalla corrente si appoggiarono contro il ponte della statale provocando l’arresto di un’enorme quantità di materiale. Le ghiaie e la corrente ricopersero per oltre un metro il piano di calpestio del ponte
3Settembre 1983La prima ondata di piena provocò la quasi totale ostruzione del ponte sulla S.S. n° 51 depositando il detrito trasportato nel tratto di collettore a monte. L’evento di piena fu così intenso da distruggere il ponte in calcestruzzo realizzato nel 1952 sulla Strada Regia
419.07.1987Le piogge prolungate ed intense dei giorni precedenti provocarono il trasporto di enormi quantità di detrito, in un tempo assai ridotto, lungo il Rudan. Circa 10000 m3 di materiale giunsero alla confluenza con il Boite
502.07.1994Piena caratterizzata da un trasporto solido di soli grandi massi
607.08.1996Colata detritica con sovralluvionamento dell’alveo in corrispondenza di Peaio. La colata, dopo aver esondato in sponda destra, ostruì la sezione sotto il ponte della ciclabile, provocandone il sollevamento e il galleggiamento. Il ponte rimase ancorato alle guide presenti sulle imposte
701.09.1998Numerosi e consistenti depositi di ghiaie oltre a diffusi fenomeni d’erosione delle sponde
805.09.1998Accumulo di materiale alluvionale nell’alveo del torrente Rudan in loc. Peaio
906-07.09.1998Ripetute colate detritiche che causarono, nei pressi dell’abitato di Peaio, consistenti accumuli di materiale. La colata esondò a monte del ponte sulla S.S. n° 51 depositando accumuli di sedimento sul piazzale del negozio “Antichità” in sponda destra. A monte del ponte Bailey la colata esondò in sponda destra.
1012.09.1998Colata detritica che provò fenomeni erosivi accentuati e diffusi nonché la destabilizzazione di due ampie aree (frane)
1105.08.1999Trasporto di una notevole quantità di detrito che si depositò a ridosso del ponte sulla S.S. n° 51 creando pericolo di tracimazione
1220.09.1999Colata detritica di notevoli dimensioni con esondazioni in molti punti. L’inghiaiamento mise in pericolo la viabilità della strada statale e provocò il deposito di una notevole quantità di detrito sul piazzale a lato del negozio di “Antichità” in destra idrografica. Più a valle, la corrente di piena asportò completamente la briglia a valle del ponte Bailey
1304.08.2015Colata di volume complessivo pari a circa 65000 m3, durata complessiva 5-7 minuti. Danni alla briglia frangicolata, completamente colma di materiale. Completa asportazione del ponte della ciclabile e notevole sotto-escavazione dei muri di sponda a valle di esso
1406.08.2018Colata fluida innescata da temporale molto localizzato nel Vallon dell’Antelao. Volume complessivo pari a 40000 m3. Riempimento completo del bacino di deposito (volume asportato pari a 10-12000 m3). Danni ingenti ad un cantiere in alveo nei pressi del Boite
1529.08.2020Colata detritica causata dalla combinazione tra cumulata di pioggia e temporale intenso. Riempimento completo del bacino di deposito (volume complessivo pari a circa 16000 m3)
1615-16.12.2020Ripetuti eventi di colata fangosa causati da una estesa frana superficiale in sponda sinistra a quota 1150 m s.l.m. circa, la quale ha determinato l’ostruzione del rio Rudan. Liquefazione del terreno dell’area di frana prodotta dalle ingenti piogge cadute 10 giorni prima e dallo scioglimento nivale. Notevole numero di piante trasportate a valle e ancora presenti sulla frana e lungo l’alveo principale. Volume complessivo pari a circa 5000 m3 (15/12) + 15000 m3 (16/12)

La briglia danneggiata dopo l’evento del 04.08.2015 (foto ARPAV del 05.08.2015) e il bacino di deposito dopo l’evento del 15-16.12.2020 (foto ARPAV del 16.12.2020)

La criticità nel bacino si pone tra quota 950 m s.l.m. e la sezione di chiusura dove il ponte della Strada Statale n. 51 di Alemagna, un ponte comunale della ciclabile Pieve di Cadore-Cortina d’Ampezzo ed un canale di deflusso inadeguato rappresentavano sezioni critiche per lo smaltimento di colate detritiche con il rischio di esondazione e coinvolgimento di parte dell’abitato di Peaio.

Il tratto del rio Rudan che attraversa l’abitato di Peaio: a sinistra appena a valle del ponte sulla S.S. 51 d’Alemagna; a destra nei pressi del ponte della ciclabile asportato dalla colata del 04.08.2015 (foto ARPAV del 05.08.2015)

A quota 1580 m s.l.m. il canale scorre in un punto di possibile esondazione in una curva verso sinistra; tale punto è stato quindi rettificato con un intervento di emergenza, realizzando una scogliera a massi ciclopici all’uscita della forra al fine di evitare fenomeni di avulsione (fuoriuscita dal canale).

Nel 2011 la Regione Veneto ha realizzato una briglia frangicolata a filtri verticali fissi spaziati 1.3 m e larghi 1.3 m, con doppia gaveta trapezia di altezza minima 7.2 m e larghezza 11.1 m. Il coronamento è largo 19.1 m e alto 11.3 m. Il bacino di deposito a monte dell’opera è stimato di una capacità di 15000 m3, e l’obiettivo dell’opera è di laminare il picco di colata e trasformare il flusso in iperconcentrato o trasporto di fondo, in modo che possa transitare al di sotto del ponte della strada Statale Alemagna senza depositare nel canale.
Diversi interventi di sistemazione e riprofilatura del canale a valle della briglia (pavimentazione e consolidamento dei muri laterali) sono stati realizzati nel corso degli anni e sono tutt’ora in corso.

La briglia frangicolata vista da monte (a sinistra) e il tratto di cunettone tra la briglia e il ponte della S.S. 51 d’Alemagna (foto ARPAV)

Nel 2019 la Regione del Veneto, su progetto di ARPAV, ha realizzato e collaudato il primo stralcio del sistema di monitoraggio e allarme della colata detritica del rio Rudan. Il sistema è composto di due fasi distinte: 1) il monitoraggio del fenomeno in oggetto e 2) la diffusione del segnale di allarme agli utenti interessati. Esso è stato strutturato in modo tale da creare un insieme di sensori suddivisi per il monitoraggio di due distinte fasi legate alla colata detritica:
  • monitoraggio delle precipitazioni intense, in grado di innescare il fenomeno di dissesto;
  • monitoraggio della colata detritica innescata.
Nell’ottica di strutturare un sistema di allarme con criteri di ridondanza dei sensori, in modo tale da ridurre al minimo la possibilità di eventuali mancati allarmi, i suddetti sensori sono previsti presso 2 distinte stazioni poste a quote diverse lungo il canale della colata detritica:
  • stazione “Rudan Antelao”: sita alla quota di circa 2140 m s.l.m. e costituita da 2 pluviometri e una videocamera full HD day & night;
  • stazione “Rudan Briglia”: sita in corrispondenza e nell’intorno della briglia filtrante alla quota di 905 m s.l.m. oltre che nell’abitato di Peaio e lungo le vie di comunicazione. Essa è costituita da 7 cavi a strappo lungo il canale di transito e una videocamera full HD day & night. Sempre afferenti a questa stazione sono un impianto d’illuminazione dotata di 3 fari a LED, i software di raccolta dati, elaborazione del segnale di allarme e gestione del sistema, oltre che gli impianti semaforici, i cartelli informativi e l’impianto di diffusione del segnale di allarme (sirene, lampeggianti e sistema di dispaccio massivo della messaggistica).
Già in fase progettuale sono state determinate delle soglie pluviometriche di preallarme e delle soglie di livello legate all’altezza di installazione dei cavi a strappo, comprese tra 1 e 3 m. Le logiche di funzionamento si differenziano sulla base di 3 scenari a seconda della piena funzionalità delle varie componenti del sistema. La realizzazione delle componenti del sistema finalizzate all’allertamento e alla chiusura della S.S. 51 di Alemagna è ancora da installare e collaudare da parte di ANAS, gestore dell’infrastruttura viaria che conduce a Cortina d’Ampezzo. Pannello informativo del sistema di monitoraggio e allarme collocato nell’abitato di Peaio e lungo le vie di comunicazione (a sinistra) e particolare di un semaforo (a destra – foto ARPAV)

Nell’ambito del progetto ARPAV intende installare, nella primavera del 2021, 3 stazioni di monitoraggio lungo il rio Rudan:

  • Stazione 1: alla quota approssimativa di 1450 m s.l.m. dove il rio Rudan interseca il sentiero CAI n. 230, dotata di 1 pluviometro e 1 videocamera a visione anche notturna;
  • Stazione 2: alla quota approssimativa di 905 m s.l.m. nei pressi della briglia frangicolata a monte di Peaio, dotata di 1 pluviometro e 1 videocamera a visione anche notturna;
  • Stazione 3: alla quota approssimativa di 890 m s.l.m. sul ponte della Strada Statale n. 51 d’Alemagna, dotata di 2 videocamere a visione anche notturna.

Tali sensori vogliono a) fornire un ulteriore supporto agli enti coinvolti nella gestione del rio Rudan e b) raccogliere dati sulla dinamica delle colate funzionali allo sviluppo e al test di sistema d’allarme di INADEF.

  1. Comune di Vodo di Cadore: proprietà e gestione del sistema di monitoraggio e allarme; diffusione e gestione dell’allarme e delle azioni di protezione civile; 
  2. Regione del Veneto: realizzazione delle opere di difesa idrogeologica e relativa manutenzione; manutenzione ordinaria del sistema di monitoraggio e allarme; supporto per le procedure e azioni di protezione civile;
  3. ANAS: gestore della Strada Statale n. 51 d’Alemagna;
  4. ARPAV: progettista del sistema di monitoraggio e allarme; supporto tecnico per l’allerta meteo e la gestione del sistema;
  5. Popolazione e turisti presenti a Peaio o in transito lungo le vie di comunicazione.

Da maggio 2020 è attiva una specifica procedura di emergenza di protezione civile riguardante l’abitato di Peaio, in relazione alle possibili colate detritiche lungo il rio Rudan.
La procedura prevede l’impiego delle previsioni meteorologiche, dei dati meteo (pluviometrici e radar), dei bollettini di allertamento emessi dal Centro Funzionale Decentrato della Protezione Civile Regionale, del sistema di monitoraggio e allarme e del monitoraggio in loco.
La gestione delle azioni di protezione civile e del segnale d’allarme sono in capo al Sindaco quale autorità locale di protezione civile.

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