Linee guida per l’identificazione di scenari di rischio SISTEMI INTEGRATI PER IL MONITORAGGIO, L’EARLY WARNING E LA MITIGAZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO LUNGO LE GRANDI VIE DI COMUNICAZIONE OR1  SCENARI DI RISCHIO WP 1.1 Linee guida per l’identificazione di scenari di rischio PON Landslides Early Warning 5 Aprile 2013 Università della Calabria, Cosenza

AE 1.1.1 AE 1.1.2 AE 1.1.3 DEFINIZIONE DI FRANA METODOLOGIE DI INDAGINE AE 1.1.3 ANALISI DELLA PERICOLOSITA’ E DEGLI SCENARI DEL RISCHIO

Diagramma di flusso per la valutazione della pericolosità e del rischio da frana Carta Inventario fenomeni franosi Tipologia Intensità Pericolosità reale da frana Fattori predisponenti Suscettibilità o pericolosità potenziale da frana Analisi statistica Frequenza Danno potenziale Scenari di rischio da frana Scenari di rischio potenziale da frana Stato di attività

Fasi del lavoro Acquisizione Dati Implemtazione e gestione di un geo-database Analisi di Pericolosità Carte topografiche Foto aeree Indagini di campagna Carte tematiche presenti in letteratura Caratteristiche geo-ambientali Inventario Frane Valutazione della suscettibilità da frana Analisi Statistica Valutazione della pericolosità reale da frana Analisi Geomorfologica

Intersezione dei fattori predisponenti Fattori predisponenti Metodo di analisi statistica per la valutazione della suscettibilità Per la valutazione della suscettibilità da frana è stato utilizzato un metodo di statistica multivariata denominato “Analisi Condizionale”, implementato in ambiente GIS . Il metodo si basa sulle Unità di Condizioni Uniche (UCU) e rientra nella categoria dei metodi di analisi probabilistica condizionale. Litologia Faglie Uso del suolo Pendenze Curvature -------- Intersezione dei fattori predisponenti UCUs Frane Carta Suscettibilità Fattori predisponenti

Tipologia di movimento Carta Inventario delle frane Frane Tipologia di movimento Distribuzione (%) Scorrimento 80 Col/complessa 20

Fattori Predisponenti Litologia Faglie Pendenze Uso del suolo Curvature Esposizione

Fattori Predisponenti Litologia Faglie Pendenze Uso del suolo Curvature Esposizione

Combinazione dei fattori predisponenti Calcolo delle UCUs Combinazione dei fattori predisponenti Nmax UCUs= 10(Lito) × 3(Faglie ) × 4(US) × 4(slope) × 4(Esp) × 5(SPI) × 3(Cur) = 28800

Distanza dalle faglie (m) Calcolo delle UCUs UCU COUNT Litologia Uso del suolo Distanza dalle faglie (m) SPI Curvature Esposizione Pendenze 1 4 Argille Vegetazione erbacea/arubustiva > 200 Flat W < 10° 2 111 Zone agricole Convex S 3 66 100 - 200 77 10 - 20° 5 69 < 100 6 57 7 79 8 122 Sabbie 9 161 10 39 20 - 30°

Valutazione della suscettibilità Dalla sovrapposizione del layer delle UCU con quello delle frane si ottiene la densità di frana in ciascuna UCU (rapporto percentuale tra l’area in frana in ciascuna UCU e l’area della UCU) che rappresenta il grado di propensione a franare. Espressa in formula è data da: P(f|UCU) = area in frana/area UCU dove P(f|UCU) rappresenta la probabilità (P) di frana (f) data una certa combinazione dei fattori predisponenti (UCU).

Valutazione della suscettibilità Carta della suscettibilità da frana- tipo scorrimento Carta della suscettibilità da frana- tipo col/complesso Carta della suscettibilità da frana - totale

AUC (Area Under Curve) % Validazione dei risultati Suscettibilità   Frane Tutte Scorrimento Col/complessa % Molto alta 9 33 34 28 Alta 29 47 48 Moderata 23 17 16 21 Bassa 38 3 4 La validazione del metodo, utilizzato per la stima della suscettibilità da frana, è stata effettuata tramite la realizzazione e l’analisi della curva succes-rate (Remondo et al., 2003). La curva success rate permette di stimare la bontà (goodness of fit) del modello predittivo; Frane AUC (Area Under Curve) % Scorrimento 76 Col/complessa 80 Tutte 79

Valutazione della pericolosità reale da frana metodologia Il metodo si basa su osservazioni e considerazioni di tipo geomorfologico. Delimitazione delle aree in frana; Definizione delle caratteristiche dei movimenti franosi (tipo, velocità, volumi e/o spessori). Valutazione della frequenza probabile dei fenomeni franosi (probabilità di accadimento). Valutazione dei livelli di pericolosità mediante l’applicazione di matrici di incrocio dei dati (velocità/volume della frana e intensità/frequenza probabile).

Dati da riportare nel geo-database delle frane Campo Contenuto Codice Progressivo numerico identificativo unico dell'evento Tipologia Indicazione del tipo di movimento Attività Indicazione dello stato di attività Area Superficie interessata dal dissesto espressa in m2 Profondità Stima dello spessore dell'ammasso spostato Volume Stima del volume del materiale coinvolto nel movimento Intensità Stima dell'intensità della frana Frequenza Stima della frequenza probabile della frana Pericolosità Pericolosità del singolo fenomeno franoso

Delimitazione aree in frana, tipologia di movimento e stato di attività.

Velocità di spostamento che si basa sul tipo di movimento Intensità (I) Tipo di movimento Velocità Sigla Bassa Scorrimenti, colate, e espansioni laterali <1m/anno V1 Media Colate di terra e di detrito e frane complesse 1m/anno÷1m/ora V2 Alta Crolli e ribaltamenti, scivolamenti in roccia e colate detritiche >1m/ora V3

Stima degli spessori coinvolti nei movimenti stimati empiricamente sulla base del tipo di movimento, della morfologia e della geometria dell'area di distacco e della zona di accumulo.

Intensità delle frane basata sul volume del materiale spostato Intensità (I) Volume Sigla Molto bassa < 50.000 m3 SG1 Bassa 50.000÷200.000 m3 SG2 Moderata 200.000÷500.000 m3 SG3 Alta 500.000÷1.000.000 m3 SG4 Molto alta > 1.000.000 m3 SG5 Scala dell’intensità delle frane di tipo scorrimento Intensità (I) Volume Sigla Molto bassa < 5.000 m3 SG1 Bassa 5.000-10.000 m3 SG2 Moderata 10.000-50.000 m3 SG3 Alta 50.000÷200.000 m3 SG4 Molto alta > 200.000m3 SG5 Scala dell’intensità delle frane di tipo colate Intensità (I) Diametro dei blocchi Sigla Molto bassa < SG1 Bassa 0,5÷2 m SG2 Moderata 2÷5m SG3 Alta 5÷10 m SG4 Molto alta > 10 m SG5 Scala dell’intensità delle frane di tipo crolli e ribaltamenti

Scala dell’intensità delle frane basata sul volume del materiale spostato

Frequenza dei movimenti franosi Frequenza (F) Tempo di ritorno Stato attività Sigla Episodiche a bassa frequenza > 100 anni Frane quiescenti Tr1 Episodiche a media frequenza 50÷100 anni Tr2 Episodiche ad alta frequenza 1÷50 anni Tr3 Frequenza molto alta (attive) <1 anno Frane attive Tr4

Valutazione dei livelli di pericolosità reale La pericolosità reale si calcola combinando i valori di intensità con quelli di frequenza di occorrenza delle frane. H=ƒ(F;I) Frequenza (F) Tr<1 Tr 1÷50 Tr 50÷100 Tr >100 Intensità (I) Molto Alta P4 P3 Alta P2 Moderata Bassa P1 Molto bassa Prob/annua 1 0,03 0,01 < 0,01 Matrice di interazione utilizzata per la valutazione della pericolosità da frana (Heinimann, 1998, Cardinali et al., 2002 modificata). Prob/annua = probabilità annua che si verifichi una frana.

Valutazione dei livelli di pericolosità