MODE-I — Innesco di Frane Superficiali Indotte da Pioggia
La MODE-I è una PIS per l'analisi di stabilità dei pendii e la previsione dell'innesco di frane superficiali indotte dalle precipitazioni. Implementa la metodologia sviluppata da Conte et al. (2022) tramite la libreria PRISL (Predicting Rainfall-Induced Shallow Landslides): a partire dai parametri idro-meccanici di un versante, dalla geometria del pendio e dalle caratteristiche di un evento di pioggia, calcola il fattore di sicurezza del pendio e determina la pioggia critica (la combinazione intensità–durata) capace di portare il versante al collasso a una data profondità.
A differenza delle PIS basate su banche dati (come la SMOG o la SuscSHSS), la MODE-I non richiede il caricamento di BADA: è uno strumento di calcolo che si configura all'interno di un LabSit e si utilizza compilando un form di parametri.
Cosa permette di fare
La MODE-I mette a disposizione due funzioni complementari:
| Funzione | Scopo |
|---|---|
| Fattore di Sicurezza | Verifica rapida della stabilità intrinseca del versante a partire dai soli parametri geotecnici |
| Analisi della Pioggia Critica | Analisi completa che costruisce la curva di pioggia critica e verifica se un evento di pioggia osservato ricade in condizioni di stabilità o di innesco |
Algoritmo
La MODE-I schematizza il versante con il modello del pendio indefinito (infinite slope) e ne valuta l'equilibrio in funzione della pressione neutra che si sviluppa sulla superficie di scorrimento durante l'infiltrazione della pioggia.
1. Fattore di sicurezza (FS)
Il fattore di sicurezza esprime il rapporto tra le forze resistenti e le forze instabilizzanti agenti sulla superficie di scorrimento, ed è funzione di coesione, peso di volume, profondità della superficie di scorrimento, inclinazione del pendio e angolo di attrito del terreno. Un valore FS > 1 indica un versante intrinsecamente stabile, FS ≤ 1 un versante intrinsecamente instabile.
2. Infiltrazione e pressione neutra critica
A partire dalla permeabilità del terreno e dall'intensità della pioggia, il modello stima l'infiltrazione e la conseguente variazione della pressione neutra sulla superficie di scorrimento. Viene calcolata la pressione neutra critica (Uc), ossia il valore in corrispondenza del quale il fattore di sicurezza si annulla.
3. Due meccanismi di rottura
In base alla stabilità intrinseca del versante (FS calcolato in assenza di pressioni neutre), il modello individua quale dei due meccanismi di rottura può verificarsi e applica il percorso di calcolo corrispondente:
- Meccanismo 1 — innalzamento della falda (FS > 1). Il versante è intrinsecamente stabile: la rottura può avvenire per innalzamento della falda (o formazione di una falda sospesa) con conseguente incremento delle pressioni neutre. La superficie di scorrimento si sviluppa nel terreno saturo e il calcolo richiede grado di saturazione e porosità.
- Meccanismo 2 — riduzione della suzione (FS ≤ 1). Il versante è intrinsecamente instabile in condizioni asciutte: la rottura può avvenire per riduzione della suzione dovuta all'infiltrazione delle acque meteoriche. La superficie di scorrimento si sviluppa nel terreno parzialmente saturo e il calcolo richiede il coefficiente di ritenzione idrica e il parametro χ.
4. Curva di pioggia critica
Il modello costruisce la curva di pioggia critica, che rappresenta, per ogni durata dell'evento, l'intensità di pioggia che porta il versante al collasso. Sovrapponendo a questa curva l'evento di pioggia osservato, la PIS stabilisce se il punto rappresentativo dell'evento ricade al di sotto della curva (condizione di stabilità) o al di sopra (condizione di innesco).
Procedura generale
Il flusso di lavoro tipico della MODE-I è il seguente:
- Aprire il LabSit del sito di interesse e accedere alla scheda Configurazione BADA e PIS.
- Configurare la PIS MODE-I nel LabSit (la PIS non necessita di BADA associati).
- Compilare il form con i parametri geotecnici del versante e, per l'analisi completa, con i dati dell'evento di pioggia.
- Avviare il calcolo e consultare i risultati: valore del fattore di sicurezza, grandezze derivate e curva di pioggia critica.
Le pagine di dettaglio descrivono le due funzioni, i parametri richiesti e la lettura dei risultati: