Il rilievo geologico-tecnico della Valchiosa (Valtellina, SO)

The aim of current study has enabled to identify fans geological and geomorphological features. In general, for the alluvial fan, a power law governs the relationship between the area of the cone and the area of the drainage basin. The reason for this correlation is that sediment discharge out of the catchment increases as drainage area increases. The peculiarity of the mega- cones is not to comply with this law, because the catchment area is smaller compared to the extension of the cone itself. The reason for this interest in the study of mega-cones lies in their characteristics, to delineate a common thread underlying their formation. The upstream fan valleys have very steep slopes in the upper part of the basin and then decreased dramatically since the mid-downstream. They also have a carved small riverbed section with poor surface runoff. Besides, they possess a glacial history that cannot be neglected. Glacial deposits in fact, covers almost the entire basin. Finally, these valleys are affected by deep-seated slope gravitational deformation, which causes relatively small tectonic shifts but of great importance for the structure. The current study has taken place in Valchiosa, a small side valley upstream of Sernio (SO, Valtellina) which is associated with a megafan. The study of this area has begun from geomechanical relief in site, which allowed the characterization of the landslide area. Tests of resistance to uniaxial compression were carried out, both in the site, with the use of the Schmidt hammer, and in the laboratory, with the rock samples taken on site, through the Point Load Test. The geomechanical characterization of the area was performed through the Bieniawski classification and the Geological Strength Index (GSI). Then, through the failure criteria of Hoek & Brown, were determined the main geomechanical parameters that define a rock mass, the cohesion and the friction angle. Finally, it has been possible to rebuilt a conceptual model that represents the physical and geometric pattern of the subsurface. Through the identification of predisposing and triggering causes the identification of relevant processes has been done. These processes lead to the formation of the Sernio mega-cone and can still determine risk contitions. According to this rebuilding, the deep-seated slope gravitational deformation, combined with the permafrost melting have caused, in the past, an event of catastrophic proportions that led to the collapse of the existing mountain on the head of Valchiosa basin. This slope failure has produced a huge amount of debris, which was hardly disposable due to the small torrential section. This event, led to the formation of the current mega-fan. The volume of this cone was increased due to the succession of landslides, then evolved into debris flows. The possible formation of new paths of debris flow caused by the recession of the edge of existing landslides and extent of erosion areas, represents the residual risk associated with the Valchiosa basin.

Principale obiettivo del presente studio è stato quello di delineare le caratteristiche geologiche e geomorfologiche delle mega-conoidi. In generale, per le conoidi alluvionali, la relazione tra l’area della conoide e l’area del bacino di drenaggio è governata dal una legge di potenza, la quale afferma che i detriti provenienti dal bacino aumentano all’aumentare dell’area di drenaggio. La peculiarità delle mega-conoidi consiste nel non rispettare tale legge, in quanto l’area del bacino idrografico è modesta rispetto all’estensione del cono stesso. La ragione di tale interesse nello studio delle mega-conoidi risiede proprio nella loro peculiarità e nel poter delineare un filo conduttore comune alla base della loro formazione. Le valli a cui appartengono tali conoidi hanno delle pendenze molto elevate nella zona superiore del bacino per poi diminuire drasticamente verso valle e sono caratterizzate da un alveo inciso avente una sezione torrentizia esigua, con scarso deflusso superficiale. Possiedono inoltre, una storia glaciale che non può essere trascurata: i depositi glaciali infatti, ricoprono quasi interamente il bacino. Infine, le valli che si trovano a monte delle mega-conoidi, sono interessate da movimenti gravitativi profondi di versante, che causano spostamenti tettonici relativamente piccoli ma di grande importanza a livello strutturale. In particolare, il presente studio ha interessato la Valchiosa, piccola valle laterale a monte di Sernio (SO, Valtellina) alla quale è associata una mega-conoide. Lo studio di quest’area si è svolto a partire dal rilievo geomeccanico in sito, che ha permesso la successiva caratterizzazione geologico-tecnica dell’area di frana. A tale scopo sono state eseguite anche prove di resistenza a compressione monoassiale, sia in sito, con l’utilizzo del martello di Schmidt, che in laboratorio, con i campioni di roccia presi in loco, attraverso il Point Load Test. La caratterizzazione geomeccanica dell’area è avvenuta attraverso l’utilizzo della classificazione di Bieniawski, e il Geological Strenght Index (GSI). Attraverso il criterio di rottura di Hoek&Brown, sono stati poi determinati i parametri geomeccanici principali che definiscono il comportamento di un ammasso roccioso, ovvero coesione e angolo d’attrito. In tal modo è stato possibile ricostruire il modello concettuale della frana, che rappresenta la schematizzazione geometrica e fisica del sottosuolo ed identifica i processi che hanno portato alla sua evoluzione. Infatti, attraverso l’identificazione delle cause predisponenti e scatenanti del movimento franoso si è giunti all’identificazione dei processi rilevanti che hanno prodotto la formazione della mega-conoide di Sernio e che possono ancora oggi determinare condizioni di rischio residuo. Secondo tale ricostruzione, i movimenti gravitativi profondi di versante, uniti allo scioglimento del permafrost hanno causato, in passato, un evento di dimensioni catastrofiche che ha portato al collasso della montagna esistente sulla testata di coronamento del bacino della Valchiosa. Tale collasso, ha prodotto un’ingente quantità di detrito, che a causa dell’esigua sezione torrentizia è stato difficilmente smaltibile, ed ha portato quindi alla formazione della mega-conoide. Il volume di tale conoide è stato successivamente incrementato a causa del susseguirsi di frane a posteriori, evolute poi in colate di detrito. La possibile formazione di nuovi percorsi di colata detritica causata dall’arretramento del ciglio delle frane esistenti e dall’estensione delle aree in erosione, rappresenta il rischio residuo associato al Bacino della Valchiosa.