Scuola Interregionale di Alpinismo e Sci Alpinismo – L.P.V. Valanghe, formazione e dinamica del...

Scuola Interregionale di Alpinismo e Sci Alpinismo – L.P.V.

Valanghe, formazione e dinamica del distacco


Argomenti trattati

1. Tipologia delle valanghe2. Deformazioni nel manto nevoso3. Componenti di resistenza al taglio della neve4. Formazione di valanghe a scarsa coesione5. Formazione di valanghe a lastroni


Tipologia delle valanghe

Descrizione

Le valanghe che verranno trattate in questa lezione, sono le valanghe per natura e per dimensione tipiche dello sci-alpinismo, generalmente di piccole dimensioni.Non per questo meno pericolose !!!



Valanga di neve incoerente.

Caratteristiche:

Distacco: puntiforme

Scorrimento: superficiale, il substrato si mette in movimento se in presenza di acqua.

Tipo di neve: Incoerente

Umidità: asciutta o bagnata

Velocità: 10 – 15 Km/h

Cause distacco: perdita di locale dicoesione da parte di piccole quantità di

neve



Valanga a lastroni

Caratteristiche:

Distacco: lineare

Scorrimento: su piano di scorrimento

il quale può trovarsianche in profondità

Tipo di neve: a bassa o elevata coesione

Umidità: asciutta o bagnata

Velocità: possono raggiungere i 130 km/h

Cause distacco: sollecitazione eccessiva

e innesco sulla linea di minore resistenza



Valanga a lastroni (lastrone di superficie)

Linea di frattura

Piano di scorrimento

Zona di accumulo o di

deposito



Valanga a lastroni (lastrone di fondo)

Linea di frattura

Piano di scorrimento

Da notare il piano di scorrimento è praticamente costituito da neve scorrevole che poggia su erba



Valanga di neve incoerente (Colata di neve)

Zona di distacco

(puntiforme)

Zona di scorrimento

Zona di accumulo o di

deposito


Proprietà meccaniche della neve

Meccanismi di deformazione della neve

Su di un pendio innevato, il processo di deformazione della neve avviene lungo tre modelli, che solitamente si combinano tra loro.

1. In condizioni di trazione i grani vengono separati.2. Durante la compressione i grani vengono premuti l’uno

contro l’altro.3. In seguito alla sollecitazione di taglio i grani vengono spinti

l’uno dietro l’altro. compressione tagliotrazione


Meccanismi di deformazione della neve

Tuttavia tra queste tre sollecitazioni quella determinante per innescare il distacco sia di valanghe di neve incoerente sia di lastroni è la sollecitazione di taglio.

La sollecitazione di taglio deve necessariamente raggiungere dei valori che si avvicinino, eguaglino o superino le resistenze al taglio.



L’elasticità della neve

Test di laboratorio dimostrano l’elasticità di un campione di neve che se sottoposto a compressione riduce la sua altezza, e ricupera una percentuale una volta tolta la forza applicata per comprimerlo.



a

b

Il neviflusso

Il manto nevoso è soggetto alla forza di gravità che ne provoca un lento scorrimento verso valle. Il movimento dei grani non è uniforme, verso gli strati superficiali la velocità di scorrimento aumenta. Scomponendo le forze che interagiscono in questo movimento, possiamo notare che:

1. Assestamento2. Movimento parallelo al

pendio3. Movimento totale

2

3

1



Le tensioni nel manto nevoso.

In un manto nevoso inclinato, abbiamo zone interessate da tensioni diverse, dipendenti dalla natura del pendio e della neve. Il disegno a lato ci mostra alcune zone interessate da tensioni diverse.

Con strumentazioni adeguate si possono misurare le forze presenti in un manto nevoso inclinato, il grafico a lato evidenzia la distribuzione delle forze presenti all’interno. (tratto da AINEVA)



Le tensioni nel manto nevoso.

Tipica linea di frattura del manto nevoso in corrispondenza del cambio di pendenza, le tensioni in questo punto sono massime e il solo peso della neve provoca le fessurazioni per assestamento.In una situazione di pendenza maggiore del pendio a valle, potrebbe provocare il movimento del lastrone. In particolare si tratta in questo caso di neve ad alto tenore di acqua, che interesserebbe tutto il manto nel suo spessore.Lastrone di fondo. Affioramenti del

terreno



Plasticità della neve

Il neviflusso lo si può osservare molto bene, sui tetti ricoperti di neve.Si osservi il colmo del tetto sottoposto a sollecitazione da trazione, da parte della neve sui due spioventi.La plasticità consente alla neve di restare e di piegarsi a sbalzo oltre il tetto. Questo è possibile solamente in regime di temperatura costante tale da dare alla neve un valore di plasticità adeguato che le consenta di deformarsi nel tempo senza fratturarsi.



Plasticità della neve



Componenti di resistenza al taglio

La formazione delle valanghe, è un fenomeno dovuto alle proprietà meccaniche della neve, quindi alle fratturazioni interne che si generano a seguito di sollecitazioni.

La resistenza al taglio della neve è determinata principalmente da due fattori: coesione e attrito.Queste componenti svolgono un ruolo determinante nell’ambito della formazione e distacco delle valanghe

Coesione e Attrito



Coesione e Attrito

Coesione: è la capacità dei cristalli o dei grani di legare tra loro (forza di legame) in modo più o meno forte, da questa capacità dipende il grado di coesione della neve.

Attrito: è la resistenza al movimento dei grani di uno strato rispetto a quelli di un altro strato



Coesione

Quattro sono i tipi di coesione nella neve, ognuno dei quali con caratteristiche diverse.

Coesione per feltraturaCoesione per sinterizzazione Coesione per capillaritàCoesione per rigelo.



Coesione

Per feltratura: Tipica della neve fresca, le ramificazioni si intersecano formando dei legami di resistenza.

fase iniziale inizio della coesione



Coesione

Tipo di neve a bassa coesione.Si noti la traccia caratterizzata dai bordi netti, pur essendo neve non vecchia, la coesione presente è già sufficiente a dare una certa resistenza alla neve.

I “lastroni di neve soffice” sono costituiti appunto da neve a bassa coesione pur mantenendo tutte le caratteristiche di distacco, scorrimento e pericolosità di un lastrone ad elevata coesione.



Coesione

per sinterizzazione: situazione di gradiente debole, i legami di resistenza si formano per cristallizzazione di vapore acqueo

nelle concavità



Coesione

per capillarità: Trattasi di velo d’acqua che avvolge i grani. Ci troviamo in

regime di basso tenore d’acqua

Particelle di acqua presenti tra i grani, (acqua libera)



Coesione

per rigelo: Formazione di ghiaccio.L’acqua presente nel manto

nevoso torna allo stato solido dopo un periodo di temperature elevate.

Riscaldamento (diurno)

Fusione Rigelo

Raffreddamento notturno

Acqua libera Ghiaccio



Coesione “Test della Pala”

La coesione della neve è un fattore determinante ai fini della formazione e distacco delle valanghe.Un metodo indicativo di questa situazione e veloce da attuare, è il “Test della pala”.Le due foto mostrano una situazione di neve con coesione, (foto in alto), quindi possibili valanghe a lastroni e neve senza coesione (foto in basso), quindi valanghe incoerenti o colate di neve.



Attrito

Due sono i tipi di attrito nella neve;

attrito statico e attrito dinamico.

Attrito statico: Angolo di inclinazione oltre il quale i grani tendono a mettersi in movimento in modo naturale.

Attrito dinamico: Angolo di inclinazione in cui i grani scivolano non per moto naturale, ma perché messi in movimento da forze esterne.



Attrito Statico

L’angolo di attrito dipende dal tenore di umidità presente nella neve.Nevi molto bagnate, possono scorrere anche su pendii inferiori ai 27 gradi.

Grani sinterizzati

Neve a bassa densità, fredda e non sinterizzata

Grani bagnati o neve pallottolare

Neve fradicia



Attrito Dinamico

Essendo l’angolo di attrito dinamico inferiore all’angolo di attrito statico, sono necessarie alcune considerazioni riguardo il distacco di valanghe. Un manto nevoso con inclinazione inferiore a quella indicata come critica (27°), può essere messo in movimento da masse nevose a monte.

Quindi:Attenzione ai pendii con inclinazione inferiore a 27°, se nel contesto in cui si trovano, vi sono pendii a monte con inclinazioni maggiori.


Formazione delle valanghe

Valanga a lastroni (formazione)

Il vento è il costruttore di valanghe a lastroni pereccellenza.Il trasporto eolico asporta i cristalli dalle zone sopravento e li deposita nelle zone sottovento.In questo processo i singoli cristalli subiscono una trasformazione di tipo meccanico, frammentandosi e riducendosi.


Le cornici

Le cornici sono l’indicazione più chiara dell’azione del vento in quella zona.L’orientamento della cornice indica la direzione del vento, e facilitano la localizzazione delle zone di deposito.



I sastrugi


I sastrugi sono delle increspature della superficie create dall’azione del vento e ne indicano la direzione in quella zona ristretta.Attenzione che i sastrugi al contrario delle cornici sono rivolti in direzione opposta a quella del vento che li ha formati.


Il vento


Flusso su rilievo non ripido

Flusso su rilievo molto ripido con formazione di vortice sopra vento

Profilo concavo rinforza le correnti ascendenti

Zona sottovento, vortici al suolo (tipico sotto cresta)



Il ventoIl vento, abbiamo visto in precedenza, trasporta la neve accumulandola nelle zone sottovento.Attenzione alle zone esposte a venti trasversali, i quali non creano cornici marcate, in compenso il trasporto eolico è ugualmente attivo. Le zone di accumulo tipiche sono i canaloni.



Il ventoIl vento trasversale agisce accumulando neve nelle zone laterali di un vallone, dove il pendio presenta una morfologia fatta di canali e dossi orientati ortogonalmente rispetto alla direzione del vento.In questa foto si notano zone spazzate dal vento e relativi accumuli (seppur piccoli) nelle zone sottovento (canali).


Valanghe di neve incoerente (distacco)

Strato superficiale incoerente

Perdita locale di coesione.

(scucchiaiamento)

Il movimento di una piccola porzione di neve, viene innescato a seguito di una perdita locale di coesione.La propagazione del movimento viene trasmesso ad altri grani i quali a loro volta si mettono in movimento mettendone in movimento altri in quanto sollecitati.(vedi attrito dinamico)



Distacco delle valanghe

L’innesco di una piccola quantità di neve (distacco puntiforme) può essere causato dalla caduta di neve stessa da rocce sovrastanti o da pietre.Il movimento della colata di neve metterà in movimento altra neve allargandosi a piramide (pera). In questa foto in particolare la colata è favorita dallo strato di ghiaccio sottostante (strato di scorrimento).

Valanghe di neve incoerente (distacco)


Valanghe di neve incoerente

La valanga riprodotta in questo filmato è una tipica colata di neve incoerente.Si noti la velocità di scorrimento molto bassa e la caratteristica forma a pera che la identifica.



Valanga a lastroni (distacco)

Rottura da taglio nel piano di slittamento

Frattura per trazione nei punti

di minore resistenza

Collasso del substrato debole

Trasmissione delle onde d’urto

1

4

3

2

Woomm!!!



Valanga a lastroni (distacco a distanza)

Il distacco a distanza è senz’altro la situazione più pericolosa in quanto molto difficile da prevedere trovandoci in una situazione di pendio “presumibilmente tranquilla”.



Valanga a lastroni (distacco a distanza)

Foto M. Chierici INSA - INV

La foto a lato mostra un distacco di valanga a lastroni a distanza, si tratta in questo caso di una valanga di piccole dimensioni assolutamente innocua, ma completa di tutte le caratteristiche che caratterizzano questo tipo di distacco. Il distacco è avvenuto da una posizione quasi pianeggiante, si noti la linea di frattura che segue la costola, (zona di maggiori tensioni), sino alla linea di distacco vera e propria in alto della foto.



Valanga polverosa con sviluppo nubiforme

E’ questo un tipo di valanga decisamente di dimensioni notevoli, trattasi inizialmente di un distacco a lastroni che provoca un susseguirsi di altri distacchi su pendii ripidi aumentando notevolmente la massa di neve in movimento.In presenza di salti e/o ostacoli genera una nube di neve polverosa che può raggiungere velocità di 350 Km/h.In questo caso può causare ingenti danni ad abitazioni, opere civili e strade a causa del forte spostamento d’aria.



Valanga di lastroni soffici(distacco)

Il tipo di valanga a lastroni qui a lato, è costituita da neve polverosa coerente.ATTENZIONE: non è un controsenso, bensì trattasi di neve che pur essendo polverosa, ha un certo grado di coesione. Questa splendida neve genera i pericolosissimi lastroni soffici che si innescano in modo identico ai lastroni ventati ad alta densità.La differenza e quindi la pericolosità maggiore sta nel fatto che basta una sollecitazione molto piccola per innescare il distacco.



Fine

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