Modellazione monodimensionale dello snow gliding : il caso di Mont de la Saxe (AO)

Snow-gliding is complex to predict and to model, and yet tremendously important as it drives snowpack dynamics in the pre avalanching phase. Notwithstanding so little advancement have been done hitherto in this area. This study aims to contribute to the understanding of this process by presenting a data driven, distributed, physically based and time-dependent 1D model, able to predict slow movement of snowpack along a flow line at daily scale. The analysis pursues a number of objectives, namely i) to create a practical model requiring few, relatively easily available input data, ii) to reconstruct the history of the snowpack from measured precipitation, keeping in mind the evolution and properties (thickness, density, thermal conductivity, and temperature SWE) of each layer in the mantle, and iii) to evaluate the rate and extent of movement of the snowpack in gliding phase, and iv) to provide a potentially useful tool for the risk assessment in areas subject to gliding, and subsequent avalanching. To allow modelling of gliding several simplifying assumptions were introduced, including absence of tractive efforts, wetting and percolation in the snow, and micro topography of soil is schematized as a sinusoid in absence of soil erosion. The model is applied to the avalanche site called "Torrent des Marais - Mont de la Saxe" in Aosta Valley, during the winter seasons of 2010 and 2011, featuring different snow and weather conditions. The results displayed good capacity of the model to reproduce time patterns, and final displacement of the snowpack, despite the great differences in the occurrence of the two investigated events. The present results represent a dependable starting point for future researches, that should be focused at including more complex modelling of the different processes affecting snow-glide.

Lo scivolamento lento della neve è un fenomeno molto difficile da prevedere e da modellizzare. Con questo studio si cerca di contribuire alla comprensione di tale processo presentando un modello di snow gliding monodimensionale distribuito, fisicamente basato e tempo dipendente, in grado di descrivere il movimento del manto nevoso lungo una linea di flusso a scala giornaliera. Il modello viene implementato con software Matlab e con foglio elettronico di calcolo (Microsoft Excel). L’analisi si propone i seguenti obiettivi: creare un modello di facile e comodo utilizzo che necessita di pochi dati in ingresso, facilmente reperibili; ricostruire la storia del manto nevoso, partendo dai valori di precipitazione misurati, tenendo in memoria l’evoluzione e le caratteristiche (spessore, densità, conducibilità termica, SWE e temperatura) dei singoli strati accumulatosi a formare il manto; valutare le velocità e gli spostamenti del manto stesso legati a scivolamento della neve e quindi fornire uno strumento potenzialmente utile nella valutazione dei rischi nelle aree soggette a questa tipologia di fenomeno. Per permettere la modellizzazione vengono introdotte diverse ipotesi semplificative: assenza di sforzi di trazione, di imbibimento e di percolazione nella neve, topografia schematizzata con una sinusoide, assenza di fenomeni erosivi. Il modello viene applicato al sito valanghivo denominato "Torrent des Marais - Mont de la Saxe" in Valle d’Aosta, nel corso delle stagioni invernali 2010 e 2011, caratterizzate da differenti condizioni nivometeorologiche. I risultati riproducono in modo soddisfacente sia l’andamento temporale che lo spostamento totale nonostante le sostanziali differenze insite nella dinamica dei due eventi investigati. Il modello di snow gliding sviluppato in questo elaborato di tesi può essere sicuramente considerato una solida base di partenza per approfondimenti futuri in cui le formulazioni dei diversi processi che influenzano il lento scivolamento della neve lungo il versante potranno essere ulteriormente migliorate ed ampliate.