Elaborazioni dati: Relazione tecnica
Committente: Comune di Salerno
Responsabili dei Lavori:
Dott. Ing. Roberto Saggiomo
Dott. Geol. Gennaro Sarnacchiaro
oggetto:
Difesa, riqualificazione e valorizzazione
della costa del Comune di Salerno
committente:
Redatto da:
dott. Ing. Roberto Saggiomo
dott. Geol. Gennaro Sarnacchiaro
1
Introduzione ....................................................................................................................................... 2
Operazioni in mare - Rilievi batimetrici “single beam” ................................................................. 7
Indagini sedimentologiche - Caratterizzazione dei fondali ............................................................ 8
Analisi sedimentologico-dinamica .................................................................................................. 11
Valutazione dei vettori di transito sulla costa di Salerno dal sub-ambito 2 al sub-ambito 4 .... 11
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Introduzione
Il golfo di Salerno è una depressione strutturale estesa in direzione WSW-ENE lungo il
margine continentale Tirrenico, l’half-graben che forma tale depressione è bordato a N-NW dalla
faglia principale della valle di Salerno, a NE dai monti Picentini e a SE dalle strutture del Cilento.
Tale depressione è colmata da depositi pleistocenici ed appartiene dal punto di vista regionale ai
bacini di tipo “peri-tirrenico” essendo legata alle fasi distensive del margine continentale (Bartole et
al., 1984; Brancaccio et al, 1987; Budillon et al., 1994).
Il litorale salernitano si estende per circa 12 km tra il comune di Vietri sul Mare ed il
torrente Picentino, la linea di costa presenta due diversi morfotipi andando da ovest verso est; un
primo costituito da costa alta ovvero dalle estreme propaggini del Monte San Liberatore con piccole
baie ghiaiose o sabbiose intrappolate nei sistemi di piede di falesia, mentre il secondo, appartenente
alla piana del Fiume Sele, si presenta come costa bassa di tipo sabbioso (cfr. Progetto CARG Foglio
n. 467 "Salerno", scala 1:50.000).
Il fiume Sele rappresenta il corso d’acqua più importante in termini di apporto di sedimenti,
acque dolci e nutrienti, inoltre nella parte settentrionale del Golfo sfociano anche alcuni fiumi e
torrenti minori (T. Fusandola, F.Irno, T. Rumaggio, T. Mercatello ,T. Mariconda, T. Marchiava, F.
Fuorni, F. Picentino).
Il tratto litorale oggetto del presente lavoro ricade tra il fiume Irno ed il Fiume Picentino e
presenta delle caratteristiche geoambientali estremamente complesse legate principalmente alla
presenza di importanti strutture antropiche che condizionano il naturale evolversi della fascia
costiera. Infatti, il cordone dunare è poco sviluppato e ad esso si è associata una consistente
riduzione della spiaggia con aumento della pendenza media e con una progressiva interferenza sulla
dinamica costiera. Inoltre, l’interruzione di considerevoli apporti sedimentari da parte dei corsi
d’acqua, contemporanea all’irrigidimento della linea di costa, ha provocato un progressivo
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arretramento della linea di riva con situazioni estreme in corrispondenza del litorale che va dalla
zona di Mercatello alla foce del F. Picentino.
L’arretramento generale più marcato della linea di costa si osserva in corrispondenza della
fascia litoranea meridionale con punte massime in corrispondenza della città di Salerno in
prossimità della foce del fiume Irno e sul litorale di via Leucosia.
Lo stato ambientale del litorale risulta abbastanza degradato, infatti le molteplici strutture
antropiche di tipo turistico e/o industriale presenti sulla costa sono spesso fatiscenti e dimesse, le
opere di difesa non presentano caratteristiche di elevata compatibilità ambientale.
Lungo la costa sono inoltre presenti numerosi sbocchi fluviali e fognari che incidono sulla
qualità ambientale del litorale.
Le spiagge, presenti in natura con forme planimetriche varie e particolari (es. lingue,
tomboli, cuspidi), sono classificate in base alle caratteristiche sedimentologiche (mineralogiche e
granulometriche) e topobatimetriche, ricavate in base ad opportune indagini di seguito indicate.
Il profilo trasversale di una spiaggia presenta fasce e morfotipi caratteristici: la spiaggia
propriamente detta è la fascia compresa tra il livello di bassa marea ed il primo brusco cambiamento
geomorfologico terrestre (es. la duna), ma in senso lato essa abbraccia anche il profilo sommerso.
L'elemento distintivo più rilevante è forse la linea di spiaggia o di riva o di battigia, confine
sempre mutevole tra terra e mare, compreso nella fascia di "bagnasciuga" tra il livello di bassa
marea e la quota di massima risalita dell'onda. La linea di spiaggia è infatti soggetta a variazioni
temporali che vanno dal periodo di un onda (pochi secondi) alle ere geologiche.
Dal punto di vista dell'evoluzione a medio-lungo termine del litorale, essa riveste il
maggiore interesse. E’ quindi necessaria l'analisi della cartografia storica ed attuale (basata su
affidabili rilievi planimetrici) estesa per tratti di lunghezza finita, distinti secondo i criteri di seguito
descritti.
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E' comunque importante sottolineare ancora la intrinseca mutevolezza di questa posizione e
la dinamicità della fascia litoranea, area destinata al “libero sfogo” del mare.
I litorali sono contraddistinti da una successione di tratti più o meno lunghi, denominati
"unità fisiografiche", ove i sedimenti che formano o contribuiscono a formare la spiaggia
presentano movimenti "confinati" all'interno di ciascuna unità, poiché gli scambi con le spiagge
limitrofe sono nulli o comunque caratterizzati da quantitativi di flusso trascurabili. Dal punto di
vista ingegneristico essa comprende in pratica la zona di influenza di ogni intervento realizzato al
suo interno.
L’individuazione dell’unità fisiografica deriva dalla necessità di definire i limiti (in generale
non invariabili) all’interno dei quali sviluppare gli studi degli effetti evolutivi della dinamica
costiera. La presente relazione ha lo scopo di accompagnare ed illustrare le indagini svolte sul
litorale di Salerno, nelle sue porzione comprese fra il sub-ambito 2, che si estende dalla foce del
fiume Irno e fino alla foce del torrente Mercatello (per uno sviluppo complessivo pari a circa 2800
m); il sub-ambito 3 che si estende dalla foce del torrente Mercatello e fino alla foce del torrente
Mariconda (per uno sviluppo complessivo pari a circa 1200 m) e per finire il sub-ambito 4 che si
estende dalla foce del torrente Mariconda e fino alla foce del fiume Picentino (per uno sviluppo
complessivo pari a circa 3700 m).
Tale studio è stato eseguito nel periodo ottobre/dicembre 2008 e gennaio 2009 prevedendo
l’esecuzione di:
1. Profili batimetrici disposti trasversalmente alla costa;
2. prelievi di campioni di sedimento superficiale del fondo marino;
3. prelievi di campioni di sedimento sulla spiaggia emersa;
4. Analisi sedimentologiche dei campioni prelevati.
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Le lavorazioni sopra descritte sono state eseguite dalla società IDROSFERA s.n.c. di
Alessandro Rignani e Francesco Saggiomo mentre le analisi sedimentologiche sono state eseguite
dai tecnici in parola.
Come richiesto dagli impegni contrattuali, l’attenzione è stata focalizzata sulle indagini
eseguite lungo il tratto di costa, caratterizzato dalla suddivisione interna in ambiti, come
precedentemente descritti, rispetto alla quale si farà riferimento all’interno del testo. Tali tratti di
costa sono stati esplorati con le seguenti indagini:
Indagini morfobatimetriche – Rilievi tipo single-beam, acquisiti tramite profili circa
perpendicolari alla linea di costa e processati secondo gli standard IHO (International Hydrographic
Organization, 1998). Il numero, il passo e l’ubicazione dei profili sono stati indicati dalla
committente, la quale ha fornito una cartografia dell’intera area di intervento.
Su tali profili sono state eseguite la rimozione degli spikes e la correzione di marea, al fine
di omologare le carte finali agli standard richiesti (i livelli batimetrici sono riferiti al valore minimo
delle basse maree sigiziali della zona). L’interpolazione dei dati ha concesso l’ottenimento di una
carta batimetrica nel range compreso fra -0.5 e -9.0 metri circa di profondità.
Sono, inoltre, stati prelevati circa 220 campioni superficiali di sedimento (135 sommersi ed
80 nella porzione di spiaggia emersa) secondo le direttive di campionamento dettate dal contratto
fra le parti. Tali campioni sono stati analizzati dal laboratorio certificato ISOGEA S.r.l. con sede
operativa in Salerno alla via Colombo n° 22 – 84018 Scafati.
L’analisi dei campioni ha prodotto la stima e la valutazione di una serie di parametri
statistici di rilievo, quali:
1. il diametro, il peso e la frequenza delle classi granulometriche rinvenute all’interno dei
campioni, la definizione delle classi, i percentili, etc.
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2. Il calcolo dei parametri statistici necessari per una corretta valutazione sedimentologica
dell’area,quali la media, la moda, la mediana, la deviazione standard, la dispersione, lo
skewness ed il kurtosis.
3. Il calcolo dei parametri grafico-statistici necessari per lo studio sedimentologico, quali: il
diametro medio, il coefficiente di cernita, il coefficiente di asimmetria, il coefficiente di
appuntamento, la deviazione interquartile.
4. Sono state inoltre prodotti, per ogni campione, grafici relativi alla distribuzione di frequenza
ed alla curva cumulativa semi-logaritmica
5. Ogni campione è stato, infine, classificato sedimentologicamente sulla base delle analisi
effettuate (sabbia, sabbia limosa, sabbia argillosa, etc.).
Lo studio delle analisi effettuate, nel complesso, ha concesso la produzione di elaborati
quali:
I. Carta della distribuzione areale dei sedimenti;
II. Carta della deviazione standard delle granulometrie;
III. Carta della isodensità modale dei sedimenti;
IV. Carta dei vettori di transito.
Gli elaborati sono stati tutti restituiti alla scala 1 2.000.
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Operazioni in mare - Rilievi batimetrici “single beam”
Il rilievo batimetrico è stato effettuato dalla società IDROSFERA s.n.c. nel periodo
compreso tra il 27 ottobre 2008 ed il 10 novembre 2008 a bordo dell’imbarcazione da lavoro
GAIA.
Tale imbarcazione si è dimostrata particolarmente adatta al lavoro di acquisizione da
svolgere, in particolare per le sue caratteristiche di grande maneggevolezza e basso pescaggio
(inferiore ai 50 centimetri) che ha concesso di spingere l’acquisizione fin quasi alla linea di riva. Il
sistema di navigazione è stato interfacciato con sistema GPS (Global Positioning System) con
correzione differenziale, in modo da ridurre al più possibile l’errore strumentale sistematico
determinato sul posizionamento.
L’acquisizione batimetrica è stata effettuata in modalità Single-Beam con lo strumento della
Reson, Navisound 215. La campagna è consistita nella registrazione in continuo della profondità in
diversi punti, seguendo delle rotte prestabilite corrispondenti con profili ortogonali alla costa, al fine
di ricostruire una mappa tridimensionale del fondale: questa operazione è stata realizzata con un
software opportunamente compilato per lo scopo.
Lo strumento utilizzato è dotato di un canale in ricezione che supporta due trasduttori, il
range di frequenza a disposizione, per l’acquisizione a diverse profondità, varia da 15 a 600 KHz,
permettendo così indagini del fondale fino a 600 metri con una risoluzione dell’ordine del
centimetro. Per una restituzione in tempo reale lo strumento è dotato di un canale in ricezione che
supporta 2 trasduttori per la trasformazione del segnale da acustico ad elettrico e viceversa.
La messa in acqua è stata effettuata tramite palo basculante, alla cui estremità è stato
ancorato lo strumento. L’utilizzo di questo tipo di palo consente di navigare velocemente nei tratti
di puro spostamento, semplicemente issando il palo a bordo ed assicurandolo all’imbarcazione, ed
inoltre, di mettere lo strumento in condizione di lavorare al meglio in virtù del fatto che viene
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sistemato al di sotto della chiglia dell’imbarcazione, la cui presenza non risulta quindi essere
interferente rispetto all’acquisizione del dato.
Sono stati acquisiti 31 profili per un totale di circa 30 Km lineari di profili batimetrici,
orientati secondo direttrici prestabilite risultate essere circa perpendicolari rispetto alla linea di
costa. L’ubicazione dei profili, decisa dalle specifiche contrattuali, è stata ripartita nel seguente
modo:
4 profili nel sub-ambito 2
17 profili nel sub-ambito 3
10 Profili nel sub-ambito 4.
Durante l’acquisizione batimetrica le condizioni meteo-marine sono risultate ottimali.
La carta batimetrica finale copre un’area estesa per circa 8 Km2. Per la restituzione
cartografica si sono utilizzati i seguenti parametri:
Datum = WGS84
Proiezione Universale Traversa di Mercatore (UTM)
Zona 33
L’interlinea scelta è di 0.5 metri, il passo di cella del grid finale è di 10X10 metri.
Indagini sedimentologiche - Caratterizzazione dei fondali
Il prelievo di campioni eseguito nel corso della campagna è stato effettuato entro profondità
significative (-8.0 / 10.0 m) per la comprensione della dinamica dei sedimenti. Lungo i transetti, in
genere, sono stati prelevati 3 campioni di sedimento, in siti identificati dalle specifiche contrattuali e
individuati con posizionamento di precisione GPS con correzione differenziale. I criteri di
campionamento utilizzati sono di tipo morfologico (battigia, truogolo, cresta barra, piede barra) e/o
geometrico (coordinate o profondità prestabilite). I campioni di sedimento superficiale di fondo
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marino sono stati prelevati mediante idonea strumentazione (benna manuale di tipo Van Veen),
descritta in seguito. Ciascun campione è stato chiaramente ed univocamente identificato e
georeferenziato come riportato nelle tavole allegate alla presente elazione.
La quantità di sedimento prelevata è stata concordata in modo idoneo rispetto
all’esecuzione delle analisi prestabilite (almeno 1 kg per sedimento fino, e 2 kg per sedimento
grossolano). I campioni sono stati conservati in robuste buste di plastica trasparente chiuse,
etichettate, e collocate in cassette atte al trasporto ed alla conservazione dei campioni stessi in
laboratorio. Per ogni campione sono state specificate inoltre, data e profondità di prelievo.
Ogni campione di sedimento prelevato nel corso della campagna in mare è stato sottoposto ad
analisi granulometrica meccanica mediante vibro/vaglio con maglie standardizzate secondo le
tecniche usualmente adoperate (Folk & Ward, Lang & Lucas, Tortora etc.). L'analisi condotta su
ogni singolo campione è articolata nelle seguenti fasi:
1) lavaggio del campione in acqua distillata a mezzo di pompa aspirante;
2) essiccamento in forno elettrico ad una temperatura di circa 105°; solo per sedimento di natura
non calcarea, per la presenza di frammenti di gusci di molluschi può rendersi necessario, dopo una
prima cernita manuale dei frammenti più grossolani, il trattamento del sedimento con una soluzione
di acido cloridrico al 10% e ripetere le fasi 1 e 2;
3) quartatura, al fine di ottenere un saggio rappresentativo di tutte le classi granulometriche
costituenti il campione, del peso di circa 150-250 gr accertato a mezzo di una bilancia elettronica di
precisione;
4) setacciatura a mezzo di microsetacciatore a secco munito di una pila di setacci a ½ phi (dove phi
è dato dal logaritmo negativo in base 2 del diametro della particella espresso in mm) sottoposto a
vibrazioni sia parallele che perpendicolari alla base di appoggio per un tempo pari a 20 minuti.
5) determinazione attraverso la pila di setacci a maglie decrescenti di ½ phi, con una apertura
massima di 16 mm ed una minima di 44 micron e con l'ausilio di una bilancia elettronica di
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precisione, delle singole frazioni granulometriche costituenti ogni campione. Le varie frazioni
granulometriche devono fornire la rappresentazione grafica dello spettro granulometrico ("curve e
istogrammi granulometrici") ponendo sull'asse delle ascisse le dimensioni (in scala aritmetica) e
sull'asse delle ordinate le percentuali singole in scala aritmetica (a sinistra, per gli istogrammi) e le
percentuali cumulate in scala probabilistica (a destra, per la curva cumulativa) nonchè, la
determinazione completa dei seguenti indici e parametri statistici:
1. Phi mean (o granulo medio);
2. mediana ;
3. moda ;
4. deviazione interquartile ;
5. inclusive graphic standard deviation ;
6. asimmetria;
7. indice di curtosi.
Sono, inoltre, stati calcolati e rappresentati i seguenti parametri statistici significativi della
sedimentologia dei campioni prelevati a terra e a amare:
il diametro, il peso e la frequenza delle classi granulometriche rinvenute all’interno dei campioni, la
definizione delle classi, i percentili, etc.
Il calcolo dei parametri statistici necessari per una corretta valutazione sedimentologica
dell’area,quali la media, la moda, la mediana, la deviazione standard, la dispersione, lo skewness ed
il kurtosis.
Il calcolo dei parametri grafico-statistici necessari per lo studio sedimentologico, quali: il
diametro medio, il coefficiente di cernita, il coefficiente di asimmetria, il coefficiente di
appuntamento, la deviazione interquartile
Sono state inoltre prodotti, per ogni campione, grafici relativi alla distribuzione di frequenza
ed alla curva cumulativa semi-logaritmica.
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Ogni campione è stato, infine, classificato sedimentologicamente sulla base delle analisi effettuate
(sabbia, sabbia limosa, sabbia argillosa, etc.)
Analisi sedimentologico-dinamica
I risultati delle indagini sedimentologiche sono riassunti nelle carte allegate alla presente
relazione e definite “distribuzione areale dei sedimenti”, “carte delle curve di isodensità” e “carte
dei vettori di transito”.
Valutazione dei vettori di transito sulla costa di Salerno dal sub-ambito 2 al sub-ambito 4
La valutazione dei vettori di transito ed il conseguente tracciamento degli assi di transito
prevalenti lungo cui si sposta il sedimento è stato effettuato utilizzando la tecnica “Grain Size
Trend Analisys-GSTA” (Gao and Collins, 1992; Gao, 1995) in base a cui la variazione dei parametri
statistici del sedimento nell’ambito dello stesso paraggio è correlata con la risposta in termini di
trasporto solido. In base a quanto riporta Russell (1939) si identificano tre tipologie di meccanismi
responsabili della generazione di trend legati ai parametri dimensionali dei sedimenti: l’abrasione
delle particelle, il sorting idraulico o trasporto differenziale ed il mescolamento di materiale
sedimentario proveniente da diverse fonti.
In seguito a tali considerazioni è possibile stabilire delle relazioni numeriche tra dimensioni del
sedimento e processi di trasporto netto (McLaren e Bowles, 1985; Gao e Collins, 1992), ovvero:
1)utilizzare un criterio statistico per la determinazione delle informazioni relative al trasporto
solido a partire dati granulometrici acquisiti in punti di campionamento opportuni, 2) identificare i
trend utili per l’analisi in oggetto.
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La tecnica GSTA richiede che i parametri trend utilizzati per l’analisi abbiano “spazialmente”
una elevata probabilità di accadimento nella direzione del trasporto solido netto piuttosto che in
altre direzioni, tale considerazione può essere avvalorata da ulteriori conoscenze a livello empirico
del problema nel paraggio in esame. Per caratterizzare un sedimento a livello di distribuzione
dimensionale è necessario utilizzare un ampio numero di parametri statistici e da questi generare dei
cosiddetti “grain-size trends”, chiaramente maggiore è il numero di parametri scelti più accurata è
la stima previsionale della direzione del trasporto netto. Nel caso del litorale di Salerno le analisi
per ogni campione relativo ad ogni sub-ambito considerato sono state condotte utilizzando i tre
parametri più frequentemente adottati per la caratterizzazione di una distribuzione granulometrica
ovvero:
diametro medio (µ)
coefficiente di sorting (σ)
asimmetria della distribuzione (Sk)
in tal modo è stato possibile ottenere otto tipologie base di “grain-size trends”:
Tipo 1: σ2 σ1, µ2 µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 2: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 3: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 4: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 5: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 6: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 7: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
Tipo 8: σ2 σ1, µ2µ1 e Sk2 Sk1
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Nell’ambito di questo studio oltre alla campionatura del fondo mare sono stati acquisiti anche
dati morfo-batimetrici del fondale che forniscono informazioni di campo determinati per la
valutazione del trasporto solido. In base a quanto appena detto è stato possibile scegliere tra le otto
individuate solo due tipologie di “grain-size trend” che forniscono un’elaborazione sufficiente dei
vettori di transito.
La metodologia adottata prevede che per ogni sub-ambito studiato siano selezionati i due parametri
“grain-size trend” rilevanti, e che a questi ultimi vengano paragonati i parametri statistico
dimensionali (diametro medio (µ), coefficiente di sorting (σ), asimmetria della distribuzione (Sk))
di ogni campione acquisito in modo da poter calcolare i vettori di transito del trasporto solido
globali e locali.
Il vettore di trend globale o asse di transito è calcolato come:
Dove R(x,y)1 rappresenta la sommatoria di tutti i vettori di transito locali relativi ai punti di
campionamento analizzati espressi da r(x,y).
I vettori di transito locali sono stati calcolati per ogni punto di campionamento relativo ad ogni
sub-ambito analizzato utilizzando una routine sviluppata in linguaggio fortran che prevede i
seguenti input:
numero di stazioni di campionamento;
indicazione del fattore di scala spaziale;
la distanza caratteristica2;
nome identificativo delle stazioni di campionamento;
parametri statistici della distribuzione granulometrica per ogni punto di campionamento3.
1 x,y sono le coordinate metriche intese nel sistema di riferimento adottato nel survey .
2 La distanza caratteristica è stata ottenuta calcolando la massima distanza spaziale espressa in metri tra due campioni
in uno stesso sub- ambito.
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L’output ottenuto per ogni punto di campionamento univocamente identificato dalle coordinate
geografiche riporta il modulo (espresso in unità di scala) del vettore di transito calcolato e la
direzione dello stesso espressa in gradi N.
I dati cosi ottenuti e relativi ad ogni sub ambito sono stati restituiti cartograficamente in formato
DWG in modo da poter visualizzare la mappa dei vettori di transito ed i relativi assi secondo cui
avviene il trasporto solido del materiale sedimentario nel paraggio considerato.
3 Tali parametri sono stati evinti dalle schede granulometriche relative ai vari sub-ambiti.