IL CENTRO FUNZIONALE E IL RISCHIO IDROGEOLOGICO

R.STANZANI, R.FORACI, S.PIGNONE, F.ZINONI

Arpa SIM

WORKSHOP – “Il Centro Funzionale della Regione Emilia Romagna a supporto della Protezione Civile” Bologna 24 Giugno 2003

RUOLO DEL CF NELLA PREVISIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO

Valutazione degli effetti al suolo

1. Frane

2. Alluvioni

Dall’analisi della situazione meteo osservata-prevista

dei parametri meteo al suolo rilevanti

L’Italia condivide con Usa, India e Giappone il primato delle maggiori perdite economiche dovute alle frane. Nell’ultimo decennio (1991-2001) il territorio nazionale è stato funestato da quasi 12.000 eventi franosi.

Secondo una ricerca del Servizio Geologico Nazionale l’Appennino Emiliano e’ con grande probabilità la zona più franosa d’ Italia.

In Emilia Romagna la sola piena del Po del novembre 2000 ha colpito 112 Comuni, causando danni per 73 milioni di euro.

Nell’ultimo decennio (1991–2001) si sono verificati in Italia più di 1000 eventi di piena, dei quali 22 nel solo anno 2001 (GNDCI - Progetto AVI).

Gli stanziamenti per emergenze idrogeologiche dal dopoguerra al 1990 sono stati di oltre 33 300 miliardi di lire, di cui 5 925 miliardi nell’ultimo quadriennio.

In termini di vite umane il dissesto idrogeologico ha ucciso in Italia poco meno dei terremoti. Dal dopoguerra al 1990 il numero delle vittime e’ di 3488 ( 54 solo nella nostra regione), 4160 quelle causate dai terremoti.

RISCHIO IDROGEOLOGICO

PERICOLOSITA’ PROCESSI IDROGEOLOGICI

Cinematica lenta Cinematica rapida

Alluvioni Frane

Debris flowCaduta massi,crolliEsondazioni di piccoli bacini per precipitazioni convettive.

RAPIDITA’ DI EVOLUZIONE DEI FENOMENI

Parametri che influiscono sulla velocità dei fenomeni:

-Alluvioni: pendenza, area bacino, tipo di pioggia

-Frane: assetto geostrutturale, litotipi coinvolti.

Sala operativa del Centro Funzionale

Strumenti operativi

OSSERVATIVI PREVISIONALIRadar

Satellite

Dati a terra (synop,pluviometri,idrometri, ect..)

Radiosondaggio

Laps

Modelli meteorologici

Modelli idrologici

Modelli sulle frane

9 giugno 2003: ESEMPIO DI FENOMENO CONVETTIVO VIOLENTO A CINEMATICA RAPIDA

Pluviometro Montriolo(Fo) 100mm misurati in 1h 30’

Effetti al suolo

Allagamenti nel paese di S.Sofia(Fo)

LE FRANE IN EMILIA-ROMAGNA

CONOSCERE E’ PREVENIRECONOSCERE E’ PREVENIREENTI OPERANTI SUL PROBLEMA “FRANE”

SERVIZIO GEOLOGICO E SISMICO DELLA REGIONE EMILIA ROMAGNA

-Carte del dissesto a scala 1:25.000 anni 1978 e 1998

-Carta della stabilità dei versanti 1:25.000 anno 1978

-Carta della pericolosità da frana, 1:25.000 anno 1998

-Carta pericolosità da frana ai fini della Protezione Civile, 1:250.000 anno 1999

-Carte geologiche a scala 1:10.000 e 50.000 (Fogli Geologici – CARG)

-Progetto IFFI = realizzazione banca dati di frane. S.G.N e regioni

-Banca dati frane storiche – collaborazione con CNR IRPI di Torino

SERVIZI TECNICI DI BACINO

COMUNITA’ MONTANE

-Monitoraggio corpi franosi più a rischio: inclinometri e piezometri

AUTORITA’ DI BACINO - Piani Stralcio per Assetto Idrogeologico

PROTEZIONE CIVILE REGIONALE Piani previsione e prevenzione

LE FRANE IN EMILIA ROMAGNA

- 32337 FRANE IN EMILIA ROMAGNA (20.1% territorio collinare-montano di cui 4,2% frane attive, 12,2% frane quiescenti, 0,2% crolli, 0,4% scivolamenti in blocco, 3,3% depositi diversante)

- 1/3 DEL TERRITORIO E’ COSTITUITO DA FORMAZIONI ARGILLOSE CAOTICHE

- 90% DI FRANE SONO DOVUTE A RIATTIVAZIONI DI PALEOFRANE

- 1800 PAESI SONO SU PALEOFRANE PRE ESISTENTI

Carta dei dissesti della R.E.R. 1998 Servizio Geologico e Sismico dei Suoli

•PREDISPONENTI (rendono il territorio più o meno sensibile all’innesco delle frane ) : • ACCUMULI FRANE PRESISTENTI• DETRITO SUPERFICIALE• LITOLOGIA• ACCLIVITA’

DETERMINANTI ( provocano la rottura dello stato di equilibro di un versante ) :• PRECIPITAZIONI: piogge e nevi• TERREMOTI• EROSIONE DA PARTE DEL RETICOLO IDRICO• INTERVENTI ANTROPICI (tra cui uso del suolo)

CAUSE DEI FENOMENI FRANOSI

0

10

20

30

40

50

60

70

piogge piogge+mantonevoso

erosionereticolo

terremoti non note

Principali tipologie di cause innescanti

frequ

enza

fran

e %

Incidenza delle principali tipologie di cause innescanti verificata sulla base della documentazione contenuta nel Catalogo storico delle frane della Provincia di Modena.

Da “Ricerca storica sulle frane nella Provincia di Modena” CNR-IRPI di Torino e Regione Emilia Romagna Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli.

CAUSE DETERMINANTI

CAUSE PREDISPONENTIStatistica estratta da sito del Servizio Geologico, Sismico e dei suoli dell’Emilia Romagna. http://www.regione.emilia-romagna.it/geologia.

Densità di frane calcolato per unità litologica cioè il rapporto tra superficie dissestata e superficie totale per ogni litologia. ( è un tipo di indice di franosità)

A= argilloso; M= marnoso;P= pelitico; AS= arenaceo e sabbioso; CM= calcareo-marnoso.

Correlazione tra frane in evoluzione e uso reale del suolo (1994) nella Regione Emilia Romagna, in termini di densità di dissesto, espressa in Km2 di superficie franata ogni 100 Km2 di superficie relativa ad ogni classe d'uso.

AGR1= seminativi con arature e lavorazioni profonde del suolo annuali; AGR2= frutteti; AGR3= aree ad abbandono di precedenti attività agricole; EST= estrattivo; INS insediamenti; NAT= aree "naturali" come boschi, praterie di vetta, prati di quota, brughiere e cespuglieti sopra gli 800 metri di quota; ZR = rocce affioranti.

CORRELAZIONE PIOGGE-FRANE

ESEMPIO DI FRANA DI CORNIGLIO(da Brunamonte et al. Quaderni di Geologia Applicata, 8 – 2(2001)

Non c’è diretta correlazione piogge-riattivazioni.

Piogge alimentano l’acquifero Infiltrazione efficace livello della falda

RAPPORTO FRANE-PIOGGIADa “Ricerca storica sulle frane nella Provincia di Reggio Emilia” CNR-IRPI di Torino e Regione Emilia Romagna Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli.

Confronto tra franosità e piogge nel XX secolo. a) Numero di eventi franosi; b) andamento delle precipitazioni (mm/anno idrologico); c) linea di tendenza curva c

Andamento delle precipitazioni nevose per anno idrologico

a b

-i minimi di franosità corrispondono a minimi di precipitazioni. Per esempio tra 1943 e 1946

- i massimi di franosità non corrispondono sempre a massimi di piovosità

-Per 1963-64 e 1986-87 i massimi di franosità corrispondono a bassi valori di precipitazione ma ad alti valori precipitazioni nevose

MODELLISTICA E FRANE

SCHEMA MODELLO PER PREVISIONE FRANE

FRANE PRECIPITAZIONI GIORNALIERE

ELABORAZIONI STATISTICHE

SOGLIE PLUVIOMETRICHE

VERIFICA E CALIBRAZIONE

SCHEMA DI ALLERTA

Dati storiciFrane attive

Per tipologia di frana

STUDIO SULLE RELAZIONI CHE INTERCORRONO TRA FENOMENI FRANOSI E PRECIPITAZIONI

Autori : Università Studi di Firenze Prof. Canuti e Prof. Casagli.

1) Definizione unità territoriali di riferimento per il territorio collinare e montano e scelta di un’area pilota per lo studio delle correlazioni precipitazioni fenomeni franosi.

2) Definizione Curve di Rischio area pilota e test del modello statistico eseguito su un periodo 1/1/1950 - 31/12/1996.

3) Diagnostica con tabelle di contingenza che indicano il successo della previsione.

I RISULTATI INDICANO CHE UTILIZZANDO MODELLI STATISTICI SI HA UN BUON SUCCESSO

CIRCA 70% DEI FENOMENI FRANOSI PREVISTI MA CON UN NUMERO DI FALSI ALLARMI

MOLTO ELEVATO.

SISTEMI DI CONTROLLO DEI MOVIMENTI FRANOSI IN EMILIA ROMAGNA

Enti coinvoltiComunita’ MontaneServizi TecniciProtezione Civile

strumentiInclinometri PiezometriGPSInterferometria radar