Analisi per la valutazione del rischio da frana nell'area di Craco (Matera)

Capitolo V - Analisi idrologica ed idrogeologica

    5.1. Caratteristiche idrogeologiche generali
    5.2. Caratteri pluviometrici e correlazioni con gli eventi franosi storici

Indice Craco

5.1. Caratteristiche idrogeologiche generali

Le caratteristiche litologiche delle formazioni affioranti nell'area di Craco permettono l’individuazione di due complessi idrogeologici sovrapposti. Il complesso superiore, all’interno del quale sono comprese le ghiaie e le sabbie della Formazione dei Conglomerati di Craco, caratterizzate da elevata permeabilità per fessurazione e porosità, costituisce l’acquifero sommitale sostenuto dalle Argille Varicolori e dalle sottostanti Argille Plioceniche, caratterizzate da scarsa o nulla permeabilità, le quali costituiscono l’aquiclude del sistema.

La circolazione idrica profonda e superficiale  viene complicata dalla variabilità granulometrica e dalla variazione dello stato di cementazione dei depositi permeabili dell’acquifero sommitale, dalla presenza di estese coltri detritiche che localmente raggiungono spessori notevoli e dall'estrema tettonizzazione delle Argille Varicolori, che al loro interno contengono inclusioni lapidee fratturate. La disomogeneità litologica di questo complesso, dovuta alla presenza di inclusi calcarei, marnosi ed arenacei, determina la presenza di locali acquiferi sospesi. Le disomogenee caratteristiche di permeabilità del substrato e delle soprastanti coperture di diversa origine sono rappresentate in Tav. 7.

L’acquifero sommitale è caratterizzato da emergenze di tipo effimero che affiorano lungo il versante prevalentemente in maniera diffusa, segnalata principalmente dalla presenza di macchie di vegetazione idrofila o da un diverso grado di umidità locale dei terreni.

Lungo le aree di affioramento dei terreni argillosi, le acque meteoriche tendono prevalentemente a scorrere in superficie, producendo solchi erosivi piuttosto incisi, che terminano nelle aste principali del reticolo idrografico. La scarsa infiltrazione e di conseguenza l'elevato ruscellamento superficiale, favoriscono intensi fenomeni di erosione lineare ed estese aree di erosione superficiale accelerata, come testimoniato dalle numerose aree calanchive.

Il reticolo idrografico, data la natura dei terreni è piuttosto inciso e si sviluppa sotto forma di impluvi pressoché rettilinei lungo i versanti, che terminano ortogonalmente, nei corsi d'acqua presenti a fondovalle.

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5.2. Caratteri pluviometrici e correlazioni con gli eventi franosi storici

I dati pluviometrici utilizzati per l’analisi sono relativi a quattro stazioni di misura site nelle vicinanze di Craco: Ferrandina, Pisticci, Pomarico e Bernalda; gli apparati di misura sono posti rispettivamente alle quote 496 m s.l.m., 364 m s.l.m., 455 m s.l.m. e 127 m s.l.m.

Il dato pluviometrico utilizzato per l’analisi è la pioggia cumulata mensile, in quanto reperibile in formato digitale per alcune delle stazioni menzionate, e ritenuto significativo per una prima analisi dei legami con i fenomeni di dissesto; questi ultimi, come verrà evidenziato in seguito, dipendono in modo fondamentale dalle precipitazioni, e principalmente da quelle protratte per lunghi periodi.

Le serie pluviometriche abbracciano un arco temporale che va dal 1951 al 1986; la stazione di Ferrandina interrompe la serie nel 1978, ma per essa sono disponibili dati anche dal 1921 al 1937. Alcune delle stazioni presentano frequenti dati mancanti, integrati, dove possibile, con quelli delle stazioni vicine.

L’area di Craco, e più in generale la fossa Bradanica, è contraddistinta da un clima semiarido con precipitazioni medie annue dell’ordine di 600-650 mm. In figura 5.1 sono rappresentate le precipitazioni totali annue per le quattro stazioni; la stazione di Ferrandina interrompe i dati al 1978, mentre per la stazione di Bernalda i valori mensili dal 1974 in poi presentano numerosi dati mancanti, non sono stati quindi riportati i totali annui.

Fig. 5.1: precipitazioni totali annue per le quattro stazioni di riferimento

La maggior parte delle precipitazioni annue si verificano nei mesi autunno-invernali, generalmente da ottobre a febbraio, con valori medi mensili che non superano i 100 mm (Fig 5.2); il periodo estivo è invece caratterizzato da precipitazioni molto scarse che favoriscono l’essiccazione delle coltri superficiali dei terreni argillosi. In questo modo, le piogge immediatamente successive al periodo estivo trovano le condizioni ottimali per l’infiltrazione in profondità nelle coltri, attraverso le fratture prodotte nel terreno dal ritiro dei materiali argillosi essiccati.

Fig. 5.2: precipitazioni medie mensili per le quattro stazioni di riferimento

Per lo studio dei legami esistenti tra fenomeni franosi e precipitazioni, sono stati considerati i dissesti storici dei quali è nota con precisione la data o il mese in cui si sono verificati. Successivamente sono state analizzate le precipitazioni precedenti al dissesto e quelle verificatesi nei mesi antecedenti, per consentire una migliore comprensione delle dinamiche dei fenomeni.

Di seguito sono elencati le frane note e storicamente datate, utilizzate in questo studio:

-          25 novembre 1959, collasso del campo da calcio al di sotto del centro storico e riattivazione delle due frane laterali;

-          dicembre 1963, si registrano riattivazioni al centro storico e alla frana del convento;

-          27 dicembre 1964, frana lungo la statale 103 tra S. Maria di Craco e Stigliano.

-          gennaio 1965, collasso del muro di sostegno del centro storico;

-          8 gennaio 1970, riattivazioni in contrada S. maria giampaolo, centro storico;

-          aprile 1971, collasso del nuovo muro di sostegno e riattivazione delle due frane laterali

-          25 gennaio 1972, riattivazioni.

Osservando la figura 5.1 sono indicati gli anni che presentano precipitazione superiore alla media, nei quali si sono registrati fenomeni franosi; come si vede il 1959, il 1964 ed il 1972 sono annate in cui le precipitazioni hanno superato sensibilmente il valore medio, mentre gli altri fenomeni di dissesto non sono legati ad annate particolarmente piovose.

Per le successive analisi, a seguito di test di adattamento, i dati sono stati regolarizzati adottando la distribuzione normale logaritmica per le tre stazioni di Pisticci, Pomarico e Bernalda, mentre si è adottata la distribuzione di Frechet per Ferrandina; l’affidabilità dell’adattamento è stata valutata attraverso il test di Kolmogorov-Smirnov, assumendo un livello di significatività pari al 5%.

Nel seguito vengono analizzate caso per caso le precipitazioni precedenti ai singoli dissesti, mentre, nel Capitolo VII, verranno presentati i valori del tempo di ritorno calcolati sia per la precipitazione mensile che per periodi di più mesi cumulati, da 2 a 5 (Fig.7 e 7b), la cui attendibilità è condizionata dal ridotto intervallo di tempo a cui la  serie si riferisce.

-   1959

La frana si verifica a novembre a seguito di un fenomeno critico rispetto alle medie pluviometriche mensili. Come si osserva nella figura 5.3 i mesi precedenti mostrano precipitazioni ampiamente nella media, mentre a novembre nelle stazioni di Pisticci e Pomarico si registrano altezze di pioggia superiori a 500 mm, valori che superano di oltre il 500% la media mensile, e prossimi alla media annuale. Tali valori inoltre, risultano pari a quasi il 50% della precipitazione annua, e presentano un tempo di ritorno (in seguito Tr) stimato di 270 anni per Pisticci e 220 anni per Pomarico. Questi parametri sono da considerarsi soltanto indicativi dell’eccezionalità dell’evento, in quanto non può ritenersi affidabile un valore così elevato del Tr avendo a disposizione una serie di dati inferiore ai 40 anni.

Fig. 5.3: precipitazioni mensili del 1959

Nella stessa occasione le stazioni di Ferrandina e Bernalda registrano altezze di pioggia più modeste, comunque al di sopra delle medie del periodo, con Tr stimati di 23 e 8 anni rispettivamente. Dalla figura 5.4 è rappresentata la distribuzione delle precipitazioni giornaliere del mese di novembre; come si osserva il fenomeno piovoso presenta caratteristiche eccezionali, essendosi verificato in cinque giorni consecutivi, con la massima precipitazione di 314 mm in un solo giorno, lo stesso in cui si è attivata la frana.

Fig 5.4: precipitazioni giornaliere del mese di novembre 1959 per la stazione di Pisticci

-          1963

Dalla figura 5.5 si osserva come le riattivazioni registrate nel mese di dicembre siano legate alle intense precipitazioni di ottobre e dicembre stesso, che superano le medie mensili del 176% e del 140% rispettivamente. Le precipitazioni sono distribuite in intervalli di 3-5 giorni consecutivi, e la frana è probabilmente legata alle piogge verificatesi tra l’11 ed il 14 del mese. Il periodo che presenta il più elevato Tr è quello relativo a 3 mesi per tutte e quattro le stazioni, con valori modesti,  compresi tra 2 e 4,5 anni.

Fig. 5.5: precipitazioni mensili del 1963

-          1964-1965

La frana del dicembre 1964 si verifica lungo la S.S. 103, oltre il paese verso ovest, mentre quella del gennaio 1965 interessa il centro storico e produce il crollo dell’antico muro di sostegno. Come si vede nella figura 5.6, i mesi di novembre e dicembre mostrano precipitazioni superiori alla media e precedentemente anche a settembre si registrano altezze di pioggia elevate.

Fig. 5.6: precipitazioni mensili del 1964-65

La frana attivatasi il 27 dicembre è direttamente legata alle intense precipitazioni dei tre giorni precedenti, e a quelle verificatesi una settimana prima, tenendo comunque conto dello stato di saturazione dei terreni a seguito delle piogge dei mesi precedenti. Per questo evento i massimi Tr si registrano sulle cumulate dei 4 mesi per le stazioni di Pisticci e Pomarico (4 anni), mentre si attestano sulle cumulate di due mesi per le altre due stazioni; a Bernalda, dove le altezze di pioggia sono nettamente superiori alla media sia a novembre che a dicembre, si registra il Tr più elevato, di circa 8 anni.La frana di gennaio è probabilmente legata alle precipitazioni distribuite in un periodo di nove giorni consecutivi, misurati a Bernalda, e sicuramente correlata alle piogge dei mesi antecedenti. Alla stessa stazione il massimo Tr si ottiene per la cumulata di tre mesi, con un valore di 7,6 anni; per le altre stazioni i valori massimi si registrano per le cumulate di 5 mesi, variabili tra 3 e 6 anni.

-          1970

La frana registrata l’8 gennaio è direttamente legata alle precipitazioni del mese di dicembre (Fig 5.7), che non risultano particolarmente intense ma distribuite in numerosi giorni consecutivi, 16 misurati a Bernalda, e per un totale di 24 giorni piovosi nel mese.Le piogge non sono in questo caso di particolare entità, in quanto i valori massimi del Tr sono di 1,5-2 anni, per le cumulate di 4 mesi (non considerando gennaio).

Fig. 5.7: precipitazioni mensili del 1968-69

-          1971

La frana si verifica ad aprile e nei due mesi precedenti non si registrano piogge superiori alla media (Fig 5.8); precipitazioni più intense si registrano a dicembre e gennaio. I tempi di ritorno indicano piogge molto frequenti, con un massimo di 1,7 anni per il periodo di 5 mesi.

Appare in questo caso probabile un ulteriore fattore perturbativo che abbia influenzato la stabilità dell’area; a questo proposito è fondamentale considerare l’influenza dell’opera di sostegno alla S.S. 103, terminata nell’autunno precedente. Le fondazioni su pali contigui, di cui la struttura era dotata, hanno sicuramente prodotto sensibili mutamenti nelle caratteristiche idrauliche del versante, impedendo il naturale deflusso delle acque di falda nei mesi successivi alle precipitazioni. In questo modo l’aumento delle pressioni interstiziali nei terreni a monte dell’opera, ha sicuramente prodotto uno decadimento delle caratteristiche meccaniche e danneggiato la stabilità del versante.

Fig. 5.8: precipitazioni mensili del 1970-71

-          1972

La frana si verifica il 25 gennaio, a seguito di un intenso fenomeno piovoso protrattosi per 12 giorni consecutivi, registrati alla stazione dei Pisticci. Osservando la figura 5.9, si individuano scarse precipitazioni nei mesi precedenti, e si presuppone quindi che il dissesto sia direttamente legato all’evento piovoso di gennaio.

Fig. 5.9: precipitazioni mensili del 1971-72

I Tr stimati per la precipitazione di questo mese risultano di 38 anni per Pomarico, 28 anni per Pisticci, 22 anni per Ferrandina e 74 anni per la precipitazione registrata a Bernalda; anche questo valore si ritiene puramente indicativo, dato il numero dei dati di base.

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