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Dip. IV “Servizi di Tutela e Valorizzazione dell’Ambiente” Servizio 1 – Difesa del Suolo Studio ed analisi della suscettibilità da frana su una porzione di territorio della Provincia di Roma Dipartimento di Scienze della Terra – Università “Sapienza” di Roma Responsabile scientifico: Dott. Carlo Esposito Gruppo di lavoro: Dott. Emanuele Tucci; Dott. Diego Delli Carri Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 1 Sommario 1 Introduzione.................................................................................................................. 4 2 Dati di partenza e progetto GIS .................................................................................... 5 3 Carta Geologica ............................................................................................................ 6 3.1 Inquadramento geomorfologico ............................................................................. 6 3.2 Inquadramento Geologico-Strutturale ................................................................... 7 3.1 Gestione dei dati disponibili ................................................................................ 11 3.2 Layer Litologia - Tabella degli attributi .............................................................. 12 3.2.1 Successioni in facies di piattaforma laziale-abruzzese................................. 13 4 Carta Litotecnica ........................................................................................................ 16 5 Carta delle Coperture.................................................................................................. 16 6 Carta dell’uso e copertura del suolo ........................................................................... 17 7 Elaborati in formato raster .......................................................................................... 18 8 Layer Frane................................................................................................................. 19 9 8.1 Elaborazione e gestione del database “Frane” ..................................................... 19 8.2 Classificazione delle frane ................................................................................... 20 8.3 Database “Frane” e tabelle degli attributi ............................................................ 23 ANALISI DI SUSCETTIBILITA’ ............................................................................. 24 9.1 Metodologia Enea-Roma Tre .............................................................................. 24 9.2 Metodologia operativa ......................................................................................... 26 10 PRECIPITAZIONI ED EVENTI SISMICI IN RELAZIONE ALL’INNESCO DI FRANE: CONSIDERAZIONI ........................................................................................... 32 11 DATI PLUVIOMETRICI DELL’AREA ................................................................... 33 12 SISMICITA’ STORICA DELL’AREA ..................................................................... 43 13 Conclusioni ................................................................................................................. 50 14 Bibliografia ................................................................................................................. 53 IN ALLEGATO: 6 CARTE DI SUSCETTIBILITA’ DA FRANA Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 2 Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 3 1 Introduzione La Città Metropolitna di Roma Capitale, Dipartimento “Servizi di Tutela e Valorizzazione dell’Ambiente”, servizio “Difesa del Suolo”, il 25 novembre 2015 ha stipulato un contratto con il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università Sapienza di Roma per la realizzazione del progetto “studio ed analisi della suscettibilità da frana su una porzione di territorio della Provincia di Roma”. Obiettivo dello studio è la produzione di una banca dati e cartografie tematiche in formato vettoriale e raster al fine di eseguire un’analisi di suscettibilità secondo un approccio metodologico già definito e sperimentato. Tale studio costituisce infatti la continuazione di analoghi progetti realizzati negli anni precedenti, a partire dalla prima annualità, allorquando l’attività è stata svolta dal Dipartimento di Scienze Geologiche dell'Università Roma Tre, il quale ha dato l'impostazione metodologica che verrà sostanzialmente seguita in questa sede (Metodo ENEA – Roma Tre) per motivi di continuità ed omogeneità dei risultati, ed ha attribuito al progetto il nome “franarisk”, che è stato mantenuto nelle annualità successive. L’area di indagine si sviluppa su una superficie di circa 125 km2 ed interessa i territori comunali di: Camerata Nuova, Vallepietra e Jenne (Figura 1). Lo studio è stato articolato in due fasi successive: - - la PRIMA FASE in cui sono stati realizzati una serie di elaborati di base (vettoriali e raster) e nella creazione di una banca dati geografica in ambiente GIS, come di seguito specificato; la SECONDA FASE in cui è stata elaborata la vera e propria analisi di suscettibilità, secondo l’impostazione metodologica “ENEA–Roma Tre”. Figura 1 : Inquadramento dell’area di studio (delineata in rosso), localizzata nella porzione orientale della Provincia di Roma. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 4 Figura 2 : Dettaglio dei comuni ricadenti nell’area di studio. I primi 8 capitoli della presente relazione sono dedicati alla descrizione delle attività che hanno portato alla realizzazione del database e, nello specifico, dei layer informativi qui sotto elencati. Elaborati in formato vettoriale: - Carta Geologica (Litologia, Tettonica, Giaciture) Carta Litotecnica Carta delle Coperture Carta dell’Uso e Copertura del Suolo Carta Inventario Frane Viabilità Reticolo Idrografico Elaborati in formato raster (con risoluzione 10x10 m): - Digital Elevation Model (DEM) Inclinazione Esposizione Curvatura I capitoli successivi sono invece incentrati sullo studio di suscettibilità. 2 Dati di partenza e progetto GIS Molti dei dati di cui si è disposto per lo svolgimento dello studio, sono stati forniti dalla Committenza, anche tramite il Sistema Informativo Territoriale Provinciale. Alcuni dati sono stati acquisiti a seguito di un’approfondita ricerca online ed altri ancora erano già Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 5 disponibili presso il Dipartimento di Scienze della Terra. Ulteriori informazioni sono state raccolte direttamente attraverso sopralluoghi sul campo. Di seguito è riportato un elenco dei dati disponibili più importanti (per un elenco più dettagliato e per maggiori informazioni si rimanda alla tabella “Elenco_DATI”): - Modello Digitale del Terreno (DEM) con risoluzione 10x10 m2 Carta Tecnica Regionale (CTR) scala 1:5.000 Carta Topografica d’Italia, IGM scala 1: 25.000 Ortofoto E-Geos del 2011 Ortofoto AIMA del 1996 in bianco e nero Uso del suolo: Corine Land Cover 2006 (ISPRA), Carta dell’Uso del Suolo (CUS) della Regione Lazio Database IFFI Dissesti e fasce fluviali del PAI dell’Autorità di Bacino del Tevere “La valutazione del rischio di frana: metodologie e applicazioni al territorio della Regione Lazio” (CD con Cartografia e Allegati Grafici) Viabilità Idrografia Carta Geologica 2012 della Regione Lazio Foglio geologico 376 “Subiaco” in scala 1:50.000 Foglio geologico 367 “Tagliacozzo” in scala 1:50.000 Carta Tecnica Regionale in scala 1:5.000. Il database e il progetto sono stati gestiti ed implementati in ambiente GIS, con sistema di coordinate WGS 1984 (proiezione UTM, zona 33N). 3 Carta Geologica In questo capitolo è riportata una descrizione geologico - geomorfologica dell’area, per poi passare alla descrizione del layer “Geologia” e delle fasi operative che hanno portato alla redazione della Carta Geologica. 3.1 Inquadramento geomorfologico L’area di studio è compresa in parte nel settore orientale del bacino del fiume Aniene (destra idrografica) ed in parte nel settore meridionale del bacino del fiume Nera (sinistra idrografica nel settore centrale dei monti Simbruini.. L’andamento topografico dell’area è molto variabile, strettamente connesso all’assetto e all’evoluzione morfo-strutturale dell’Appennino Centrale: le quote maggiori sono raggiunte dai Monti Simbruini, che superano i 1.700 m, mentre le quote minori (circa 550 m s.l.m.) si trovano nella zona più a sud dell’area di studio, in corrispondenza del comune di Jenne. Il modellamento subito prevalentemente nella regione in esame è quello imputabile a processi fluvio-denudazionali (detti a volte «normali»), a luoghi tanto intensi da dar luogo Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 6 a forme di erosione accelerata. I rilievi dell’area in esame, essendo costituiti principalmente da calcari (come verrà descritto di seguito), mostrano forme dovute a processi carsici quali polje, inghiottitoi, valli e doline isolate. Molte di queste forme presentano al loro interno riempimenti e coperture dovute a processi di alterazione, del tipo terre rosse, o più genericamente eluviale più o meno detritica, mentre in alcuni casi le coperture sembrano essere esigue o assenti (Damiani et al., 1998). Nella parte alta dei versanti sono presenti scarpate strutturali, impostate nei calcari, in corrispondenza di faglie dirette e fratture parallele ai fronti di sovrascorrimento. Queste scarpate sono in continua evoluzione per crolli e ribaltamenti, favoriti dall’intensa fratturazione delle rocce calcaree (dovuta sia alla tettonica che a processi di alterazione fisico-chimica) ed amplificati nelle zone in cui il calcare è sovraimposto, per motivi tettonici, ai depositi a maggiore deformabilità ed erodibilità. L’elevata fratturazione dell’ammasso roccioso per tettonica, dissoluzione carsica e crioclastismo, associata a fenomeni gravitativi, determina la presenza di falde detritiche nelle aree vallive, ai piedi dei versanti, che in alcuni casi vengono ulteriormente mobilizzate da fenomeni franosi (Chiarini & La Posta, 2008). La sovrapposizione di litotipi più permeabili e competenti su litotipi erodibili e a bassa permeabilità determina anche la presenza di una significativa circolazione idrica sotterranea che, soprattutto in termini di pressioni neutre, può amplificare l’instabilità. La morfogenesi gravitativa invece, pur attiva nel territorio, non rappresenta il fattore morfogenetico principale: come si spiegherà meglio in seguito nell’area infatti i dissesti gravitativi censiti sono in numero estremamente ridotto. 3.2 Inquadramento Geologico-Strutturale Prendendo in considerazione l’ambiente deposizionale pre-orogenico, l’area appartiene alle unità relative al dominio di piattaforma carbonatica (Piattaforma Laziale Abruzzese) Ci troviamo infatti nel settore orientale della nota serie di sovrascorrimenti appartenenti alla linea Olevano-Antrodoco, elemento tettonico che in quest’area divide i due settori dei Monti Simbruini e dei Monti Lucretili (propaggine meridionale dei Monti Sabini) e che, più in generale, determina la sovrapposizione delle unità sabine su quelle laziali-abruzzesi (Cavinato, et al., 1986; Cosentino & Parotto, 1992). La successione Laziale Abruzzese è caratterizzata da calcari e calcari dolomitizzati, bioclasici e organogeni: dal basso verso l’alto si passa da una condizione di piattaforma tropicale ad una condizione di rampa carbonatica di tipo temperato, caratterizzata da calcareniti (Calcari a Briozoi), attraverso una lacuna stratigrafica che dura tutto il Paleogene. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 7 Figura 3 :Schema stratigrafico dei rapporti e delle sequenze dell’area in esame. 1: calcari bioclastici e organogeni della Piattaforma Laziale Abruzzese; 2: calcari e calcari marnosi con selce e frequenti intercalazioni di calciruditi e calcareniti con macroforaminiferi (Scaglia cretacicopaleogenica); 3: marne grigie con lenti di selce e intercalazioni di calcareniti con macroforaminiferi (Aquitaniano inf.); 4: alternanza di marne, marne calcaree, calcari marnosi e calcari (Aquitaniano-Burdigaliano); 5: calcari bioclastici (“calcareniti di tetto”) in strati e banchi amalgamati (LanghianoSerravalliano); 6: marne e marne argillose con Orbulina (“Marne a Orbulina”) (SerravallianoTortoniano p.p.); 7: arenarie torbiditiche della “Formazione di Frosinone” (Tortoniano sup.). (Barbieri, et al., 2003-2004) Queste unità paleogeografico-strutturali vengono incorporate nel sistema avampaeseavanfossa-catena, dovuto agli sforzi orogenici compressivi, con una migrazione temporale e spaziale dal Tirreno verso l’Adriatico (vergenza Adriatica). La spinta orogenica in quest’area inizia ad essere risentita nel Serravalliano-Tortoniano con la flessurazione dell’avampaese, che determina la sedimentazione di materiali terrigeni quali le Marne a Orbulina, e il successivo ambiente di avanfossa con la deposizione torbiditica della Formazione Arenaceo-Pelitica (anche detta Formazione di Frosinone, nell’adiacente Valle Latina). Con il procedere degli sforzi compressivi, sistemi di pieghe e sovrascorrimenti con generale vergenza a NE, portano alla formazione della catena orogenica appenninica, sviluppata in senso NW-SE e dislocata da faglie trascorrenti/transpressive con direzione antiappenninica. La dorsale dei Monti Simbruini-Ernici, allungata in direzione appenninica, risulta delimitata a nord-est dalla Val Roveto, a sud-ovest dalla Valle Latina e a nord-ovest dalla linea Olevano-Antrodoco. L’ossatura carbonatica della catena è tipicamente monoclinalica, con strati quasi costantemente immergenti a N-NE. Gli elementi tettonici che caratterizzano il rilievo simbruino sono principalmente sovrascorrimenti e pieghe coricate e rovesciate con vergenza N-NE e faglie “trascorrenti” e trasversali (SW-NE, ma anche E-W) (Devoto, 1970). Successivamente gli stessi sistemi a falde e sovrascorrimenti vengono coinvolti dalla tettonica distensiva post-orogenica che, a partire dal Messiniano, ha coinvolto tutto il margine tirrenico dell’Appennino, provocando una dislocazione ad horst e graben con conseguente ingressione marina nelle zone ribassate (l’area della campagna romana) e Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 8 attivazione di un vulcanismo plio-pleistocenico. Questo assetto strutturale, con la formazione di bacini intramontani bordati da faglie a direzione principalmente appenninica e antiappenninica (ma anche N-S e E-W) provoca un condizionamento del ruscellamento superficiale e del drenaggio delle acque, con una conseguente sedimentazione continentale che si concentra nelle aree depresse. Nel Pleistocene medio si ha la messa in posto delle sequenze vulcaniche geneticamente legate alla Provincia Romana o a vulcanismo locale (tra cui quelle di Oricola, riferite ad un vulcanismo locale monogenico (Barbieri, et al., 2000). Altri depositi continentali, che si rinvengono nell’area di studio, sono principalmente conoidi alluvionali (più o meno cementate), detriti di versante, depositi limo-sabbiosi e travertinosi (da acque percolanti, risorgenti e da cascata, in eteropia con termini fluviali e lacustri), coltri colluvo-eluviali e terre rosse (situate principalmente nelle zone montuose calcaree). Figura 4 : Profilo geologico dell’area di studio. Modificato da Damiani et al.,1998 Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 9 Figura 5 : Schema geologico strutturale dell’Italia centrale. In rosso viene indicata l’ubicazione dell’area oggetto del presente lavoro. 1: Depositi marini e continentali del Plio-Pleistocene e coperture alluvionali recenti; 2: vulcaniti (Pleistocene); 3: depositi terrigeni sintettonici (Formazione del Cellino, Pliocene inferiore); 4: depositi terrigeni sintettonici (Formazione Argilloso-arenacea, Tortoniano superiore p.p.Messiniano inferiore; Formazione della Laga, Tortoniano superiore p.p.-Messiniano superiore); 5: depositi terrigeni sintettonici (Formazione di Frosinone, Tortoniano superiore p.p.); 6: depositi terrigeni sintettonici (Formazione Marnoso-arenacea, Burdigaliano p.p.-Langhiano); 7: successione stratigrafica in facies di transizione (Triassico superiore-Miocene inferiore); 8: successione stratigrafica in facies di piattaforma carbonatica (Triassico superiore-Miocene medio); 9: faglia diretta; 10: faglia transtensiva; 11: faglia con cinematica complessa; 12: faglia trascorrente; 13: sovrascorrimento; 14: retro scorrimento. (Cipollari, et al., 1993) Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 10 3.1 Gestione dei dati disponibili La convenzione in oggetto prevede la redazione di una carta geologica in formato vettoriale, in scala 1:10.000, con caratterizzazione delle unità conforme alle norme CARG (Figura 7). La carta geologica è stata realizzata distinguendo 3 strati informativi vettoriali, corrispondenti ad altrettanti shapefile: Litologia, Giaciture e Tettonica. L’area è ricoperta dai fogli sperimentali 376-Subiaco, e 367-Tagliacozzo (Figura 6), pubblicati rispettivamente nel 1998 e nel 1993 e realizzati dal Servizio Geologico Italiano nella fase precedente al progetto CARG; questi fogli, in scala 1:50.000, sono elaborati da un rilevamento geologico condotto alla scala 1:25.000. Questi, disponibili in formato raster, sono stati prima georiferiti e poi vettorializzati, in ambiente GIS, con sistema di riferimento UTM WGS 84. Per omogeneizzazione dei dati la numerazione delle formazioni geologiche è stata riferita per entrambi i fogli a quella utilizzata per il foglio 376-Subiaco. Figura 6: Copertura areale dalle2 fonti geologiche utilizzate come dati di partenza.In giallo il foglio sperimentale Tagliacozzo, in blu il foglio sperimentale Subiaco. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 11 Un ulteriore affinamento del dato geologico è stato apportato nella fase del lavoro dedicata all’inventario dei fenomeni franosi: durante la consultazione dell’archivio cartaceo della Provincia di Roma, è stata posta attenzione alle informazioni geologiche riportate nei fascicoli. Queste sono il risultato di sopralluoghi o sondaggi, effettuati dalla Provincia di Roma, a fini di intervento di risanamento a seguito di dissesti. Figura 7 : Layer geo-litologico (“Litologia”) dell’area di studio. 3.2 Layer Litologia - Tabella degli attributi Per creare una continuità con i lavori precedenti del Progetto “Franarisk”, e con le convenzioni del Progetto CARG, nel campo SIGLA_CARG sono riportate le sigle univoche CARG, che individuano le unità stratigrafiche riconosciute dalle norme CARG che sono riportate nell’elenco scaricabile dal sito www.isprambiente.gov.it . Queste sono state dedotte da un confronto tra il numero identificativo delle litologie dei fogli sperimentali utilizzati con la nomenclatura CARG. In tabella sono stati ugualmente riportati i numeri identificativi del foglio sperimentale Subiaco per successive verifiche. Per quanto riguarda le coperture, data la variabilità delle descrizioni che possono essere equivoche o poco specifiche, è stato fatto un raffronto con la carta geomorfologica del foglio Subiaco. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 12 Gli ulteriori campi descritti nella tabella degli attributi (Figura 8) riportano le seguenti informazioni: una descrizione della litologia (campo “Litologia”) ripresa dalle principali fonti utilizzate e il nome della formazione o unità geologica (dove possibile). Figura 8: Estratto della tabella degli attributi del layer “Litologia”. Vengono qui mostrate in maniera esemplificativa le sigle di alcuni poligoni. Descrizione delle unità affioranti Di seguito si riportano le descrizioni delle unità affioranti, riprese dalle diverse fonti utilizzate come dato di partenza per la redazione della carta geologica, in particolar modo dal foglio sperimentale di Subiaco. In seguito, confrontando le formazioni affioranti con le nomenclature CARG, si è cercato di trovare una corrispondenza tra queste. 3.2.1 Successioni in facies di piattaforma laziale-abruzzese Descrizioni riprese dalla legenda dei fogli Subiaco e Tagliacozzo (376 e 367). DEPOSITI POST-OROGENETICI Vulcaniti di Oricola: Vulcaniti costituite da ceneri, da fini a grossolane, di colore rossastro, talora in alternanza con argille palustri, localmente con livelli diatomitici, generalmente alterate e pedogenizzate. È presente gradazione e laminazione, sia parallela che incrociata. (Pleistocene) DEPOSITI SIN-OROGENETICI Unità Arenaceo-Pelitica (UAP). Associazione arenacea massiccia (UAPb): arenarie dal giallo al grigio, raramente a granulometria grossolana, in strati molto spessi frequentemente amalgamati; associazione arenaceo laminata (UAPc): arenarie medio-fini, giallastre, in strati spessi/molto spessi completamente laminati; associazione arenacea Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 13 laminata con intercalazioni arenaceo-pelitiche (UAPc): alternanze ripetute delle due associazioni. (Tortoniano-Messiniano p.p.) DEPOSITI PRE-OROGENETICI - Successione di rampa e piattaforma carbonatica (Laziale Abruzzese) Calcari/Calcareniti a Briozoi e Litotamni (CBZ/CBZ3): Calcareniti bioclastiche biancastre in strati medi e spessi con rare strutture sedimentarie (laminazione incrociata e piano-parallela), riccamente fossiliferi: briozoi, lamellibranchi, echinoidi, cirripedi, rari litotamni, brachiopodi, ecc.. La superficie superiore dell’unità è costituita da un hardground di aspetto mammellonare, con incrostazioni, ciottoli fosfatici e glauconite, anche con locali concentrazioni di piccoli echinoidi irregolari. (Langhiano p.p.-Serravalliano p.p.) Calcareniti Arancioni (CBZ1): Calcareniti bioclastiche ocracee con piccoli clasti ossidati, di norma paraconcordanti sul substrato del Cretacico superiore, con frammenti di echinodermi, pettinidi e con litoclasti arenitici del basamento carbonatico. (Burdigaliano?Langhiano p.p.) Calcare Saccaroide ad Orbitoidi (CTN): Calcareniti biancastre, grossolane, in strati medi e spessi, fortemente ricristallizzate, ricche di rudiste (sia integre che in frammenti), con orbitoidi, echinoidi e rari coralli. (Campaniano? p.p.-Maastrichtiano p.p.) Calcari a Radiolitidi (RDT): Calcari, e subordinati calcari dolomitici e dolomie, di colore da biancastro a marroncino, in strati da sottili a spessi, generalmente con scarsa organizzazione interna, con abbondanti rudiste (essenzialmente radiolitidi), di prevalente ambiente subtidale. Nei M. Simbruini, più marcata organizzazione ciclica, con livelli calcarenitici a gradazione diretta e con laminazione piano-parallela ed incrociata (tempestiti), rudiste anche in posizione fisiologica, rari coralli e chetetidi, laminiti cripto algali, brecce ad intraclasti piatti, sottili dolomie nodulari verdastre. (TuronianoCampaniano p.p.) Calcari ciclotemici a requienie (CIR): Calcilutiti avana e nocciola in strati sottili e medi, a luoghi con strutture da disseccamento, e con intercalazioni subordinate di: clacilutiti nerastre bituminose, “calcari a punti neri”, calcareniti e calciruditi litobioclastiche, dolocalcilutiti aranciate o rossastre, argille verdastre. Con grossi bivalvi statizzati e resti di rudiste s.s. (parte alta dell’unità), diceratidi, piccoli gasteropodi. Frequenti intercalazioni di dolomie cristalline talora laminate, nella zona di Agosta e Cervara di Roma. (AptianoCenomaniano) Calcari ciclotemici a gasteropodi (CCG): Alternanza di calcari fango e granulosostenuti, organizzati in cicli a scala metrica con al tetto frequenti strutture da disseccamento e livelli stromatolitici. Frequenti intercalazioni di biomicriti a nerineidi. Verso le aree marginali prevalenti calcareniti e abbondante presenza di alghe incrostanti. Sporadici livelli oolitici. (Neocomiano – Barremiano) Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 14 Unità calcareo-dolomitica (UCD): Prevalenti calcari micritici nocciola e avana, sovente dolomitizzati, localmente con frequenti strutture da disseccamento e con sporadiche intercalazioni di calcareniti biointraclastiche ed oolitiche. Stratificazione in strati da medi a spessi, localmente molto spessi. (Aaleniano- Bajociano) Unità oolitica (UOO): Costituita principalmente da calcareniti grigie e da calcaereniti oolitiche avana chiaro. Nella parte superiore sono prevalenti calcareniti bianche con bioclasti ed intraclasti, ricche di frammenti di echinidi e coralli. (Toarciano-Aaleniano) Calcari a palaeodasycladus (CPL): Prevalenti calcari micritici nocciola con orizzonti ad ostreidi e con intercalazioni di calcari oolitici-bioclastici. A più livelli stratigrafici sono presenti intercalazioni di calcari dolomitici e dolomie. (Sinemuriano-Toarciano) Dolomia principale (DPR): Alternanze di calcari dolomitici e dolomie grigio-avana a grana fine, organizzate in cicli peritidali e subtidali a scala metrica. Facies intertidali a stromatoliti e strutture da dissaccamento. Frequenti episodi di esposizione subaerea con teepes, pisoidi e paleocarsismo. Macrofauna a megalondotidi. (Norico-Hettangiano) Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 15 4 Carta Litotecnica La classificazione litotecnica delle formazioni è stata eseguita con riferimento alle descrizioni litologiche trovate in bibliografia: ad ogni unità litologica è stato associato un comportamento meccanico e, sulla base di questo, è stata derivata una determinata unità litotecnica. La classificazione tiene conto della granulometria (granulare/coesivo), per i materiali sciolti (terre) e della risposta deformativa agli sforzi e del comportamento a rottura (fragile/duttile) nel caso delle rocce: sulla base di queste considerazioni, in alcuni casi unità differenti sono state accorpate in un’unica classe, in altri i membri di una stessa unità sono stati distinti in più classi litotecniche. 5 Carta delle Coperture La carta delle coperture è stata redatta attraverso l’unione di informazioni provenienti da diverse fonti. Dal layer della geologia sono stati estratti i poligoni relativi alle alluvioni, ai detriti, ai conoidi di deiezione, alle coperture eluviali - colluviali e alle frane, si è poi passati ad una consultazione sul web (www.isprambiente.gov.it) delle carte geomorfologiche di Subiaco e Tagliacozzo per l’aggiunta di ulteriori poligoni. Ulteriori informazioni sono state prese dalla carta geologica della regione Lazio del 2012. Nella fase successiva, relativa alla redazione del layer “Frane”, il layer delle coperture è stato integrato nel seguente modo: - Dal PAI dell’Autorità di Bacino del Fiume Tevere sono stati presi i poligoni descritti con la tipologia “detrito”. Controlli di sito hanno permesso di cartografare la presenza di ulteriori coperture. - Le coperture sono state suddivise in quattro classi principali: - Alluvioni; Colluvio-eluvio; Detrito; Frana. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 16 6 Carta dell’uso e copertura del suolo In Tabella 1 vengono mostrate le classi della Carta dell’Uso del Suolo (CUS) della Regione Lazio e le relative percentuali di copertura, calcolate rispetto all’intera area di studio. Come si può osservare, l’area di studio è poco urbanizzata ed è in gran parte occupata da boschi di latifoglie. Uso suolo Num.poligo ni 23 Somma Area(ha) % Aree a pascolo naturale e praterie d'alta quota Cespuglieti ed arbusteti Aree a ricolonizzazione naturale Aree con vegetazione rada Aree prevalentemente occupate da coltura agraria con presenza di spazi naturali importanti Seminativi semplici in aree non irrigue Superfici a copertura erbacea densa Boschi di conifere Fiumi, torrenti e fossi Sistemi colturali e particellari complessi Rocce nude, falesie, affioramenti Insediamento residenziale Aree verdi urbane Aree sportive 63 2127,3180 89,762 2 3,8470 41 38 7 10 1462,7860 1303,0200 199,7810 183,4620 2,6453 2,3563 0,3613 0,3318 9 18 2 1 1 4 1 1 1 100,4140 91,5320 75,8180 71,9810 26,5150 10,8300 4,5680 1,8560 1,4610 0,1816 0,1655 0,1371 0,1302 0,0479 0,0196 0,0083 0,0034 0,0026 Totale 220 55298,5760 100 Boschi di latifoglie 49637,2340 Tabella 1: Classi del CUS della Regione Lazio. Sono qui riportate le percentuali di area che ogni classe ricopre rispetto all’intera area di studio. N. poligoni: numero dei poligoni ricadenti nelle singole classi; Somma Area: somma delle aree dei poligoni ricadenti nelle singole classi. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 17 7 Elaborati in formato raster Dal Digital Elevation Model (DEM) con risoluzione di 10 metri, disponibile presso il DST, sono stati derivati una serie di strati informativi vettoriali con celle di 10 m x 10 m . - Carta delle pendenze; Carta dell’esposizione: ogni cella ha una sua orientazione espressa in gradi rispetto al nord. Carte delle curvature: sono state prodotte tre carte che esprimono tre tipi diversi di curvatura del versante. La curvatura “piana” (Plan Curvature, Fig. 1), è la curvatura nella direzione perpendicolare a quella di massima pendenza; la curvatura “di profilo” (Profile Curvature, Fig. 2), è la curvatura nella direzione di massima pendenza; la curvatura totale (Curvature, Fig. 3) non distingue le due componenti ma determina la concavità o convessità “media” del versante in ogni cella. Fig. 1 Esempi dei 3 principali tipi di plan curvature: convessa (A), concava (B) e nulla (C). Fig. 2 Esempi delle tre principali curvature di profilo: convessa (A), concava (B) e nulla (C). Fig. 3 Esempio di come il tool Curvature calcola la curvatura totale. Per ogni cella del file input DEM, viene determinata la derivata seconda della superficie che meglio approssima le nove quote relative alla cella centrale e delle otto celle confinanti. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 18 8 Layer Frane Il group layer “Frane” è stato elaborato attraverso un riordino, accorpamento e aggiornamento di tutti gli archivi esistenti, informatici e non, riguardanti i fenomeni gravitativi, e attraverso un’integrazione degli stessi (ovvero l’aggiunta di frane recenti o ancora non censite), apportata tramite telerilevamento e sopralluoghi. Per la descrizione del procedimento che ha portato all’elaborazione dell’inventario, si rimanda al paragrafo 8.1, Elaborazione e gestione del database “Frane”. 8.1 Elaborazione e gestione del database “Frane” Al fine di elaborare il group layer “Frane” sono state eseguite le fasi di lavoro descritte di seguito. Acquisizione dati: - - Acquisizione dei diversi archivi informatici esistenti relativi a fenomeni gravitativi: l’inventario IFFI (poligoni, punti PIFF, e linee); il Piano Stralcio di Assetto Idrogeologico (PAI) dell’Autorità di Bacino del Fiume Tevere (poligoni anche per elementi puntuali e lineari); il progetto Aree Vulnerate Italiane (AVI); Consultazione dell’archivio cartaceo della Provincia di Roma e dei dati di interesse: all’interno dei faldoni contenenti relazioni e informazioni su interventi di dissesto, sono stati selezionati i fascicoli di interesse sulla base della localizzazione (dissesti al di fuori dell’area di studio sono stati esclusi) e dell’attinenza del dissesto rispetto allo studio di suscettibilità (sono stati esclusi, per esempio, dissesti riguardanti il materiale del rilevato stradale). Gestione dati: Accorpamento e riordino dati informatici: - per i poligoni e i punti rappresentati in più di un database di origine, sono state integrate le informazioni derivanti dalle diverse fonti; il database dell’Autorità di Bacino del fiume Tevere rappresenta in forma poligonale anche gli elementi puntuali e lineari, questi poligoni sono stati riconvertiti in elementi puntuali per essere inseriti nelle relative feature class. Accorpamento e riordino dei dati dell’archivio cartaceo: - Localizzazione in ambiente GIS delle frane riportate nei fascicoli dell’archivio e valutazione di un eventuale riscontro fotointerpretativo. La localizzazione è avvenuta grazie alla presenza, nei fascicoli stessi, di stralci di CTR con l’indicazione dell’area interessata da dissesto: in funzione delle informazioni disponibili, e della tipologia di frana o di intervento a cui i fascicoli si riferiscono, le frane sono state cartografate come punti (crolli e/o ribaltamenti). Completamento del layer frane: Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 19 - Laddove visibili, sono state redatte le corone di frana nello shape lineare e distinte le aree di distacco, trasporto e accumulo in quello poligonale. Sono state integrate, completate o modificate le attribuzioni delle caratteristiche di frana (i.e. la tipologia) e riempiti i campi delle tabelle degli attributi. Ad ogni frana è stata attribuita ad una classe tipologica ( - Tabella 2 :), finalizzata allo studio di suscettibilità. Al termine delle attività sopra descritte, coadiuvate da controlli di campo, è stato possibile individuare un numero estremamente limitato di frane: dagli archivi consultati risultano infatti: - 2 frane roto-traslative cartografate con altrettanti poligoni (database IFFI) 8 frane non classificate, di cui sono cartografati i relativi punti di innesco (database IFFI) 19 frane di crollo, di cui è stato possibile individuare il punto rappresentativo dell’area di innesco (database ABT + controlli di campo e da foto aerea) 2 frane di crollo, 2 aree a franosità superficiale diffusa, 1 debris flow, 1 area interessata da deformazioni superficiali lente, 3 frane presunte, 70 corone di frana presunte, indicate come poligoni nell’inventario IFFI. Tutte le informazioni sopra citate sono state riportate in appositi database (poligoni e frane), tuttavia è da rilevare che le frane di cui si possiedono informazioni (in particolare in merito al cinematismo ed allo stato di attività) sufficienti per uno studio di suscettibilità sono poche. 8.2 Classificazione delle frane Di seguito vengono comunque riportate le diverse tipologie di frana, sintetizzate in Tabella 2, per le quali è stato effettuato lo studio di suscettibilità secondo i criteri esposti nel paragrafo successivo. Classe 1 2 3 4 5 6 TIPO Scivolamento rotazionale/traslativo Colata rapida Colata lenta Crolli/ribaltamenti Area a deformazione superficiale lenta Scivolamento superficiale Tabella 2 : Classificazione finale delle frane considerate per l’analisi di suscettibilità.. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 20 - Scivolamento rotazionale/traslativo Gli scivolamenti roto-traslazionali sono causati da una rottura per taglio seguita da spostamenti del corpo di frana lungo la zona o superficie di taglio. Varnes (1978), così come Hutchinson (1988), individua due tipologie principali di scivolamenti in base alla forma della superficie di rottura: scorrimenti rotazionali e scorrimenti traslativi. Nei primi la superficie di rottura è concava verso l'alto ed il movimento principale è una rotazione attorno ad un centro che si trova all’esterno della massa in frana e del versante. Nei secondi il volume in frana scivola lungo una superficie pressoché piana come può esserlo ad esempio un piano di stratificazione o la superficie di contatto tra una coltre di terreno alterato e la formazione sottostante. Gran parte delle frane in terra, per scivolamento (o scorrimento), non sono classificabili come esclusivamente rotazionali o esclusivamente traslazionali, molte di queste infatti possono essere definite roto-traslazionali in quanto presentano entrambe le componenti di movimento. In molti casi inoltre gli scorrimenti evolvono in colate (frane complesse). - Scivolamento superficiale In questa classe vengono inserite quelle frane che Hutchinson (1988) e Hungr et al. (2001) definiscono debris slide, ovvero frane superficiali, che interessano uno spessore ridotto della coltre di alterazione o di detrito e che mostrano un trasporto ridotto. Vengono anche inclusi alcuni scivolamenti traslazionali (Varnes, 1978; Cruden & Varnes 1996) che interessano, anche in questo caso, una porzione superficiale di coltre di alterazione, materiale detritico, o roccia fratturata. Molti scivolamenti superficiali dopo brevi distanze accorpano materiale detritico e si trasformano in colate rapide (debris avalanche o debris flow). - Colata rapida Le colate rapide si formano generalmente in materiali poco coesivi (detriti), i quali subiscono un trasporto elevato e vengono mobilizzati da un incremento significativo del contenuto d’acqua. Un’altra caratteristica necessaria perché si inneschi una colata rapida è un’adeguata pendenza del versante. In questa classe ricadono i debris flow, caratterizzati da un movimento confinato in canali, più o meno marcati, di drenaggio o di neoformazione, che rappresentano l’area di trasporto e di erosione. La colata rapida può essere l’evoluzione di diversi meccanismi di rottura, per esempio di crolli o di scivolamenti superficiali. - Colata lenta Nelle colate lente il materiale coinvolto assume il comportamento di un fluido viscoso, il quale viene mobilizzato anche con pendenze del versante molto basse. Questo tipo di frana può coinvolgere materiali come sabbie, limi, argilla o coltri di alterazione, in spessori molto variabili e si presenta con forme altrettanto diversificate . La colata lenta può essere l’evoluzione di scivolamenti rotazionali, traslativi e superficiali. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 21 - Crolli/ribaltamenti in roccia I crolli sono un distacco di un elemento roccioso seguito da caduta libera dello stesso. Il crollo può essere anticipato da uno scivolamento planare o a cuneo del blocco di roccia. I ribaltamenti sono caratterizzati da una rotazione intorno ad un punto di blocchi rocciosi generalmente allungati in altezza (colonne). La rotazione del blocco avviene quando la proiezione verticale del centro di gravità ricade al di fuori della sua base di appoggio. L’elemento fondamentale perché questo tipo di dissesto avvenga, è la presenza di un set di fratture sub-verticale immergente verso il versante. I ribaltamenti possono includere una componente traslativa (di scivolamento). Entrambi i dissesti possono poi percorrere distanze più o meno lunghe per rimbalzi e rotolamento. Il materiale detritico così generato può essere riattivato per colata rapida (secca o a seguito di precipitazioni) e può alimentare dei veri e propri debris flow se, a seguito della caduta, trova una temporanea stabilità in vallecole o canali ad adeguata inclinazione. Questo tipo di dissesto ha interessato principalmente ammassi rocciosi intensamente fratturati o stratificati, con pareti verticali o aggettanti. Alcune zone di distacco sono distinguibili da telerilevamento per l’assenza di copertura vegetale (che può indicare una continua attività) e spesso per la presenza di materiale detritico al di sotto delle pareti. I punti degli archivi acquisiti per questo lavoro (tra cui le localizzazioni prese dai fascicoli dell’archivio cartaceo della Provincia di Roma), relativi a questo tipo di dissesto, sono spesso localizzati in corrispondenza della strada interessata dal crollo e non indicano quindi la posizione della nicchia di distacco, ma semmai dell’area di accumulo. Per questo lavoro, finalizzato allo studio di suscettibilità al distacco da frana, è necessario il punto più alto del fenomeno franoso, il quale va a rappresentare le caratteristiche della zona di distacco. Per questi motivi i punti così individuati non saranno presi tal quali per lo studio di suscettibilità, ma verranno utilizzati per localizzare le possibili nicchie di distacco (sulle pareti a monte) che hanno provocato la caduta dei blocchi in corrispondenza dei punti stessi (localizzati sulle strade). - Area a deformazione superficiale lenta (soliflusso) Molti poligoni ricadenti nell’area di studio sono descritti (negli archivi originali) come “deformazioni superficiali diffuse” o “creep e soliflusso” o altre diciture riconducibili alla stessa tipologia di dissesto. Quest’ultima interessa versanti costituiti da rocce tenere (p. es. argille, marne, siltiti), il loro manto d'alterazione superficiale e/o le coltri di detrito fine che li ricoprono. Consiste in un movimento molto lento in grado di agire anche su pendii con inclinazione di pochi gradi. Il movimento interessa le porzioni più superficiali del terreno per superfici anche molto vaste (presenta cioè carattere areale) e può provocare la mobilizzazione corticale anche di interi versanti. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 22 8.3 Database “Frane” e tabelle degli attributi Nel database, così come nel progetto GIS, è possibile consultare e visualizzare i seguenti dati: - Gli shapefile originali (non modificati) degli inventari digitali acquisiti. La digitalizzazione dei dissesti descritti nell’archivio cartaceo della Provincia di Roma, con alcune informazioni riportate nelle tabelle degli attributi. L’inventario “FRANE” vero e proprio, comprensivo dei dati provenienti dagli archivi e inventari esistenti e delle frane identificate e delimitate tramite telerilevamento. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 23 9 ANALISI DI SUSCETTIBILITA’ Lo studio di suscettibilità è stato svolto seguendo le linee guida del metodo Enea-Roma Tre, un metodo euristico elaborato per il progetto pilota realizzato dal Dipartimento di Scienze Geologiche dell'Università Roma Tre, tra il 2006 e il 2007. Eventuali modifiche sono state apportate a seguito di analisi dei dati e considerazioni che verranno riportate. Per una migliore descrizione del metodo e dei presupposti conoscitivi si rimanda alla relazione del progetto pilota; di seguito verranno descritti i principali passaggi del metodo e i criteri e ragionamenti che sono stati seguiti durante lo svolgimento operativo dello stesso. E’ tuttavia fondamentale evidenziare alcune scelte che si sono rese necessarie per condurre una robusta analisi di suscettibilità anche per questa area che, come accennato in precedenza, è caratterizzata da un esiguo numero di frane. Ogni analisi di suscettibilità, infatti, quale che sia l’approccio che si intende utilizzare (euristico, statistico-probabilistico o fisicamente basato) è fortemente dipendente dalla completezza dell’inventario delle frane già avvenute nel territorio. In particolare, per i metodi che fanno uso di analisi statistiche per l’attribuzione dei pesi ai fattori predisponenti, come avviene anche nel caso del metodo euristico Enea-Roma Tre, sono strettamente dipendenti dal numero di frane: il campione statistico che fornisce informazioni sulle combinazioni di parametri predisponenti che concorrono all’instabilità del territorio deve essere sufficientemente ampio per pesare correttamente tali combinazioni, discriminandole chiaramente da quelle che invece garantiscono condizioni di stabilità. Per quanto riguarda l’area in esame, il ridotto numero di eventi franosi censiti nei database istituzionali (IFFI e ABT), rimasto tale nonostante i controlli fotografici e di campo comunque ridotti in relazione ai tempi ed alle economie disponibili per tale progetto, ha suggerito di cambiare l’approccio analitico e non il metodo. Infatti, vista la comparabilità in termini di caratteri lito-morfostrutturali sostanziale tra l’area oggetto del presente studio e l’area esaminata nel precedente lotto sempre da parte del DST, si è deciso – al fine di pervenire a risultati il più possibile attendibili – di adottare i parametri con i relativi pesi ed indici individuati nell’area adiacente, che assume quindi i connotati di un’area di training, al fine di effettuare l’analisi nell’area del presente studio, che pertanto assume in qualche modo il ruolo di area di test. D’altro canto, in mancanza di tale accorgimento, nell’area di studio sarebbe stato possibile condurre analisi solo per quanto concerne i processi di crollo, fermo restando il loro esiguo numero e, di riflesso, la ridotta robustezza di un modello di analisi tarato su pochi eventi. 9.1 Metodologia Enea-Roma Tre Alla base della metodologia Enea-Roma Tre è prevista la realizzazione di un layer “Punti Instabili”, derivato dall’inventario dei fenomeni franosi (Layer Frane, si rimanda al capitolo precedente), consistente nei punti a quota più alta del coronamento, per i fenomeni areali e per le corone isolate, più tutti i fenomeni già rappresentati in maniera puntiforme, inseriti tal quali nel layer punti instabili. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 24 La metodologia prevede l’utilizzo dei Parametri discriminanti e predisponenti elencati in Fig. 4: - I Parametri Discriminanti (PD), discriminano le condizioni necessarie ma non sufficienti per il verificarsi della tipologia di frana, le aree definite dall’intersezione di questi parametri (litologia e pendenza del versante) sono le Unita Lito-Morfometriche (UTLM); - I Parametri Predisponenti (PP) sono quegli elementi ambientali, che possono essere naturali o antropici, che potenzialmente influenzano in maniera più o meno marcata le varie tipologie di frana. PARAMETRI DISCRIMINANTI (PD) PARAMETRI PREDISPONENTI (PP) Unità litotecnica Pendenza Uso del suolo Tipo di contatto litologico Zona tettonica per sistema di faglie Zona tettonica per dominio strutturale Rapporto giaciturale per Unità di Versante Litologia Esposizione per Unità di Versante Pendenza Distanza da asse viario Fig. 4 Elenco dei parametri discriminanti e predisponenti previsti dalla metodologia Enea-Roma Tre. I Parametri Discriminanti sono parametri dicotomici che assumono valori 0, dove non è possibile l’innesco di frana, e 1, dove invece è possibile. Solo le aree in cui entrambi i PD hanno valore 1 presentano le condizioni necessarie affinché possa innescarsi la frana. Le UTLM rappresentano proprio queste aree e servono a fare una prima discriminazione del territorio che distingua, per ogni tipologia di frana, le aree dove è impossibile che si inneschi il fenomeno franoso, ovvero dove almeno un PD sia zero (UTLM pari a 0), da quelle aree dove invece è possibile (UTLM pari a 1). All’interno delle aree discriminanti pari a 1, ovvero ove sussistono le condizioni litomorfometriche adatte al dissesto, l’analisi dei parametri predisponenti permette di definire l’effettiva pericolosità spaziale di innesco e di attribuire un valore che esprima la maggiore o minore suscettibilità. Lo studio dei parametri predisponenti è finalizzato alla scelta dei pesi P, da attribuire ad ogni singolo parametro, e degli indici i, da attribuire alle singole classi di ogni parametro. Pesi e indici sono entrambi dei numeri interi che vengono attribuiti in funzione del contributo all’instabilità: il peso quantifica l’incidenza del parametro sull’evento franoso, mentre l’indice indica, con un valore variabile tra 0 e 9, quale classe del parametro è più o meno predisponente al dissesto. La valutazione del contributo all’instabilità deve essere fatta sulla base di analisi statistiche condotte sul campione dei fenomeni franosi avvenuti nell’area in passato e sulla base di osservazioni e conoscenze pregresse di chi svolge le analisi. Ultimati questi studi, il valore di suscettibilità nello spazio viene derivato dalla seguente Funzione di Suscettibilità: Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 25 Dove, Sf Igeol Ipend in Pn : Suscettibilità alla tipologia di fenomeno franoso f : indice del parametro discriminante geologia (0, 1) : indice del parametro discriminante pendenza (0, 1) : indice della classe del parametro predisponente n-simo (0 - 9) : peso del parametro predisponente n-simo Le porzioni di territorio caratterizzate da una particolare combinazione di parametri identificano le Unità Territoriali Omogenee (UTO), all’interno delle UTO infatti la Funzione di Suscettibilità, per ogni tipologia di frana, darà lo stesso risultato. 9.2 Metodologia operativa L’area di interesse è caratterizzata da un esiguo numero di frane registrate, rendendo quindi poco attendibile ai fini statistici l’analisi di suscettibilità così come condotto per le aree circostanti. Si è quindi deciso di utilizzare i parametri adottati nella precedente analisi di suscettibilità dell’area adiacente al fine di utilizzare la presente analisi anche come test di verifica dei parametri suddetti. Sono state elaborate le carte di suscettibilità per le diverse tipologia di frana secondo la metodologia Enea-Roma Tre e verificata la congruenza dei pesi adottati. Si riporta di seguito quanto descritto nel precedente studio da cui sono stati desunti parametri, pesi ed indici per il presente lavoro. Come si deduce dalla Funzione di Suscettibilità espressa precedentemente, la finalità delle analisi sta nel determinare pesi e indici di ogni parametro. Nonostante l’euristicità del metodo consentirebbe di attribuire indici e pesi esclusivamente secondo un giudizio esperto, si è preferito basare le analisi principalmente sulle informazioni derivate dallo studio degli eventi passati, secondo il principio che sta alla base di tutti gli studi di suscettibilità, ovvero che la probabilità che si verifichi un distacco di frana in futuro sia maggiore in aree con condizioni simili a quelle che hanno provocato movimenti di versante nel passato e nel presente. Questo è stato fatto per tutti i parametri, nonostante abbia comportato molte scelte che discostassero da quanto richiesto aprioristicamente dal metodo. Si è partiti quindi dai dati, vale a dire dai punti instabili e dalle caratteristiche del territorio in corrispondenza degli stessi, i quali permettono di avere una base conoscitiva sul comportamento di ogni tipologia di frana, in relazione ad ogni parametro ed alla Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 26 realtà sito-specifica dell’area di studio. Il giudizio esperto rientra nell’analisi del dato e nella sua interpretazione, ma non va mai a sostituire l’informazione che il dato stesso esprime. Per utilizzare un criterio valido e ripetibile nello svolgimento delle analisi, si è scelto di utilizzare l’indice di franosità relativo (IFrel): IFrel = Questo indice permette di determinare l'incidenza relativa di ogni singola classe normalizzata alla sua diffusione areale e rappresenta anche il rapporto tra le probabilità di occorrenza e di non occorrenza rispetto ad un fattore considerato e correlato al fenomeno di frana (Lee & Talib, 2005): per un IFrel < 1 la correlazione tra frane e fattore considerato risulta essere da molto bassa a bassa, mentre per un IFrel maggiore di 1 la correlazione aumenta, divenendo molto elevata per valori superiori a 2. Sulla base degli indici di franosità relativa è stato quindi analizzato ogni parametro per quel che riguarda: a) Effettiva importanza e significatività: all’inizio di ogni studio di suscettibilità vengono scelti dei parametri (o variabili territoriali) che si ipotizza possano influenzare l’innesco del fenomeno franoso. Se lo studio degli IFrel non si traduce in un riscontro di questa ipotesi, allora il parametro non viene considerato significativo. Questo si è verificato per il parametro “tipo di contatto litologico” ed in parte per il parametro relativo alla tettonica. b) Classificazione più adatta e/o rappresentativa: si rimanda in particolare ai singoli casi relativi ai parametri “distanza da asse viario”, “tettonica” e “litologia”. c) Indici da attribuire ad ogni classe: l’indice viene attribuito riportando proporzionalmente il valore dell’IFrel ad una scala da 0 a 9. Una semplificazione dei passaggi che sono stati seguiti per ogni parametro e per ogni tipologia di frana, è riportata nel diagramma di flusso in Fig. 5. Per risultati soddisfacenti si intende quanto gli IFrel rispecchiano le ipotesi fatte sulla base del giudizio esperto dell’operatore, ovvero i principi di correlazione tra il parametro ed il fenomeno franoso. Il partire dal dato delle frane già avvenute, oltre a comportare il fatto che non tutti i parametri proposti dal metodo risultano essere effettivamente significativi, determina anche la significatività del risultato finale: quest’ultima infatti dipende non solo dalla qualità dei dati di base ma anche e soprattutto dalla consistenza del campione, ovvero dal numero di eventi utilizzabili per “conoscere” come ogni tipologia di frana si comporti in quel determinato territorio (area di studio), in relazione ai diversi parametri. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 27 Fig. 5 Semplificazione dei passaggi seguiti per lo studio dei parametri Nelle tabelle seguenti sono riportati i pesi dei parametri e gli indici delle classi stimati per i vari fattori discriminanti e predisponenti in relazione alle diverse tipologie di frana considerate. PESI sciv_rotot uso_suolo 4 cont_litot 0 tettonica 0 rap_giacit 1 lito 5 esp_incl_v 5 dist_viab 2 curvatura 2 A 19 col_rapida 4 0 1 0 5 5 2 5 22 col_lenta 4 0 0 0 5 5 2 1 17 crolli_rib 4 0 1 3 5 5 2 5 25 soliflusso 5 0 0 0 4 5 2 1 17 sciv_sup 5 0 0 0 4 5 2 1 17 Tabella 3: Pesi delle diverse classi Pendenza (°) 0 1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 15 16 sciv_rotot col_rapida col_lenta crolli_rib soliflusso sciv_sup 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 28 18 19 20 21 22 24 25 27 28 29 30 31 33 34 36 37 38 39 40 42 43 45 46 47 48 49 51 52 54 55 56 57 58 60 61 63 64 65 66 67 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tabella 4: Indici pendenza discriminante Comportamento sciv_rotot col_rapida col_lenta crolli_rib soliflusso sciv_sup rigido 1 0 0 1 0 0 granulare/coesivo/duttile 1 0 1 1 1 1 duttile 1 0 0 0 1 0 rigido - ammasso fratturato 1 1 1 1 1 1 Tabella 5: Indici litnologia discriminate Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 29 COD Classe sciv_rot ot 0 col_rapi da 0 col_lent a 0 crolli_ri b 1 solifluss o 0 sciv_su p 0 321 3241 Aree a pascolo naturale e praterie d'alta quota Aree a ricolonizzazione naturale 0 5 0 8 0 0 333 Aree con vegetazione rada 0 0 0 2 0 0 243 Aree prevalentemente occupate da coltura agraria con presenza di spazi naturali importanti Boschi di conifere 2 0 0 1 9 0 1 9 0 5 0 0 311 Boschi di latifoglie 0 4 0 3 0 0 322 Cespuglieti ed arbusteti 0 2 0 1 1 0 11 Insediamento residenziale 2 0 0 9 2 0 2111 Seminativi semplici in aree non irrigue 1 0 0 0 2 0 242 0 0 0 0 2 3 231 Sistemi colturali e particellari complessi Superfici a copertura erbacea densa 1 0 0 1 0 1 1422 Aree sportive 0 0 0 0 0 0 141 Aree verdi urbane 0 0 0 0 0 0 5111 Fiumi, torrenti e fossi 0 0 0 0 0 0 332 Rocce nude, falesie, affioramenti 1 0 0 9 0 0 col_lent a 0 crolli_ri b 9 solifluss o 0 sciv_su p 0 0 7 0 0 312 Tabella 6: Indici uso del suolo VALU E 1 distanza sciv_rotot < 300 m 0 col_rapid a 9 2 > 300m 0 7 Tabella 7: Indici tettonica VALU E 3 2 1 0 -2 Classe reggipoggio con inclinazione strati > 60 gradi franapoggio con inclinazione strati > versante franapoggio con inclinazione strati <= versante rapporto giaciturale non predisponente sciv_rot ot 0 col_rapi da 0 col_le nta 0 crolli_ rib 0 soliflu sso 0 sciv_s up 0 4 0 0 3 0 0 9 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 1 0 0 assenza di giacitura (propria della classe litologica) assenza del dato giaciturale -1 Tabella 8 : Indici rapporto giaciturale siglaLito sciv_rotot col_rapida col_lenta crolli_rib soliflusso sciv_sup c 0 7 0 8 0 0 l 2 0 0 9 0 0 s 1 0 1 0 2 0 mp 2 0 0 0 7 0 cmd 0 9 0 5 0 0 Tabella 9: Indici litologia predisponente Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 30 VALUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 sciv_rotot col_rapida col_lenta crolli_rib soliflusso 2 0 0 0 0 0 0 4 0 2 1 0 3 0 1 0 0 9 0 1 1 0 6 0 7 2 0 0 0 7 1 0 0 0 1 2 0 6 0 2 3 0 0 0 4 1 0 0 0 2 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 0 2 2 0 3 0 2 3 0 0 0 5 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 0 9 0 0 0 0 2 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 6 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 3 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 2 0 2 0 9 4 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 5 0 1 0 0 0 0 3 0 0 0 0 6 0 0 9 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 Tabella 10: Indici della combinazione tra pendenza ed esposizione. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 sciv_sup 3 1 0 0 0 0 2 0 9 2 3 6 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 9 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Pagina 31 VALU E 1 distanza sciv_rotot 9 col_rapid a 9 col_lent a 9 crolli_ri b 9 solifluss o 9 sciv_su p 9 < 20 m 2 > 20m 1 3 1 3 2 1 Tabella 11 :Indici per la distanza dalle strade (viabilità). VALUE classi 1 -11.3 //-0.1 2 -0.1 // 0.1 3 0.1 //16.5 sciv_rotot 5 col_rapid a 9 col_lent a 4 crolli_ri b 5 solifluss o 6 sciv_su p 4 6 2 7 2 9 6 9 5 9 9 9 9 Tabella 12: Indici della curvatura Le mappe prodotte tramite l’applicazione della metodologia Enea-Roma Tre secondo l’approccio sopra esposto sono riportate nell’allegato fuori testo. In linea di massima è possibile affermare che per tutti le tipologie di frana analizzate il territorio studiato presenta livelli di suscettibilità sostanzialmente bassi, fatta eccezione per alcune aree ristrette dove si raggiungono livelli più consistenti. Ciò è in accordo con i dati raccolti in relazione al territorio, dove le frane censite sono in effetti in numero molto ridotto. Livelli di suscettibilità più elevati si riscontrano solo per i processi di crollo/ribaltamento, anche in questo caso in accordo con quanto osservato nell’area, dove tra i pochi fenomeni franosi censiti spiccano le frane per crollo/ribaltamento. 10 PRECIPITAZIONI ED EVENTI SISMICI IN RELAZIONE ALL’INNESCO DI FRANE: CONSIDERAZIONI Per quanto riguarda la definizione delle relazioni in termini probabilistici tra potenziali fattori di innesco ed effettive rotture di versante, è necessario fare alcune premesse per comprendere appieno l’impossibilità di addivenire ad un’analisi quantitativa rigorosa nel caso in esame. Con riferimento alla quantificazione delle soglie pluviometriche critiche per l’innesco di fenomeni franosi, si rileva che entrano in gioco numerose variabili che, se controllabili su singoli casi, sono difficilmente gestibili in studi a scala più ampia. Premesso che la comunità scientifica ancora non trova pieno accordo sulle modalità di individuazione di tali soglie sia per quanto concerne i metodi empirici che gli approcci fisicamente basati, il dato di input indiscutibilmente propedeutico anche per un tentativo di analisi quantitativa è rappresentato dall’esatta collocazione temporale dell’innesco del/dei fenomeno/i franoso/i. Solo conoscendo il momento esatto dell’attivazione di un evento franoso si può infatti tentare di individuare la correlazione con l’evento pluviometrico che lo ha Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 32 innescato, ferme restando le incertezze relative al peso delle precipitazioni pregresse e, quindi, delle condizioni di saturazione dei terreni all’inizio dell’evento critico. Tuttavia, per l’area in esame non si dispone di informazioni temporali di così alta definizione se non per un numero di frane talmente ridotto da perder qualsivoglia valenza di rappresentatività statistica. In altre parole, un rigoroso studio volto all’individuazione di soglie pluviometriche di innesco che, tramite opportune elaborazioni statistiche, possa portare a definire i tempi di ritorno e, quindi, la probabilità di accadimento, trova una sua ragionevole applicazione solo nello studio in back-analysis di scenari legati ad eventi di frana dello stesso tipo diffusi su un ampio areale e ben vincolati in termini di conoscenza delle forzanti esterne. Un discorso del tutto analogo vale per quanto attiene i legami tra sollecitazione sismica e rotture di versante. Premesso che la comunità scientifica ancora non è concorde sulla possibile sismo-induzione di frane di prima generazione, il nesso di causa-effetto può essere valutato solo in presenza di un inventario di frane che riporti con precisione le informazioni temporali. Inoltre, anche in caso di disponibilità di dati in tal senso non si può prescindere dall’informazione relativa al fatto che si tratti di una frana di prima generazione o di riattivazione di movimenti già presenti. Ad oggi è possibile affermare che uno studio su scenari di rimobilizzazione di frane già esistenti passa per analisi di scenari di sollecitazione sismica isoprobabili ovvero deterministici piuttosto complessi (selezione della sorgente sismica, relative intensità di Arias, ecc…) per poi applicare metodi, quale l’approccio di Newmark, per valutare spostamenti e/o collassi sismoindotti di versante. Di ancor maggiore difficoltà risulta la valutazione di possibili frane di prima generazione sismoindotte, che richiede una serie di dati di input la cui acquisizione risulta estremamente onerosa. Sulla base di quanto premesso ed in considerazione della mancanza di dati sufficientemente dettagliati su data/ora di attivazione della gran parte delle frane presenti in inventario, si ritiene che per il presente lavoro non è possibile formulare valide analisi quantitative della probabilità di sismo-induzione. 11 DATI PLUVIOMETRICI DELL’AREA A causa di una mancanza di dati pluviometrici per i comuni appartenenti all’area di studio si è scelto di utilizzare i dati dei comuni limitrofi. Questi sono stati reperiti dal sito internet dell’Ufficio Idrografico della Regione Lazio, tra questi nel database vengono riportate: - Le precipitazioni totali mensili registrate dal 1951 al 2015 nella stazione di Subiaco e dal 1951 al 2002 nella stazione di Affile; Le precipitazioni giornaliere relative alle stazioni di (tra parentesi le annualità di cui si dispongono i dati): Marano Equo (2003-2015), Subiaco S. Scolastica (2003-2015), Subiaco (2003-2015) e Trevi nel Lazio (2008-2015). I dati relativi agli anni che vanno dal 1951 al 2002 sono consultabili negli Annali Idrologici, dove sono riportate le seguenti tabelle: Tab.I, osservazioni pluviometriche giornaliere; Tab.II, totali annui e riassunti dei totali mensili della quantità delle precipitazioni; Tab.III, precipitazioni di massima intensità registrate ai pluviografi; Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 33 Tab.IV, massime precipitazioni dell’anno per periodi di più giorni consecutivi; Tab.V, precipitazioni di notevole intensità e breve durata registrate ai pluviografi. Figura 9: Stralcio di Tabella I, dagli Annali Idrologici, relativa alle osservazioni pluviometriche giornaliere (anno 2002) della stazione di Subiaco S. Scolastica. Medie Mensili per la stazione di Subiaco S. Scolastica (1951-2015) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 mm G F M A M G L A S O N D Figura 10: Medie Mensili derivate dai dati degli Annali Idrologici. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 34 2014 2011 2008 2005 2002 1999 1996 1993 1990 1987 1984 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 1954 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1951 mm Totali annuali nell'intevallo 1951-2015 Stazione di S. Scolastica anni Figura 11: Diagramma riassuntivo delle precipitazioni totali annuali, registrate dalla stazione di Subiaco - S. Scolastica, nell’intervallo 1951 – 2015. Sono state scelte 4 annualità in cui sono state registrate precipitazioni totali elevate (1960, 1978 e 1999; per le quali si riportano i valori di massima intensità registrate, derivate dalla Tabella III degli Annali Idrologici (Figura 12). Figura 12: Si riportano i valori delle massime intensità registrate negli anni 1960, 1978 e 1999, ripresi dalle tabelle III degli Annali Idrologici. Inoltre di seguito vengono riportati stralci dei rapporti di evento, anche questi consultabili sul sito del Centro Funzionale della Regione Lazio, relativi a eventi di particolare importanza che hanno provocato alluvioni, allagamenti e dissesti nel bacino del fiume Tevere, in particolare vengono riportati i dati che riguardano le località presenti nell’area di studio. Dalla consultazione degli Annali Idrologici e dei rapporti di evento di seguito riportati, si deriva che mediamente l’area è caratterizzata da precipitazioni con tempi di ritorno non troppo elevati, che arrivano ad un massimo di 25 anni (per cumulate di 48 ore) o di 15 anni (per cumulate di 13 ore, come avviene per esempio nell’evento di maggio 2008), e Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 35 che sono caratterizzate da un’intensità oraria massima mediamente bassa, ma da una persistenza elevata che porta ad avere valori di precipitazioni cumulate più importanti. Dati presi dai Rapporti di Evento consultabili sul sito del Centro Funzionale della Regione Lazio: Ove indicati, i tempi di ritorno provengono da un’elaborazione dei dati pluviometrici secondo le indicazioni dello studio VAPI, effettuato dall’U.O. 1.34 del GNDCI del CNR per l’Italia Centrale, tramite il quale sono state ricavate le linee segnalatrici di possibilità pluviometrica per le stazioni d’interesse (utilizzando una legge di correlazione di tipo TCEV). 4 - 5 Maggio 2004 “Tali precipitazioni si sono verificate in una persistente situazione meteorologica avversa con fenomeni di pioggia ripetuti e continui su più giorni. Per il mese di Maggio, esse costituiscono un fenomeno assai poco frequente in particolare per quel che concerne i volumi complessivi di pioggia cumulata. Infatti, pur in assenza di intensità orarie di pioggia particolarmente severe, si deve considerare che la pioggia osservata, distribuita su più giorni, ha dapprima determinato la saturazione del suolo e successivamente, a terreno completamente saturo, ha provocato una progressiva diminuzione dei tempi di corrivazione ed un incremento dei volumi d’acqua ruscellati.” 25 Dicembre 2004 “Tali precipitazioni, localmente non particolarmente intense, sono risultate diffuse sull’intero bacino del Tevere. Per il mese di Dicembre, esse costituiscono un fenomeno relativamente frequente in particolare per quel che concerne i volumi complessivi di pioggia cumulata.” Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 36 21 Marzo 2008 In dettaglio, si riportano i dati relativi alle finestre temporali durante le quali, per ogni stazione pluviometrica significativa, si è riscontrata la precipitazione cumulata massima. 19 – 23 Maggio 2008 “In particolare nelle giornate del 19 e 20 maggio una circolazione depressionaria chiusa sul Mediterraneo ha causato un consistente impulso perturbato sull’Italia, apportando condizioni di maltempo soprattutto sulle regioni settentrionali e su quelle del versante tirrenico. Tra i fenomeni più rilevanti che hanno interessato la Regione Lazio, si sono registrate precipitazioni diffuse, persistenti e per lunghi tratti battenti, con rovesci e temporali di forte intensità soprattutto nei bacini dei fiumi, Aniene, Sacco e Liri, dove si sono osservate le precipitazioni di seguito indicate così come registrate dalla rete in telemisura del Centro Funzionale Regionale. In dettaglio, si riportano i dati relativi alle finestre temporali durante le quali, per ogni stazione pluviometrica significativa, si è riscontrata la precipitazione cumulata massima.” Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 37 Figura 13: Pluviometro di Marano Equo. Figura 14: Pluviometro di Subiaco-S.Scolastica. “Si riportano le registrazioni delle altezze di pioggia cumulate durante l’evento meteorico del 19-22 maggio 2008. Per le stazioni pluviometriche della Regione Lazio dove è disponibile un numero sufficiente di anni di osservazioni, sono state determinate anche le Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 38 precipitazioni medie storiche del mese di maggio come termine di paragone per i raffronti riportati nella tabella seguente.” Figura 15: Pioggia cumulata dei giorni 19-22 maggio 2009. Si possono notare i valori più elevati in corrispondenza dell’area intorno ad Arsoli e Roviano. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 39 13 – 21 Maggio 2010 Figura 16 : Pluviometro di Subiaco Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 40 Figura 17: Pluviometro di Marano Equo. 16 – 18 Marzo 2011 “E’ emerso che i quantitativi precipitati localmente sono rientrati nell’ordinarietà ovunque per le durate inferiori, mentre i tempi di ritorno stimati per le durate da 12 fino a 48 ore hanno toccato dei valori molto elevati in alcune stazioni pluviometriche dei bacini del Liri-Garigliano e dell’Aniene, come si evince dalla seguente tabella, nella quale si riepilogano i casi più significativi.” Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 41 13 – 15 Ottobre 2015 Dalle prime ore del giorno 13 ottobre 2015 una vasta saccatura tra la Penisola iberica ed il Nord-Africa ha pilotato correnti sud-occidentali umide ed instabili verso le nostre regioni centro-settentrionali; il giorno 14 il centro della struttura depressionaria si è posizionato sull'Europa centrale e le correnti caldo-umide sud-occidentali hanno determinato tempo perturbato su tutta l'Italia, con formazione di un sistema temporalesco di elevato potenziale che ha causato piogge particolarmente intense sul medio e alto bacino dell'Aniene. L'evento pluviometrico si è sviluppato nell'arco di 36 ore a partire dal pomeriggio del 13 ottobre 2015, con una multicella temporalesca intensa e persistente in particolare sulle parti media e alta del bacino dell'Aniene tra le ore 14:00 e le 20:00 circa del giorno 14. Si riassumono di seguito, per le stazioni pluviometriche limitrofe all’area di studio, le altezze di pioggia massime cumulate sulle finestre temporali di 0.5, 1, 3, 6, 12, 24, 36 ore, registrate dalla rete in telemisura del Centro Funzionale Regionale nel periodo considerato (Tabella 13). E’ emerso in particolare che i tempi di ritorno Tr stimati per le precipitazioni con cumulate di durata di 3 e 12 ore hanno toccato dei valori rispettivamente fino a 200 anni nella parte alta del bacino e fino a 100 anni nel medio Aniene; i valori di punta di Tr sono relativi alla stazione di Trevi nel Lazio, come si evince dalla Tabella 14. Stazione 0.5 h 1h 3h 6h 12 h 24 h 36h Arsoli Filettino Marano Equo Subiaco Subiaco-Scolastica Trevi nel Lazio 36.2 28.6 39.7 17.8 22.4 22.4 57.8 49.2 53.9 23 34.5 39.2 102.4 94.2 90.1 57.8 74.1 102.2 121.2 112.2 107.4 77.7 90.3 115.8 130.8 121.6 130 105.6 108.4 138.2 134.6 134.2 138.5 119.4 119.7 149.4 137 171.1 143.3 136.7 136 196.4 Tabella 13 : Altezze di pioggia massime (mm). Stazione 0.5 h 1h 3h 6h 12 h 24 h 36 h Arsoli Filettino Marano Equo Subiaco Subiaco-Scolastica Trevi nel Lazio 5 3 20 - 10 10 20 5 5 30 60 90 10 30 200 30 40 70 10 25 80 25 15 100 20 20 50 15 8 50 10 9 20 15 10 30 10 9 50 Tabella 14 : Tempi di ritorno stimati (anni) Le 3 ore con precipitazione cumulata maggiore si sono verificate all'incirca tra le ore 14:00 e le 17:00 e le 12 ore più piovose tra le 9:00 e le 21:00 del 14 ottobre. A seguire si riportano i dati registrati dai pluviometri di Trevi nel Lazio e Marano Equo ( Figura 18 e Figura 19). Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 42 Figura 18: Pluviometro di Trevi nel Lazio. Figura 19 : Pluviometro di Marano Equo. 12 SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Introduzione da Molin et al. (2002): Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 43 “L’alto Aniene è situato in prossimità di importanti aree sismogenetiche dell’Appennino centrale (Fucino, Aquilano, Frusinate), ma al suo interno non sembra abbiano avuto origine terremoti di elevata magnitudo (M≥6), come risulta dal Catalogo parametrico dei Terremoti italiani (Gruppo di Lavoro CPTI, 1999). La distribuzione delle Massime intensità macrosi-smiche osservate nei comuni italiani (Molin et al., 1996) indica per l’area valori compresi tra l’VIII ed il IX grado della scala macrosismica Mercalli-CancaniSieberg (MCS, 1930), valori che risultano, nel contesto dell’Italia centrale, intermedi tra quelli decisamente elevati della fascia mediana della catena appenninica, uguali o superiori al X grado MCS, e quelli più modesti delle aree situate all’interno del litorale tirrenico laziale, generalmente non superiori al VII grado MCS. (…) La tettonica distensiva, alla quale si deve la disarticolazione dell’edificio a falde strutturatosi durante le fasi compressive, è ancora attiva ed è responsabile della sismicità che si osserva nell’alto Bacino dell’Aniene e nelle aree limitrofe. Inoltre, questa tettonica ha determinato l’assottigliamento della crosta lungo la fascia tirrenica favorendo la risalita, a partire dal Pleistocene medio, del magma che ha generato il distretto vulcanico Albano.” Il Database Macrosismico Italiano (DBMI11, ultima versione aggiornata al 2011) raccoglie i dati di intensità relativi a 1681 terremoti. Nell’area di studio le principali fonti di questo database sono lo “Studio della sismicità dell'Alto Bacino dell'Aniene” di Molin et al. (2002) e “Catalogue of Strong Earthquakes in Italy (461 B.C.-1997) and Mediterranean Area (760 B.C.-1500)” di Guidoboni et al. (2007). Con la consultazione online, è stato possibile fare una ricerca per località che ha permesso di raccogliere le tabelle (inserite nel database) dei terremoti di cui si è risentito l’effetto nei comuni rientranti, anche solo in parte, nell’area di studio: Jenne,Vallepietra e Camerata Nuova. Il numero dei punti di intensità disponibile per ogni scossa è generalmente indicativo della qualità dei parametri epicentrali e risulta spesso piuttosto modesto per le scosse di origine locale (Molin, et al., 2002). Questo però è dovuto al fatto che i terremoti dell’Alto Aniene sono sempre caratterizzati da campi macrosismici arealmente molto limitati per cui presentano quasi sempre un piccolo numero di località di segnalazione (Molin, et al., 2002). Viene riportata a titolo di esempio la storia sismica del comune di Vallepietra e il relativo grafico (Tabella 15) Effetti: I[MCS] Terremoto: Ax Data Np Io Mw F 1891 05 09 00:16 VAL ROVETO 41 5 4.50 ±0.19 5 1892 01 22 1899 07 19 13:18:54 COLLI ALBANI 81 7 5.15 ±0.17 Colli Albani 123 7 5.13 ±0.17 4 NF MONTELIBRETTI 44 8 5.21 ±0.30 4 1901 04 24 14:20 1901 07 31 10:38:30 Monti della Meta 76 7 5.23 ±0.17 5 1904 02 24 15:53 Marsica 56 8-9 5.58 ±0.17 Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 44 5 1904 02 25 00:29:13 Rosciolo dei Marsi 34 6-7 1915 01 13 06:52 Avezzano 1041 5-6 1915 01 14 07:18 Marsica 12 4 1916 01 26 12:22 Marsica 34 4-5 Marsica est 57 Anzio 142 Bassa Val Roveto 119 6-7 5.19 ±0.12 Trasacco 26 5 4.48 ±0.32 4-5 1917 01 03 01:35 1919 10 22 06:05:54 1922 12 29 12:22:10 1926 12 18 21:07:20 1927 10 11 14:45:03 Media Val Roveto 81 7 5.19 ±0.15 2-3 1931 10 21 07:35 VEROLI 23 5 4.75 ±0.27 4 1941 09 08 16:30 1980 11 23 18:34:52 1984 05 07 17:49:43 1989 10 23 21:19:17 1997 09 26 00:33:13 1997 10 14 15:23:11 1998 03 26 16:26:17 1998 05 12 21:46:46 1998 08 15 05:18:09 2000 03 11 10:35:27 2000 05 22 15:48:48 2000 05 28 09:29:29 2000 06 27 07:32:32 2004 10 05 23:12:22 Alto Aniene 16 6 4.52 ±0.44 Irpinia-Basilicata Appennino abruzzese 1394 10 6.89 ±0.09 912 8 5.89 ±0.09 65 6 4.43 ±0.15 3-4 4 4 NF 4 NF NF 3 NF 5 2 3 NF NF 3 NF Total number of earthquakes: 30 Colli Albani Appennino umbromarchigiano Appennino umbromarchigiano Appennino umbromarchigiano Appennino abruzzese 11 7.00 ±0.09 5.48 ±0.15 760 5.70 ±0.09 786 7-8 5.65 ±0.09 408 6 5.29 ±0.09 48 5 4.06 ±0.18 MONTI REATINI 233 5-6 4.45 ±0.09 Alto Aniene APPENNINO CENTRALE 211 6 4.29 ±0.09 48 5-6 3.66 ±0.22 Monti Tiburtini 58 5 3.91 ±0.19 Monti Tiburtini 138 6 4.28 ±0.09 Monti Tiburtini 78 5 3.29 ±0.21 Tabella 15 : Storia sismica di Vallepietra [41.926, 13.231] (emidius.mi.ingv.it/DBMI11/) Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 45 Figura 20 :Grafico della storia sismica di Vallepietra (emidius.mi.ingv.it/DBMI11/) Per quanto riguarda tutte le fonti che sono alla base dello studio di Molin et al. (2002) si rimanda direttamente al secondo capitolo dell’articolo . Si vogliono qui invece riportare le conclusioni che vengono tratte da Molin et al. (2002) da circa 130 anni di catalogo a disposizione per quel che riguarda la storia sismica dell’Alto Aniene: - - La sismicità di origine locale risulta caratterizzata da un’intensità massima pari al VII grado MCS, raggiunto in una sola occasione; una frequenza media di 22 anni circa per eventi con Io≥V-VI grado; ed una frequenza media di 65 anni circa per eventi con Io≥VI-VII grado. I terremoti di origine esterna risultano molto importanti nel definire la sismicità dell’Alto Aniene, in quanto hanno prodotto le massime intensità storiche, pari all’VIII-IX e all’VIII grado MCS, osservate rispettivamente in occasione dei terremoti del 1349 e del 1915; inoltre, varie volte potrebbero aver avvicinato o raggiunto il massimo storico dovuto ai terremoti di origine locale (VII grado MCS). Quasi tutti i più forti terremoti di origine esterna sono collegati o collegabili a faglie attive note; le più vicine all’Alto Aniene risultano quelle del Fucino e della valle dell’Aterno, situate ad una distanza di circa 50 km. La frequenza media con cui i terremoti di origine esterna vengono risentiti con danni nell’Alto Aniene (intensità ≥V-VI grado MCS) risulta, sulla base dei dati degli ultimi 130 anni, generalmente considerati completi per eventi di questa intensità, dell’ordine di un evento ogni 3233 anni. Di seguito di mostrano alcune immagini, a disposizione sul web, principalmente sul sito dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ed in parte dalla Regione Lazio, derivate da: - Catalogo delle Sorgenti Macrosismiche Italiane (diss.rm.ingv.it, DISS - versione 3) Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 46 - Mappe interattive della pericolosità sismica (WebGis, esse1-gis.mi.ingv.it) Nuova classificazione sismica della Regione Lazio, Delibera di Giunta Regionale n. 387 del 22.05.2009 – Massime Intensità Macrosismiche (regione.lazio.it) Da queste informazioni si deduce che la sismicità dell’Alto Aniene risulta nel complesso moderata, sia relativamente alle intensità massime raggiunte, sia soprattutto alla modesta frequenza con cui vengono risentite le intensità più elevate (Molin, et al., 2002). La massima intensità macrosismica osservata nell’area di studio ricade nella classe di MSC di 8 – 8.5 gradi. Inoltre i dati di disaggregazione, mostrati in Figura 24 e Figura 25, mettono in evidenza che l’area risente principalmente di terremoti vicini e con Magnitudo bassa (distanza media: 12 km; magnitudo media: 5), combinazione non favorevole per quel che riguarda la stabilità dei versanti. Infine in Figura 22 si riportano le caratteristiche delle sorgenti sismogenetiche (derivate dal Catalogo delle Sorgenti Macrosismiche Italiane - DISS). Figura 21 : Massime Intensità Macrosismiche della Regione Lazio. (regione.lazio.it) Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 47 Figura 22 :Dal Catalogo Sorgenti Sismogenetiche Italiane DISS. Visualizzazione su Google Earth delle Sorgenti Sismogenetiche intorno all’area di studio (quest’ultima rappresentata con un tratto rosso). (diss.rm.ingv.it) Figura 23 : Zonazione sismogenetica ZS9 a confronto con la distribuzione delle sorgenti sismogenetiche contenute nel database DISS 2.0. Ogni sorgente è rappresentata utilizzando una scala cromatica che esprime Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 48 la magnitudo Mw del terremoto atteso per la sorgente stessa. I simboli quadrati indicano terremoti presenti nel catalogo di riferimento (CPTI2) ma non associati ad una specifica sorgente di DISS 2.0. La loro magnitudo viene rappresentata mediante la stessa scala cromatica usata per le sorgenti. Le classi di magnitudo con le quali sono rappresentati i terremoti e le sorgenti sono le stesse utilizzate per il calcolo dei tassi di sismicità (Meletti & Valensise, 2003) Figura 24: Tabella con i dati riguardanti la disaggregazione del valore di a(g) con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 49 Figura 25 : Disaggregazione del valore di accelerazione al suolo dell’area di studio (esse1-gis.mi.ingv.it) 13 Conclusioni Questo progetto va a chiudere un ciclo di studi volti a realizzare una banca dati tematica ed una cartografia delle suscettibilità da frana che andasse a coprire l’intero territorio provinciale di Roma. Il primo di questi progetti, che ha definito la metodologia da utilizzare per gli studi di suscettibilità che sono seguiti, è stato realizzato dal Dipartimento di Scienze Geologiche dell'Università Roma Tre tra il 2006 e il 2007. Il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università Sapienza di Roma, sulla base di diverse esperienze pregresse di studi di suscettibilità da frana, sia a scala nazionale che non, ha proposto alcune modifiche al Metodo Enea - Roma Tre, mantenendone però l’impostazione generale. Questi cambiamenti non dovrebbero influire di molto sulla confrontabilità delle aree relative ad altri progetti, in quanto da una parte è già inficiata da fattori intrinseci (la variabilità di approccio nell’applicazione del metodo stesso, il quale si presta ad interpretazioni soggettive, e la stretta correlazione dei parametri e degl’indici con il territorio specifico di ogni progetto), dall’altra essendo una valutazione di tipo qualitativo è possibile omogeneizzare le carte di suscettibilità riportando tutto ad una stessa scala. Il lavoro svolto ha consentito di produrre degli elaborati di base: − Carta geologica, alla scala 1:10.000, conforme alle norme CARG Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 50 ed elaborati derivati: − − − − − Carta litotecnica Carta delle coperture Cartografie derivate dal DEM Layer dei punti instabili Carte di suscettibilità da frana, per ogni tipologia di dissesto Le carte di suscettibilità sono sei (in formato raster nel DB), una per ogni tipologia di frana, così nominate nel progetto: - “Susc_col” per le colate lente “Susc_cor” per le colate rapide “Susc_cro” per i crolli/ribaltamenti “Susc_sc_rot” per gli scivolamenti rotazionali/traslativi “Susc_sc_sup” per gli scivolamenti superficiali “Susc_solif” per le aree soggette a deformazioni lente o soliflusso In linea generale è possibile affermare che per tutti le tipologie di frana analizzate il territorio studiato presenta livelli di suscettibilità sostanzialmente bassi, fatta eccezione per alcune aree ristrette dove si raggiungono livelli più consistenti. Ciò è in accordo con i dati raccolti in relazione al territorio, dove le frane censite sono in effetti in numero molto ridotto. Livelli di suscettibilità più elevati si riscontrano solo per i processi di crollo/ribaltamento, anche in questo caso in accordo con quanto osservato nell’area, dove tra i pochi fenomeni franosi censiti spiccano le frane per crollo/ribaltamento. Il prodotto finale di zonazione della suscettibilità da frana deve comunque essere considerato come una valida indicazione, a livello territoriale, delle aree su cui concentrare l’attenzione per ulteriori indagini e studi più specifici finalizzati alla pianificazione territoriale. Inoltre, andando oltre il prodotto finale, la potenzialità di questa serie di progetti che si sono susseguiti dal 2006 ad oggi, sta anche nella banca dati omogenea che va a coprire l’intero territorio della Provincia di Roma. Questo database infatti può essere alla base di ulteriori studi, a tal proposito, relativamente alla suscettibilità da frana, come sviluppo futuro sarebbe interessante applicare lo studio di suscettibilità all’intera area provinciale, con l’utilizzo di tutti i dati territoriali e di tutti i punti instabili. Inoltre l’applicazione di diversi metodi di analisi, tra cui per esempio i metodi statisticoprobabilistici, permetterebbe una validazione per confronto dei risultati ottenuti con la metodologia euristica “Enea – Roma Tre”. Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 51 Studio e analisi della suscettibilità da frana - Provincia di Roma - Sapienza – 2015 Pagina 52 14 Bibliografia Barbieri, M., Barbieri, M., D'Orefice, M., Graciotti, R., & Stoppa, F. (2000). Il vulcanismo monogenico medio-pleistocenico della conca di Carsoli (L'Aquila). Geologica Romana, 36, 13-31. 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