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ANALISI DELLA DISTRIBUZIONE DELLE FORME CARSICHE

E DELLA SUSCETTIBILITA’ALLO SPROFONDAMENTO

NELLA PENISOLA SALENTINA (PUGLIA)

Ing. Emanuela Bruno

Le aree carsiche sonoparticolarmente

sensibili alle pressioniambientali causate dai

rapidi processi diurbanizzazione

Cause

Incremento delle superfici impermeabili delle areeurbanizzate

Incremento di volume e velocità dell’acqua diruscellamento superficiale

Rapida infiltrazione degli inquinanti nell’acquiferoattraverso I condotti carsici

Accelerazione del processo di dissoluzione carsica

Tipici problemi ambientali delle areecarsiche

Instabilità e collasso del suolo

Erosione o sedimentazione degli sprofondamenti

Allagamento degli sprofondamenti

Contaminazione dell’acqua sotterranea

CARTA INVENTARIO DELLE FORME CARSICHE

• RICERCA BIBLIOGRAFICA E DI ARCHIVIO

• DOCUMENTI E REPORT DI PUBBLICHE AMMINISTRAZIONI

• INTERPRETAZIONE DI CARTE TOPOGRAFICHE ED ORTOFOTO

• GIS

OBIETTIVI • CARTA INVENTARIO DELLE FORME CARSICHE

• CARTA PRELIMINARE DELLA SUSCETTIBILITA’ ALLO SPROFONDAMENTO

METODO

CARTA DELLA SUSCETTIBILITA’ ALLO SPROFONDAMENTO

ANALISI MULTICRITERIA E GIS

• IDENTIFICAZIONE DEI PARAMETRI FISICI

• ELABORAZIONE DELLE CARTE TEMATICHE

• VALUTAZIONE DEL CONTRIBUTO DI CIASCUN PARAMETRO ALL’INSTABILITA’

• CLASSIFICAZIONE DELLA REGIONE DI STUDIO IN DOMINI DI SUSCETTIBILITA’

I SINKHOLES: definizione

Letteralmente _voragine per sprofondamento

Fairebridge 1968 _depressione di forma sub-circolare, dovuta al crollo improvviso di cavità sotterranee

Faccenna et alii 1993 _ampia e profonda depressione di forma sub-circolare con diametro e profondità variabili da pochi metri a centinaia di metri, con pareti sub-verticali che si aprono rapidamente in terreni a granulometriavariabile, ma di genesi incerta

Sprofondamento del terreno considerato una

calamità scarsamente prevedibile e dalla quale

non è facile difendersi.

Fattori predisponenti _ Intrinseci delle aree soggette a sinkholes

Substrato costituito da litotipi soggetti a dissoluzione

Terreni di copertura a granulometria variabile

Abbondanti acque di circolazione sotterranea

Fluidi profondi mineralizzati

Coincidenza con lineamenti tettonici attivi

Scarsa presenza di un manto vegetale

Fattori innescanti_ Agevolano la propagazione della deformazione

Elevata intensità delle precipitazioni

Scosse sismiche

Alternanza di periodi secchi e piovosi

Attività antropiche: intenso emungimentoattività estrattivaimmissioni di elevate quantità d’acqua nel sottosuolo

Risultato di una serie complessa di interazioni tra

diversi fattori e processiI SINKHOLES: aree a rischio

I SINKHOLES: genesi ed evoluzione

Tipologie principali_in relazione al processo di formazione

Sinkhole da soluzione

Sinkhole da collasso

Sinkhole per crollo della copertura

Dropout Sinkhole

Sinkhole da suffosione

Sinkhole sepolto

Classifica dei Sinkholesbasata sul processo di formazione dominante (Waltham et alii, 2005)

I SINKHOLES: genesi ed evoluzioneClassifica dei Sinkholesbasata sul processo di formazione dominante (Waltham et alii, 2005)

Evoluzione

Annegamento

Estinzione

Riattiavazione

Migrazione

Progetto “Rischio Cavità”(2001): Dipartimento della

Protezione Civile

I SINKHOLES: il problema in Italia

Provincia di Lecce_11 sprofondamenti

I SINKHOLES in PugliaPuglia:

differenti condizioni di propensione al dissesto

idrogeologico e di vulnerabilità ambientale

Murge, Serre Salentine_PRESENZA DI CAVITA’ ISOLATE

Plateau interno_SPROFONDAMENTICOMPOSTI ALLINEATI

Piane costiere_SPROFONDAMENTI COMPOSTI

Pulo di Altamura (BA)

Il Salento è un’areacarsica ad alta pericolosità

geomorfologica

I SINKHOLES nel Salento

Necessità di una mappa inventario delleforme carsiche

1. Pressione ambientale causata dal

crescente sviluppo urbano

2. Approfondimento delle conoscenze

sull’ambiente carsico e sulla sua

pericolosità

3. Identificazione delle condizioni

ambientali che permettono lo sviluppo

delle forme carsiche

I sinkholes sono le forme carsiche piùcomunementecartografate inquantosono un indicatoredella dissoluzione del substrato e sonofacilmente identificabilisulle carte topografiche

CARTA INVENTARIOMetodologia e applicazione

312 sinkholesper un’area totole di

151,392 ettari

CARTA INVENTARIOMetodologia e applicazione

RICERCABIBBLIOGRAFICAE D’ ARCHIVIO

+ANALISI CARTE TOPOGRAFICHE

+ANALISI

ORTOFOTO+

GIS=

CARTA INVENTARIO

Intensità I: severità geometrica e meccanica del fenomeno potenzialmente

distruttivo;

Pericolosità H: probabilità che un fenomeno potenzialmente distruttivo di

determinata intensità, si verifichi in un dato periodo di tempo ed in una data area;

Elementi a rischio E: popolazione, propietà, attività economiche, etc. in

un’area esposta rischio;

Vulnerabilità V: grado di perdita prodotto su un certo gruppo di elementi (E)

esposti a rischio risultante al verificarsi di un fenomeno naturale di una data

intensità;

Rischio specifico Rs: grado di perdita atteso quale conseguenza di un

particolare fenomeno naturale di data intensità (Rs=HE);

Rischio totale R: atteso valore delle perdite totali associate ad uno specifico

fenomenno naturale;

R = HVE = RsVSuscettibilità: Propensione all’ instabilità di un dato territorio

ANALISI DELLA SUSCETTIBILITA’Metodologia e applicazione

Multicriteria Decision Analysis (MCDA)

+Geographical Information System

(GIS)

PeculiaritàAssenza di soggettività

nell’assegnere i pesi dei fattorianalizzati

AssunzioneAssunzione

I processi morfologici in atto sul territorio analizzato

e I fattori geologici, geomorologici e climatici

rimangono rappresentatividegli scenari futuri di

instabilità


Decision Analysis è un insieme di procedure sistematiche che

permette di analizzare problemi decisionali complessi,

attraverso:

1. La scomposizione del problema in sottoproblemi minori più

semplici;

2. L’analisi di ciascuna parte;

3. L’integrazione delle varie parti in maniera logica tale da

produrre una soluzione del problema significativa


MCDA consta di 5 fasi:

1. Definizione del

problema

2. Individuazione dei

Criteri (fattori)

3. Assegnazione dei

pesi ai Criteri

4. Definizione delle

Regole di

Decisione

5. Analisi della

Sensitività


PARAMETRI FISICI (CRITERI)

Litologia del substrato

Uso del suolo

Distanza dai lineamenti tettonici

Distanza dal reticolo idrografico

Morfologia

Profondità dell’acquifero

1.INDIVIDUAZIONE CRITERI (fattori predisponenti):

IDENTIFICAZIONE DEI

PARAMETRI FISICI

e

ELABORAZIONE DELLE

CARTE TEMATICHE

Parametro Scala Fonte

Litologia del substrato 1:100.000 Carta geolitologica di Italia

1:100.000 Carta geolitologica di Italia

Direct survey TIN

Reticolo idrografico 1:10.000 CPTN Provincia di Lecce

Carta morfologica - Elaborazione automatica

Uso del suolo 1:100.000 CORINE-Land Cover

Profondità dell’acquifero Piano di Tutela delle Acque ( Puglia)

Lineamenti tettonici


1. Sovrapposizione delle carte tematichealla carta inventario

2. Calcolo della percentuale di areacaratterizzata dalla presenza disinkholes

3. Il punteggio assegnato ai fattori è statoespresso secondo un range numericoconsistente (0-1000) moltiplicando per 100 la percentuale d’areacaratterizzata dalla presenza disinkholes

ANALISI DELLA SUSCETTIBILITA’Metodologia e applicazione1.INDIVIDUAZIONE CRITERI

(fattori predisponenti)

ANALISI DEI DATI

Litologia

ANALISI DELLA SUSCETTIBILITA’Metodologia e applicazione1.INDIVIDUAZIONE CRITERI

(fattori predisponenti):

ANALISI DEI DATI


ANALISI DEI DATI

Uso del suolo


Morfologia


ANALISI DEI DATI


Profonditàdell’ acquifero


ANALISI DEI DATI



ANALISI DEI DATI


Distanzadal reticoloidrografico

Distanza dailineamentitettonici



ANALISI DEI DATI

2. ASSEGNAZIONE DEI PESI:

Rappresentazione discreta del territorio per descrivere la variabilità

spaziale dei fattori analizzati

celle di 10m

Conservando come informazione ilvalore normalizzato dell’areainteressata da cavità


Ogni fattore è rappresentato da:

•Valore standardizzato•Valore normalizzato

index (P) descrive il grado di influenza di ognifattore sulla presenza di cavità

P = ∑( val. norm.* val. stand)∑val.norm.

Fattore P

a Litologia 198,36

b Uso del suolo 114,73

cDistanza dal reticoloidrografico 235,45

dDistanza dai lineamentitettonici 161,09

e Morfologia 114,55

f Profondità dell’acquifero 144,69


Le carte dei fattori sono state rese confrontabiliportandole su una scala comune da 0 a 255 utilizzando lo strumento Stretch script diArcview.

Il valore 255 rappresenta la percentualemaggiore di presenza di sinkholes, mentre 0 la più bassa.


PAIRWISE COMPARATION MATRIX

a b c d e f

a 1,00 1,73 0,84 1,23 1,73 1,37

b 0,58 1,00 0,49 0,71 1,00 0,79

c 1,19 2,05 1,00 1,46 2,06 1,63

d 0,81 1,40 0,68 1,00 1,41 1,11

e 0,58 1,00 0,49 0,71 1,00 0,79

f 0,73 1,26 0,61 0,90 1,26 1,00

L’elemento della matrice rappresenta ilrapporto tra il valore P del fattore della rigae quello della colonna


PAIRWISE COMPARATION(Saaty, 1988)


Il peso relativo di ogni criterio può esserecalcolato come media geomentrica

normalizzata di ogni riga della matrice, che è molto vicina al valore dell’autovettore

corrispondente al massimo valoredell’autovalore della matrice

Criteri/fattori Pesi relativia 0,20b 0,12c 0,24d 0,17e 0,12f 0,15

Sum 1,00


PAIRWISE COMPARATION(Saaty, 1988)


SINKHOLE in Salento PeninsulaAnalysis of susceptibility3. REGOLE DI DECISIONE:

SIMPLE ADDITIVE WEIGHTING (Saaty, 1988)

INDICE DI SUSCETTIBILITA’ (S)

S( P)= ∑i wi Pi

wi : il peso relativo ad ogni criterio

Pi media pesata delle frequenze delle aree

interessate da cavità

MapCalculator in ArcView GIS

Methodology and Application

CARTA PRELIMINARE DELLASUSCETTIBILITA’

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