Suscettibilitá al dissesto: contributi metodologici

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Difesa del suolo e valorizzazione delle Difesa del suolo e valorizzazione delle aree montane aree montane Enrico Gennari Suscettività al dissesto: contributi metodolo 1 DIFESA DEL SUOLO E VALORIZZAZIONE DIFESA DEL SUOLO E VALORIZZAZIONE DELLE AREE MONTANE: DELLE AREE MONTANE: Prevenzione del rischio idrogeologico Prevenzione del rischio idrogeologico e cooperazione istituzionale per un e cooperazione istituzionale per un territorio fragile territorio fragile Enrico Gennari - Università Enrico Gennari - Università di Urbino di Urbino Urbino, 18 dicembre Urbino, 18 dicembre 2009 2009 Suscettività al dissesto: Suscettività al dissesto: contributi metodologici contributi metodologici REGIONE MARCHE – COMUNITA’ MONTANA Alto e Medio METAURO REGIONE MARCHE – COMUNITA’ MONTANA Alto e Medio METAURO UNIVERSITA’ di URBINO – ORDINE dei GEOLOGI delle MARCHE UNIVERSITA’ di URBINO – ORDINE dei GEOLOGI delle MARCHE

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Prof. Roberto Romeo - Enrico Gennari (Universitá Urbino)“Difesa del Suolo e Valorizzazione delle Aree Montane: prevenzione del rischio idrogeologico e cooperazione istituzionale per un territorio fragile” Urbino, 18 dicembre 2009

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Suscettività al dissesto: contributi metodologici

1

DIFESA DEL SUOLO E VALORIZZAZIONE DIFESA DEL SUOLO E VALORIZZAZIONE

DELLE AREE MONTANE:DELLE AREE MONTANE:

Prevenzione del rischio idrogeologicoPrevenzione del rischio idrogeologicoe cooperazione istituzionale per un territorio fragilee cooperazione istituzionale per un territorio fragile

Enrico Gennari - Università di Enrico Gennari - Università di UrbinoUrbino

Urbino, 18 dicembre 2009Urbino, 18 dicembre 2009

Suscettività al dissesto: contributi Suscettività al dissesto: contributi metodologicimetodologici

REGIONE MARCHE – COMUNITA’ MONTANA Alto e Medio METAUROREGIONE MARCHE – COMUNITA’ MONTANA Alto e Medio METAUROUNIVERSITA’ di URBINO – ORDINE dei GEOLOGI delle MARCHEUNIVERSITA’ di URBINO – ORDINE dei GEOLOGI delle MARCHE

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Processi insediativi e criticità ambientalidiscendono da:

Indifferenza degli effetti territoriali delle azioni intraprese

porta a non comprendere le correlazioni dirette ed indirette che legano le dinamiche naturali del territorio e le ricadute sulla pianificazione e la

funzionalità degli spazi antropizzati

Scarsa considerazione del principio di precauzioneprescrive di non attuare interventi i cui effetti non siano preventivamente valutabili in base alle conoscenze date

o che comportino rischi residui accettabili.

Irresponsabile utilizzazione antropocentrica dei sistemi naturali trascurando

il principio del risparmioe quello di funzionalità e stabilità ecosistemica

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Il deficit culturale può essere superato introducendo:

una visione sistemica di riferimento per il territorio, come ad esempio il bacino idrografico, le unità costiere, ecc…;

passando dalla tutela della bellezza del paesaggio (i segni) a quella del valore e della funzionalità del territorio (le risorse, i

rischi, le opportunità);

approfondendo la conoscenza dei processi naturali e delle dinamiche umane in modo tale da favorire un approccio

consapevole e responsabile alla sostenibilità del territoriospecie nei riguardi delle future esigenzespecie nei riguardi delle future esigenze

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Impatto dei cambiamenti climatici sul

dissesto idrogeologico

Impatto dei cambiamenti climatici sul

dissesto idrogeologico

Aree a rischio entro 50-100 anniAree a rischio entro 50-100 anni

Stato della conoscenza nella caratterizzazione e quantificazione del dissesto idrogeologico in Italia

(aree a rischio R=PxExV)

Stato della conoscenza nella caratterizzazione e quantificazione del dissesto idrogeologico in Italia

(aree a rischio R=PxExV)

Precipitazioni e frane rapidePrecipitazioni e frane rapide

Precipitazioni e frane lentePrecipitazioni e frane lente

Modificazione attuali aree a

rischio

Modificazione attuali aree a

rischio

Mantenimento attuali aree a

rischio

Mantenimento attuali aree a

rischio

alluvioni di fondovallealluvioni di fondovalle

flash floodflash flood

aumentanoaumentano diminuisconodiminuiscono

Ghiacciai e permafrostGhiacciai e permafrost

Va

luta

zio

ne

sc

ien

tifi

ca

Va

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ien

tifi

ca

Sc

elt

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oli

tic

he

Sc

elt

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oli

tic

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Piano Nazionale per l’adattamento ai

Cambiamenti ClimaticiNuove politiche per uso e gestione del territorio

Piano Nazionale per l’adattamento ai

Cambiamenti ClimaticiNuove politiche per uso e gestione del territorio

Sce

nari

al 2

050

- 21

00

IPC

C

Sce

nari

al 2

050

- 21

00

IPC

C

Uso e gestione del territorio entro 50-100

Uso e gestione del territorio entro 50-100

Altri fenomeni minoriAltri fenomeni minori

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PROGETTO ANCONAPACOPROGETTO ANCONAPACOAnalisi delle condizioni del patrimonio naturale, ambientale

e paesaggistico delle aree di collina, pianura e costiereINTERREG IIIA Transfrontaliero REGIONE MARCHE

REGIONE DURAZZO Albania

Elementi di criticità prodotti dai processi Elementi di criticità prodotti dai processi insediativi sulle qualità fisico ambientali e insediativi sulle qualità fisico ambientali e paesaggistichepaesaggistiche

AT1-AT2-AT3-AT4AT1-AT2-AT3-AT4

AT3AT3

Un contributo metodologico per sviluppare un sistema di indicatori qualitativi e quantitativi, in grado di caratterizzare gli andamenti in atto, e l’impatto di questi sul territorioUn contributo metodologico per sviluppare un sistema di indicatori qualitativi e quantitativi, in grado di caratterizzare gli andamenti in atto, e l’impatto di questi sul territorio

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PRINCIPALI DATI E AREE D’ANALISI ANCONAPACO

AREE D’ANALISI

DATI SATELLITE

DATI BIBLIOGRAFICI ED ORIGINALI

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Analisi storica dinamiche aste

principali

Definizione ed analisi evoluzione

unità costiere

Analisi morfometrica

dati originaliriprese satellitari

DTM

Cartografie storiche Piano

della costa

Uso del suolo ’84-’06

dati meteo

Stima trasporto solido (AGNPS)

Stima trasporto solido (met.

indiretti)

IFFI-PAI-RIM

Suscettività dei versanti ed

evoluzione rischio

evoluzione della suscettività

Uso del suolo ‘06

dati azioni

Analisi dei processi dinamici su versanti, fiumi e costa

Tempi di corrivazione

Afflussi - deflussi

Funzionalità e potenzialità

fluviali

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L’analisi geomorfologica applicata riferita alle aree oggetto d’analisi in ANCONAPACO è stata condotta sia con tecniche di analisi GIS che con tecniche tradizionali.Fra gli strumenti utilizzati assume particolare importanza il software JGrass, GIS open-source, che contiene al suo interno un modulo aggiuntivo sviluppato per l’analisi geomorfologica dei bacini idrografici denominato “Horton Machine”.

METODOLOGIE E STRUMENTI - JGRASS

I numerosi tematismi topologici, morfometrici e geomorfologici ricavati per le aree di studio, sono raggruppabili in 5 categorie principali che vanno a costituire il database delle informazioni sul bacino.

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Attributi del bacino: comandi che permettono di calcolare alcuni attributi del bacino quali pendenza, direzioni di drenaggio, aree contribuenti (h.flowdirections, h.draindir, h.tca, h.tca3D, h.gradient, h.slope, h.aspect, h.curvatures, h.nabla, h.multitca, h.Ab)

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CURVATURA DELLE ISOIPSE

CU

RV

AT

UR

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PR

OF

ILO

9 CLASSI RISULTANTI9 CLASSI RISULTANTI

• 10 → siti planare - parallelo;

• 20 →siti convesso - parallelo;

• 30 →siti concavo - parallelo;

• 40 →siti planare - divergente;

• 50 → siti convesso - divergente;

• 60 → siti concavo - divergente;

• 70 → siti planare - convergente;

• 80 →siti convesso - convergente;

• 90 →siti concavo - convergente.

Classificazione morfologica del territorioClassificazione morfologica del territorio

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Classificazione morfologica del territorioClassificazione morfologica del territorio

9 CLASSI 9 CLASSI

3 CLASSI3 CLASSI

• 15 →siti concavi (classes 30, 70, 90);• 25 →siti planari (class 10);• 35 →siti convessi (classes 20, 40, 50, 60, 80).

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POTENZIALITA’ DELL’ANALISI MORFOLOGICAPOTENZIALITA’ DELL’ANALISI MORFOLOGICA

Grazie al buon dettaglio del

modello digitale del

terreno è stato

possibile ricavare un

efficace modello di

suscettività al dissesto dei versanti

delle aree costiere.

Il DEM riesce ad evidenziare molto bene le forme

presenti sul territorio come ad esempio

alternanze di aree concave e convesse

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Analisi del reticolo idrografico:Analisi del reticolo idrografico:

L’estrazione in automatico del reticolo idrografico rappresenta un’operazione estremamente utile ma al tempo stesso molto delicata, specie se il risultato viene utilizzato per successive elaborazioni di geomorfologia quantitativa.

Il dettaglio del pattern risultante, il grado gerarchico, la congruenza con il reticolo reale sono di norma difficilmente ottenibili in automatico:

trovare un metodo preciso riduce enormemente i tempi tradizionali di analisi.

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ALCUNE ELABORAZIONI MORFOLOGICHE DI BASE

CLASSI TOPOGRAFICHE

ENERGIA DEL RILIEVO

PENDENZE

CURVATURA ISOIPSECURVATURA

PROFILO

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SUSCETTIVITA’ AL DISSESTO GRAVITATIVO

Suscettività al dissesto:

stima della propensione all’instabilità dei versanti in un determinato territorio.

E’ un indice distinto dalla pericolosità di dissesto, definito come la probabilità che un evento franoso avvenga in un determinato territorio in un determinato periodo di tempo (Varnes et al. 1984).

Nell’ambito del progetto ANCONAPACO si è prodotto un modello di analisi della suscettività al dissesto, utilizzando informazioni tratte dalle cartografie digitali disponibili, elaborate tramite un’analisi di tipo statistico.

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La metodologia adottata è l’analisi statistica

multivariata.

A ciascun parametro considerato influente sulla generazione dei dissesti si assegna un “peso” , calcolato in base alla frequenza dei dissesti nelle aree di studio

• Ciò permette di far interagire tra loro, tramite formule statistiche, i parametri stessi con i propri "pesi", in modo da evidenziare l’instabilità potenziale di un versante su base probabilistica.

DEM

Uso del suolo

Pendenze

Curv. Isoipse

Curv. profilo

SUSCETTIVITA’

IL MODELLO SPERIMENTALE DI SUSCETTIVITA’ (MSS)

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Sono stati individuati 3 principali3 principali aree di analisi e 3 distribuzioni e 3 distribuzioni del dissestodel dissesto

Bacino del T.Arzilla

Frane UniUrb

Bacino del T.Aspio

Bacino del T.Asola e bacini

sud

Frane IFFI

Frane PAI

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Il metodo è stato sperimentato e calibrato sui bacini pilota dell’Arzilla, dell’Aspio, dell’Asola dei bacini del maceratese e dell’ascolano

Analisi di regressione ASPIO

Analisi di regressione ARZILLA

Analisi di regressione ASOLA, BACINI DEL MACERATESE E DELL’ASCOLANO

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LA SUSCETTIVITA’ AL DISSESTO: il modello applicato all’area costiera

Rappresenta l’applicazion

e a tutta l’area del progetto

ANCONAPACO (per la Regione

Marche) dei modelli

sviluppati e testati sulle aree pilota

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Verifica del modello di suscettività con rilievi diretti in campagna

Il modello sperimental

edi suscettività

al dissestoMSS

mostra i limiti degli

strumenti ufficiali e

pianificatori (PAI ed IFFI)

di classificazio

ne e catalogazione delle frane

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….il modello MSS non utilizza i parametri litologici in senso stretto ma solo quelli morfologici, morfometrici e l’uso del suolo!!!

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Falesia del S.Bartolo

PARTICOLARE AREA

HERMITAGE Pesaro

APPLICAZIONE DEL MODELLO ALLE AREE DI FALESIA (MSSF)

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Falesia del S.Bartolo

PARTICOLARE AREA FIORENZUOLA DI FOCARA

Pesaro

APPLICAZIONE DEL MODELLO ALLE AREE DI FALESIA (MSSF)

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Altre applicazioni di ANCONAPACO

USO DEL SUOLO E ANALISI DEL

CAMBIAMENTO

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SCENARI MULTITEMPORALI evoluzione infrastrutture sulla costa, Fano (PU)

RIPRESA AEREA 1955

RIPRESA IKONOS 2006

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Bacino del torrente Arzilla

Bacino del fosso Sejore

Bacino del torrente Aspio

Bacino del torrente Asola

AGNPS è un modello numerico per lo studio del deflusso superficiale e del trasporto di inquinanti, a scala di bacino e in

simulazione continua.

Il modello simula le quantità di deflusso idrico, sedimenti, nutrienti e pesticidi prodotte dai versanti ed il loro percorso

attraverso il bacino lungo la rete drenante.

L’erosione dai versanti è stimata utilizzando l’Equazione Universale dell’Erosione del Suolo (RUSLE)

I calcoli vengono eseguiti con un passo temporale giornaliero.

APPORTO SOLIDO ED EVOLUZIONE DELLA LINEA DI COSTA

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AGNPS i progetti dei bacini sperimentali: TORRENTE ASPIO

TASSO DI EROSIONE

SCHEMA USO DEL SUOLO

SCHEMA GEOLITOLOGIC

OSCHEMA PEDOLOGICO

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AGNPS i progetti dei bacini sperimentali: TORRENTE ASPIO

ORDINE DEI CANALI

TASSO DI SEDIMENTAZIONE

NELLA RETE

PORTATE DI PICCO SU

EVENTOTRASPORTO TORBIDO

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EROSIONE MEDIA ANNUA NEL BACINO DEL T. ARZILLA (PESARO)

Erosione media: 513.000 t/anno

Trasporto solido in sospensione

alla foce: 242.000 t/anno

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EROSIONE E TRASPORTO TORBIDO BACINO DEL FOSSO SEJORE (PESARO)

EROSIONE E TRASPORTO TORBIDO BACINO DEL T. ASOLA (ANCONA)

EROSIONE E TRASPORTO TORBIDO BACINO DEL T. ASPIO (ANCONA)

Bacino Area Tasso di erosione Erosione Perdita di suolo Idrografico Bacino (km2) (t/ha/anno) (t/anno) (mm/anno)

Genica (PU) 23,4 70.000 29,9 1,7

Sejore (PU) 5,1 15.500 30,5 1,7

Arzilla (PU) 103,6 511.900 49,8 2,8

Aspio (AN) 165,3 546.700 33,1 1,8

Asola (MC) 33,6 129.800 38,6 2,1

Bacino Area Tasso di erosione Erosione Perdita di suolo Idrografico Bacino (km2) (t/ha/anno) (t/anno) (mm/anno)

Genica (PU) 23,4 70.000 29,9 1,7

Sejore (PU) 5,1 15.500 30,5 1,7

Arzilla (PU) 103,6 511.900 49,8 2,8

Aspio (AN) 165,3 546.700 33,1 1,8

Asola (MC) 33,6 129.800 38,6 2,1

Page 31: Suscettibilitá al dissesto: contributi metodologici

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Enrico Gennari

Suscettività al dissesto: contributi metodologici

31

DIFESA DEL SUOLO E VALORIZZAZIONE DIFESA DEL SUOLO E VALORIZZAZIONE

DELLE AREE MONTANE:DELLE AREE MONTANE:

Prevenzione del rischio idrogeologicoPrevenzione del rischio idrogeologicoe cooperazione istituzionale per un territorio fragilee cooperazione istituzionale per un territorio fragile

Enrico Gennari - Università di Enrico Gennari - Università di UrbinoUrbino

GRAZIE DELL’ASCOLTO

Suscettività al dissesto: contributi Suscettività al dissesto: contributi metodologicimetodologici

REGIONE MARCHE – COMUNITA’ MONTANA Alto e Medio METAUROREGIONE MARCHE – COMUNITA’ MONTANA Alto e Medio METAUROUNIVERSITA’ di URBINO – ORDINE dei GEOLOGI delle MARCHEUNIVERSITA’ di URBINO – ORDINE dei GEOLOGI delle MARCHE