15 - IDROLOGIA E TORRENTISMO

IDROLOGIA – I torrentisti conoscono il pericolo di flash flood, o piena improvvisa. Le cronache si limitano a descrivere l'effetto dell'onda di piena in termini di fatalità e soccorso dei superstiti, occupandosi marginalmente degli aspetti idrologici. Il flash flood è un evento raro e interessa aree remote a seguito di eventi meteorici particolarmente intensi. Con il brutto tempo, i torrentisti si tengono alla larga dalle forre. Paradossalmente, ciò contribuisce a rendere ancora più rara l'osservazione del flash flood. Con questo non voglio dire che auspico che i torrentisti entrino in forra durante i temporali per osservare gli eventi di piena, tuttavia è spiegabile la generale scarsa percezione che si ha del fenomeno.

Le condizioni che causano eventi meteorici intensi possono svilupparsi molto rapidamente, anche in Sardegna. Inoltre, il numero dei praticanti, e delle uscite complessive di torrentismo nell'isola, cresce di anno in anno. La lancetta dell'indicatore del pericolo si sposta verso valori più alti; ma non c'è da preoccuparsi più di tanto, il rischio individuale decresce. Si tratta di una caratteristica comune a molte attività umane. Lungi dal diffondere la cultura del pericolo, che ha già troppi sostenitori, questo breve testo vuole solo contribuire a incrementare il livello di preparedness.

Forra è un termine torrentistico che afferisce alle materie della geografia fisica e della geo-morfologia. Indica una gola stretta e profonda, caratterizzata da pareti laterali scoscese o sub-verticali, dove la progressione è obbligata e le difficoltà sono costituite dall'impossibilità di uscire o di evitare gli ostacoli presenti lungo il percorso. Spesso, il fondo di una forra è sede di un corso d'acqua, ma non necessariamente (forre fossili). Torrente è un termine che rimanda all'idrologia, e indica un corso d'acqua di alimentazione irregolare, legata al regime pluviale o pluvio-nivale, dove le difficoltà di percorso sono legate alla presenza dell'acqua, in termini di livello e velocità.

Il regime dei torrenti in Sardegna è caratterizzato da portate rilevanti misurate nel periodo tardo autunnale, alternate a lunghi periodi di magra, ovvero di secca, durante il periodo estivo. La prevalenza di suoli impermeabili o semi-permeabili, su gran parte della superficie regionale, determina una diretta e rapida risposta delle portate dei corsi d'acqua agli eventi meteorici. In occasione di eventi meteorici particolarmente intensi, tale variazione di portata si manifesta con il carattere di vere e proprie alluvioni.

Il 63% degli eventi di alluvionali registrati dalle cronache regionali, si sono verificati nel mese di ottobre, il 23% dei casi, nel mese di novembre. Sono stati raccolti dati di fenomeni occorsi nei mesi di gennaio, febbraio, marzo, settembre e agosto; non se ne sono riscontrati nei mesi di aprile, maggio, giugno, luglio e dicembre. La maggiore frequenza degli eventi alluvionali è concentrata nei mesi immediatamente successivi alla stagione estiva, durante cui si registrano le più alte temperature marine e i più intensi scambi termici tra le masse d’aria d’estrazione polare e sub tropicale.

In generale, la portata media annua di un corso d’acqua, Q_m, è tanto maggiore quanto maggiori sono l’altezza della pioggia raccolta in un anno [i], in mm/anno, la superficie del bacino idrologico [A], in kmq, e la percentuale di acqua che è raccolta dal drenaggio superficiale [C], e che dipende dalle caratteristiche dei suoli del bacino considerato:

Q_m=i*C*S.

Sotto un certo numero d'ipotesi e di approssimazioni, l'ordine di grandezza della portata dei torrenti montani si misura in decine di litri al secondo per ogni chilometro quadrato di superficie del bacino idrografico. Si possono ipotizzare, durante le magre, portate di pochi l/s/kmq. Probabilmente, durante la stagione invernale, le portate crescono fino a raggiungere 30, o 60 l/s/kmq.

Sono esclusi dalla trattazione i corsi d'acqua localizzati nelle aree carsiche per i quali, l'estensione del bacino idrologico (S), non coincide con quella del bacino idrogeologico, e la permeabilità (C), assume valori non confrontabili con i restanti ambiti geologici.

La carta pluviometrica della Sardegna consente di determinare, con un colpo d'occhio le aree dove le precipitazioni sono maggiori, e dove i corsi d'acqua presentano statisticamente, e a parità di condizioni, portate specifiche maggiori.

FLASH FLOODS – Nel luglio del 1999, si registrò in Svizzera un incidente in cui 21 torrentisti furono vittime di un flash flood, durante un'escursione lungo una forra considerata facile e percorribile tutto l'anno. Il percorso di canyoning si sviluppa al di sotto dei 1.000 m di altitudine e il torrente è alimentato da un bacino idrologico di una dozzina di kmq con precipitazioni dell'ordine dei 1.200 mm/anno.

Piogge brevi e intense anche se interessano piccoli bacini di dimensioni comprese tra qualche km² e qualche centinaio di km², possono generare flash flood, che si manifestano a valle entro poche ore, talvolta entro poche decine di minuti, rispetto all'evento che le ha causate.

I flash flood sono determinati da eventi quali: brevi e intense precipitazioni meteoriche, rottura o rilascio di acqua da parte di un'opera idraulica (diga, sfioratore), un rapido scioglimento della copertura nivale.

Un evento che interessa tutto, o in parte, il bacino idrologico di un corso d'acqua, determina, dopo un tempo T_r, o tempo di risposta, una variazione della portata istantanea presso una data sezione. Ciò avviene nel momento in cui la prima goccia di acqua che è piovuta nel bacino raggiunge la sezione in questione. Trascorre, invece, un tempo T_c, o tempo di colmo, quando l'apice dell'onda transita presso la sezione considerata. È questo il momento di massima portata. Al colmo, segue una diminuzione della portata e il ristabilimento delle condizioni dopo un periodo variabile e confrontabile con il T_r.

L'onda di piena si sposta verso valle a una velocità dell'ordine di qualche m/s, e subisce progressivamente "un appiattimento" del picco della portata istantanea e della ripidità del fronte. Si tratta dell'effetto della cosiddetta "laminazione" della piena.

Il tempo T_r si può valutare ipotizzando che la prima goccia che giunge presso la sezione di misura, a partire dalle aree più distanti del bacino, viaggi a una velocità di 1,5-3 m/s, determinata dalla pendenza e dalle caratteristiche di copertura del suolo.  Il T_r di un bacino la cui asta principale sia lunga 3 km, è dell'ordine dei 30 minuti.

I fattori da considerare, nella valutazione del rischio di piena improvvisa, sono:

·      ampiezza del bacino: al crescere dell'ampiezza del bacino, crescono le portate di piena, e i tempi di risposta, di picco e di esaurimento;

·      intensita’ delle precipitazioni: distinguere tra pioviggine <0,5 mm/h o pioggia debole <2,5 mm/h, (limite di attenzione o di allerta), e pioggia forte>6 mm/h, rovescio>10 mm/h, o addirittura nubifragio>30 mm/h, condizioni che, in forra, devono essere considerate come di vera e propria emergenza;

·      piovosita’ pregressa: la saturazione del suolo (riconoscibile quando l'acqua scorre in ogni solco e riempie ogni depressione) è una condizione da ritenersi potenzialmente pericolosa all'avvicinarsi di nuove perturbazioni, poiché garantisce che ogni singola goccia di pioggia che cadrà nel breve periodo sarà trasportata a valle. Piogge intense che avvengono dopo un periodo piovoso hanno maggior effetto sulla portata di piena.

·      forma e sviluppo del reticolo idrologico: a parità di estensione di un bacino idrologico, gli eventi alluvionali si presentano con onde più ripide, se il bacino ha una forma a ventaglio (numerosi affluenti a monte della forra e maggiore efficienza drenante del reticolo), piuttosto che allungata lungo un’asta principale, se ha un’elevata pendenza , se sono presenti ampie aree senza vegetazione, o prive di suolo e rocciose.

·      interventi artificiali di regolazione (dighe/opere di regimazione dell’alveo): in presenza di opere idrauliche a monte, è utile informarsi presso i gestori degli impianti circa modalità e tempi di rilascio delle acque. Esistono opere di regolazione a funzionamento automatico che entrano in azione per regolare i livelli e le portate di corpi idrici anche distanti dal recettore in cui ci si trova.  I rilasci di acqua non sono necessariamente legati agli eventi meteorologici, es. impianti idroelettrici, scarichi di fondo.

Dato il basso tempo che intercorre tra l'evento scatenante e la piena, la previsione del flash flood con adeguato anticipo può avvenire quasi esclusivamente dalla previsione meteorologica della precipitazione.  Nella preparazione di un percorso di torrentismo, è utile consultare le previsioni recenti, e informarsi circa eventuali bollettini di allerta meteo che riguardino le aree obiettivo dell'escursione e le zone circostanti.

Le informazioni meteo devono essere integrate con l'osservazione attuale dello stato idrologico dell'area in questione (valutazione della portata dei corsi d'acqua della zona, saturazione dei suoli) e con le informazioni geografiche. Ad esempio, se le celle temporalesche si muovono verso ovest, percorrere una gola da ovest verso est fa sì che il cambiamento del tempo “passi sopra di noi” durante la giornata, prima di interessare il bacino a monte.

A titolo di esempio, si riportano nella sottostante tabella i risultati di una simulazione idraulica circa gli effetti di una precipitazione intensa su due bacini di diversa ampiezza in condizioni di saturazione del suolo.

STIMA DEL FLASH FLOOD IN DUE BACINI SARDI, simulazione comparativa

ESTENSIONE DEL BACINO	2 kmq (es. C.le di Muru Mannu)	14 kmq (es. Piscina Irgas)
LUNGHEZZA DELL'ASTA	5 km	9 km
INTENSITA' DELLA PIOGGIA	3 mm	10 mm
DURATA DELLA PIOGGIA	15 min (forte scroscio)	60 min (nubifragio)
TEMPO DI COLMO	30 min dopo l'inizio della precipitazione	50 min dopo l'inizio della precipitazione
PORTATA AL COLMO DELL'ONDA	1.000 l/s	10.000 l/s
INNALZAMENTO DEL LIVELLO	+1 o 2 m, localizzato	+1 o 2 m, quasi ovunque

La stima delle portate di piena transitate lungo una forra in epoca recente, può essere condotta con i metodi dell'idraulica, osservando le tracce lasciate da eventi passati: livelli idraulici di erosione o di deposito, diametro dei materiali litoidi trasportati, posizione dei relitti vegetali, profondità dello scavo alla base delle cascate.

All'interno di una forra, il tempo di preavviso di un fenomeno in rapida evoluzione può essere inferiore a un minuto. In ordine di percezione, e secondo il racconto di testimoni, si sono registrati:

·      aumento di livello/velocita’ dell’acqua;

·      attivazione di  vie di drenaggio precedentemente secche;

·      rumori (scroscio dell’acqua);

·      odori (pioggia/fango);

·      intorbidimento dell’acqua;

·      presenza di detriti galleggianti;

·      volo di uccelli, moto dell'aria improvviso.

Il fronte della piena può avanzare rapidamente, presentarsi ripido (muro d'acqua) e produrre un boato simile al tuono, ma non necessariamente. Per quanto riguarda la reazione immediata a un evento di flash flood, si possono consigliare le seguenti azioni: se non è possibile sforrare, disimpegnare immediatamente le discese in corda, evitare di correre verso valle, abbandonare gli oggetti e svestire lo zaino; cercare una posizione comoda, situata in alto, preferibilmente presso un tratto di forra ampio e lontano da restringimenti a valle, presso il lato interno di una curva, meglio se in presenza di vegetazione. Talvolta è possibile fare riferimento al segno lasciato dal massimo livello raggiunto dalle acque, in occasione  di precedenti fenomeni (detriti accatastati, vegetazione e suolo asportati, marcatura del livello del fango). In ogni caso, occorre attendere al sicuro il completo esaurimento del fenomeno o i soccorsi.

Può essere utile aggiungere che, nel caso ci si trovi a valle di una confluenza importante, potrebbe verificarsi l'arrivo di una seconda onda, dopo la prima.

Nel caso di trascinamento da parte dell'acqua, assumere una posizione difensiva, galleggiando sulla schiena e mantenendo i piedi in avanti, indossando il casco.  Attenzione, nuotare in tale situazione e’ sempre pericolosissimo: la forza di trascinamento delle acque e’ molto maggiore di quanto ci si può aspettare, e le acque di piena trasportano pericolosi detriti.

MISURA DELLE PORTATE - La misura della portata di un corso d'acqua, nell'intervallo d'interesse per il torrentismo, può essere effettuata in diversi modi.

a) Metodo volumetrico: Q=V/T [l/s], dove V: volume della sacca in litri, T: tempo di riempimento in secondi. È applicabile per portate inferiori a qualche decina di l/s, laddove sia possibile raccogliere la totalità del flusso d'acqua, ad esempio presso una cascatella;

b) Metodo del moto uniforme: Q=10*H*V [l/s], dove H: altezza dell'acqua in cm, V: velocità media della corrente in m/s. È applicabile dove la sezione dell'alveo sia rettangolare e la velocità dell'acqua, costante su tutta la sezione, presso un guado, ad esempio. Si tratta di un metodo impreciso. La velocità media della corrente può essere facilmente sovrastimata, e con essa, la portata, anche di un fattore 2. Tuttavia si tratta del metodo speditivo più utilizzato.

c) Passaggio per lo stato critico (salto): q=0,25*H2+2,5*H (formula semplificata per H variabile fino a qualche decina di cm), dove q= portata specifica (l/s per metro di sezione, b larghezza della sezione in m, Q=q*b, H: altezza dell'acqua a monte del passaggio per lo stato critico, cm.

A titolo esemplificativo, si fornisce la sottostante tabella che mette in relazione alcune delle forre sarde più interessanti e fornisce uno strumento di confronto delle portate.

PORTATA DI ALCUNI TORRENTI SARDI DURANTE IL PERIODO PIU' PIOVOSO

ipotesi q=30 l/s/kmq

Gola	kmq	l/s	Gola	kmq	l/s
Piscina Irgas	13,8	400	Bacu su Palu	3,4	100
Rio Forru	13,8	400	Canale di Muru Mannu	2,0	60
Rio Pitrisconi	7,3	200	Rio Tidiscolu	1,1	30
Bacu sa Figu	6,8	200	Gola di Punta Camedda	0,2	10
Bau Vigo	5,6	170	Canyon carsici
Bau Alase	5,0	150	Gorroppu	106
Rio Sarcerei	5,0	150	Rio Flumineddu	50
Rio Coxinas	4,8	150	Codula Orbisi	46
Rio Linas	4,0	120	Badde Pentumas	15
Rio Arredaulu	3,8	120	Gorroppu de Irofai	1

Gli esempi numerici citati nel testo dovrebbero essere intesi come rappresentativi di ordini di grandezza, e non costituiscono certamente dati statistici.

Si auspica che in futuro, anche grazie alle attente osservazioni dei torrentisti, possa essere reso disponibile un campione statisticamente significativo delle misure di portata delle forre sarde, unitamente alle relative condizioni di percorribilità.