Un modello multidimensionale e probabilistico per la valutazione della stabilità dei versanti finalizzato alla gestione forestale = A multidimensional and probabilistic slope stability analysis for forest management

A 3-D physical-based approach to slope stability has been proven to have high potentialities in providing reliable spatially distributed landslide hazard maps. Over large areas, however, such an approach stili presents some limitations, mainly related to the variability and the uncertainty of the input parameters. By combining a 3-D physical-based model with a Monte Carlo teclmique, such constraints can be over­come, improving the performance and the applicability of the method. Whereas geo­ technical, morphological and hydrological parameters uncertainty have been widely investigated, few studies have been focused on the variability of root reinforcement, which, as well known from decades, plays a crudal role in preventing shallow land­ slides in forested areas. To contribute in defining the effect of different forest management strategies on slope stability, we developed a 3-D model able to properly take into account for the effect of the root systems into the soil. The main objectives of our study are: (i) to define a probability distribution function for the root reinforcement according to the forest stands characteristics (tree density, mean diameter at breast height, minimum distance between trees), and (ii) to evaluate the differences between several forest management scenarios in terms of shallow landslide risk. The model has been applied to a small Alpine area, mainly covered by forest and characterized by steep slopes and a high landslide hazard. Our findings contribute to provide forest managers useful indications for understanding the consequences of different strategies for forest management.

I modelli di stabilità basati su un approccio multidimensionale hanno grandi potenzialità nella realizzazione di mappe della suscettibilità al franamento superficiale affidabili. Tuttavia, l’applicazione di questi modelli su aree ampie fa emergere alcuni limiti dovuti principalmente alla variabilità spaziale ed all’incertezza dei parametri in ingresso. Tali limiti possono essere efficacemente superati incorporando la tecnica Montecarlo ed ottenendo così migliori performance ed affidabilità nei risultati. Mentre l’incertezza e la variabilità dei parametri geotecnici, morfologici e idrologici sono state oggetto di numerose indagini, poco è stato fatto per quanto riguarda il contributo offerto dalla vegetazione che, come è ben noto da tempo, può essere rilevante quando si tratta di scivolamenti superficiali. Per contribuire ad una maggiore comprensione del fenomeno e definire le migliori strategie di gestione forestale finalizzata alla prevenzione del dissesto idrogeologico, è stato sviluppato un modello multidimensionale probabilistico, in grado di tenere conto della presenza di vegetazione forestale. In particolare, il presente studio si prefigge di: i) definire una distribuzione di probabilità del rinforzo radicale che tenga conto delle caratteristiche dei popolamenti forestali (densità degli alberi, diametro medio dei tronchi, distanza minima tra gli esemplari), e ii) valutare le conseguenze di diversi scenari di gestione forestale in termini di suscettibilità al franamento. Il modello è stato applicato ad un piccolo bacino forestale alpino, caratterizzato da pendenze dei versanti elevate e un elevato rischio di frana. I risultati ottenuti forniscono ai gestori del patrimonio forestale utili indicazioni per comprendere le conseguenze delle diverse strategie di gestione.