Università degli Studi di Salerno Ingegneria Civile per l’Ambiente ed il Territorio Corso di Frane a.a. 2013/2014 Prof. Ing. Calvello Michele   Esercitazione Analisi di un caso studio descritto in un articolo scientifico in lingua inglese 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

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. 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;

- Parametri geometrici; - Possibile evoluzione del fenomeno. 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. 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

Lavoro svolto dagli autori F. Tagliavini et al 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 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.

Spostamenti registrati dai rilievi GPS 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 planari cumulati. Il segno meno indica la regressione degli spostamenti Tasso di spostamenti planari

Risultati 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. 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.

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!