Università degli Studi di Salerno

Esercitazione

Analisi di un caso studio descritto in un articolo

scientifico

in lingua inglese

Ingegneria Civile per l’Ambiente ed il Territorio

Corso di Franea.a. 2013/2014

Prof. Ing. Calvello Michele 

Studente:Raffaella De Piano 0622500106

L’articolo scientifico scelto fa parte della rivista Natural Hazards and Earth System Sciences del 26/02/2007 di F. Tagliavini et al. dal titolo:

‘Validazione di valutazione del rischio da frana mediante tecnica di monitoraggio GPS - un caso di studio nelle Dolomiti (Alpi orientali, Italia)’

AREA DI STUDIO

• L’area di studio è localizzata nel bacino del fiume Cordevole, in provincia di Belluno.

• L’area si estende per circa 50 km2, integralmente ubicata all'interno della regione dolomitica con una differenza in

quota da 1200ma.s.l . a 3100ma.s.l.

• Il bacino è caratterizzato da ripidi pendii costituiti da pietra calcarea, dolomie e qualche arenaria vulcanica. Gli

angoli di bassa pendenza sono invece formati da flyshoid di roccia, depositi morenici ed il risultato della loro

erosione.

• Le precipitazioni sono concentrate principalmente durante l'estate e in autunno, con una media annuale di 920mm

• Tutti i dati utili per l'analisi sono stati ricavati da attività sul campo

Altopiano di Cherz:

area di particolare interesse a causa dell'elevata

concentrazione di frane (quasi 200);

Da un punto di vista litologico si compone di

una alternanza di marne e arenarie;

La litologia, insieme con l'elevata quantità di

precipitazioni, provoca un gran numero di frane

caratterizzate da flussi di terra e flussi di detriti;

All’interno dell’ambito oggetto di studio, il luogo scelto per il monitoraggio e l’indagine è altopiano di Cherz in cui si ha un’elevata concentrazione di frane.

Le velocità e gli spostamenti delle frane, sono stati valutati mediante

l’approccio semi-deterministico della Confederazione Svizzera.

In primo luogo il metodo è incentrato sulle procedure di analisi della

vulnerabilità. Successivamente è stata valutata la pericolosità da

frana. La metodologia non da affidamento sui dati. Al fine di

superare queste limitazioni, con l’ausilio della raccolta dati, sono

stati definiti dagli autori nuove matrici con diverse gamme sia di

velocità sia di severità geometrica.

La combinazione dei valori di indagine, intesa come il prodotto

della velocità per la gravità geometrica, permette di calcolare

una nuova matrice i cui valori definire l'ampiezza di il processo.

Le fasi essenziali della metodologia adottata per la valutazione della vulnerabilità sono:• - Individuazione dei processi franosi (mappa

frane);• - Valutazione dell'intensità o grandezza di

disordine processi;• - Valutazione del rischio;

La stima della grandezza e del pericolo di una frana è stata utile, definire la frequenza dei fenomeni

Hazard è definito come la probabilità che un dato evento di grandezza data si può verificare in un determinato intervallo di tempo

L'elemento di base, fondamentale per la valutazione della pericolosità da frana, è costituita da una carta inventario contenente i seguenti elementi :- Tipologia frana;- Aree di interesse;- Stato di attività;- Parametri geometrici;- Possibile evoluzione del fenomeno.A causa del basso numero di eventi studiati e della mancanza di adeguata serie storica, per definire statisticamente la frequenza la scala è stata divisa in cinque classi temporali. Queste classi sono statisticamente definite sulla base dei dati calibrati da diversi tipi di frane, utilizzando prove geomorfologiche, dati storici e foto/immagini aeree.

Strumenti di monitoraggio:• Rete GPS composta da 1 punto di riferimento situato in una zona stabile e 30 parametri di riferimento sparsi

in tutto il versante instabile;

• Tubo inclinometrico.La rete di controllo GPS è stata realizzata al fine di monitorare il tasso di deformazione superficiale causata dalla frana nel bacino del fiume Cordevole per definire meglio la matrice di pericolo.

Stazione di riferimento: la stazione permanente si trova a Bolzano a circa 44 km lontano dal sito.

Indagini: 4 indagini GPS con 4 ricevitori a doppia frequenza. 4 indagini con tubo inclinometrico.

Lavoro svolto dagli autori F. Tagliavini et al. per validare i risultati sono stati installati una rete GPS(Global Positioning System) e un tubo inclinometrico

I parametri (di indagine) come il numero di punti di riferimento e l'area oggetto di studio sono stati scelti dopo una simulazione di progettazione di rete in funzione della massima precisione raggiungibile e della strumentazione disponibile.

Spostamenti registrati dai rilievi GPS

Spostamenti planari cumulati. Il segno

meno indica la regressione degli

spostamenti

Tasso di spostamenti planari

Risultati

Dai risultati conseguiti in questo lavoro, si può capire che è possibile estendere l'efficacia di questi nuovi parametri, con buona affidabilità, a tutti i siti della Valle dell’alto Cordevole che hanno caratteristiche geologiche e geomorfologiche, simili a quelle dell’altopiano Cherz.

È stato utilizzato il sistema di monitoraggio GPS per confermare i nuovi parametri adottati per l’ approccio semi-

deterministico della Confederazione svizzera. Come constatato, la tecnica di monitoraggio GPS permette di definire

esattamente la velocità della frana e di confrontare questi valori con quelli assegnati dalle evidenze morfologiche.

Sono state realizzate due diverse mappe di pericolosità: la prima tiene conto dei valori dei parametri dedotti dal

sistema di monitoraggio, la seconda mostra solo le particolarità morfologiche. I risultati di tale riclassifica

dimostrano chiaramente che solo 5 frane tra quelle della mappa delle particolarità morfologiche hanno cambiato

classe di pericolo.

MINIMO CONFRONTO CON UN ALTRO ARTICOLO SCIENTIFICO TRATTO DALLA RIVISTA Engineering Geology degli autoti E. Brückl et al. DAL TITOLO “Kinematics of a deep‐seated landslide derived from photogrammetric, GPS and geophysical data”, CHE ADOTTA UN SISTEMA DI MONITORAGGIO DGPS (Differential Global Positioning System) E MOSTRA L’ATTENDIBILITà E LA PRECISIONE DEL SISTEMA.

Descrive la metodologia utilizzata per la risoluzione della frana profonda che si trova all’incrocio delle valli Gradenbach e Möll vicinoDöllach, Austria, attraverso le campagne DGPS, introducendo vettori spostamento con un approccio sistematico più accurato. Per derivare un vincolo sulla cinematica del processo cedimenti, è stato individuato un sistema di monitoraggio DGPS e aerofotagrammetrico, molto simile all’articolo da me scelto.In questa fase non sono ancora in grado di poter formulare eventuali analisi sulla comprensione delle differenze sostanziali prodotte dal confronto tra i sistemi. Potremmo come primo approccio definire il sistema DGPS come una derivazione evolutiva del sistema GPS. Indipendentemente dalla finalità di questo studio conto di ritornare sull’argomento per un approfondimento delle mie conoscenze.All’attualità si può essere in grado di formulare tali considerazioni. Il vantaggio di misure GPS in confronto a misure di rilevamento ottico sono l'elevata precisione per le grandi aree e l'indipendenza dal tempo. La tecnica di conseguire misure accurate di GPS si basa sull’uso di segnali GPS differenziati (DGPS) tra due stazioni e due satelliti. Se le coordinate di una stazione (di riferimento) sono ben note, le coordinate della seconda stazione (di controllo) possono essere calcolate con elevata precisione.

Nell’articolo da me scelto, la tecnica utilizzata per la valutazione degli spostamenti e della pericolosità delle frane, è quello della semplice misurazione GPS, nell’articolo “Kinematics of a deep‐seated landslide derived from photogrammetric, GPS and geophysical data”, è stato utilizzato il metodo DGPS per avere una maggiore precisione, poiché l’area e le problematiche esistenti in quel territorio sono più vaste.

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!