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

Capitolo VII - Analisi della suscettibilità

    7.1. Fattori predisponenti
    7.2. Analisi di suscettibilità ai fenomeni franosi superficiali
    7.3. Analisi di suscettibilità ai fenomeni franosi profondi

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Introduzione

In questa fase vengono esposte sia le considerazioni derivanti dall’analisi condotta nella prima fase del lavoro, sia i processi elaborativi applicati ai dati disponibili e preliminari alla successiva fase di analisi.

Le indagini effettuate hanno condotto ad una selezione all’interno delle quattro tipologie di fenomeni franosi inizialmente individuati, presenti nella carta inventario (Tav. 1), operata in base all’effettiva capacità di ognuno di questi  di determinare condizioni di dissesto.

La modesta pericolosità sia dei crolli, dovuta alla prevalenza del lento processo di disfacimento del corpo sabbioso-conglomeratico rispetto ai fenomeni di fratturazione e distacco di blocchi isolati, sia del fenomeno di espandimento laterale, dovuta alla bassisima velocità di sviluppo, ha determinato la scelta di concentrare l’attenzione sui fenomeni di scorrimento e sulle colate. Di conseguenza le considerazioni che seguono, relative ai parametri predisponenti, ai fattori d’innesco ed alle dinamiche evolutive, sono dirette prevalentemente a queste due tipologie di frana.

7.1. Fattori predisponenti

L’analisi dei singoli fenomeni di frana ha permesso l’individuazione delle caratteristiche geomorfologiche, geologiche, geotecniche, idrologiche/idrogeologiche e di uso del suolo che in diversa misura hanno concorso a determinare le condizioni di propensione al dissesto. La distribuzione dei diversi parametri ha permesso una distinzione basata non sulla tipologia ma sulle dimensione dei fenomeni. E’ stato infatti osservato un diretto rapporto tra la profondità dei fenomeni, scorrimenti e colate, e i diversi parametri predisponenti individuati.  

Scorrimenti e colate superficiali

·         Litologia prevalente: argille varicolori

·         Pendenze comprese tra 10° e 20°

·         Imbibizione e disseccamento

·         Contrasto di permeabilità tra coltre superficiale e substrato

·         Presenza di creep

·         Erosione superficiale (calanchi e rill erosion)

·         Uso del suolo, terreni seminati annualmente

Scorrimenti profondi e grandi colate

·         Litologia prevalente: argille varicolori

·         Contrasto di competenza e permeabilità tra il corpo sabbioso-conglomeratico e le argille sottostanti

·         Presenza di grandi nicchie predisponenti al dissesto nella zona di monte

Presenza di un esteso scorrimento rotazionale a monte

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7.2. Analisi di suscettibilità ai fenomeni franosi superficiali

I fenomeni di tipo superficiale comprendono quei fenomeni di dissesto che si sviluppano all’interno della coltre superficiale dei terreni, per profondità non superiori ai 4-6 m.

Per questa prima classe, sono stati considerati come fattori predisponenti, la litologia, la classe di pendenza, l’uso del suolo, e l’esposizione dei versanti; questi parametri possono essere rappresentati in forma vettoriale attraverso poligoni omogenei, ed espressi in strati informativi digitalizzati tramite il GIS. In questo modo la suscettibilità può essere rappresentata e generalizzata attraverso l’integrazione dei dati relativi a ciascuno dei parametri predisponenti, attraverso l’individuazione di unità territoriali omogenee (UTO) che contengono o meno i parametri stessi.

Per l’ottenimento delle UTO si è operata una intersezione dei temi vettoriali relativi ai singoli parametri predisponenti, ottenendo un nuovo strato informativo composto da una serie di poligoni, ognuno dei quali omogeneo  rispetto alle informazioni relative a ciascun parametro.

Il passo successivo è stato quello di assegnare un peso alle singole classi di ogni parametro (ad esempio per la litologia, le argille varicolori devono avere un peso differente dalle argille plioceniche). Per l’assegnazione dei pesi è stato utilizzato il metodo statistico univariato dell’Analisi Condizionata.In base a tale metodologia, i singoli strati informativi (layers) relativi ai parametri predisponenti, sono stati sovrapposti alla carta delle frane superficiali, e dal database corrispondente, sono state calcolate le aree relative ai poligoni così ottenuti. In questa elaborazione i singoli poligoni di ogni strato informativo, costituiscono le unità di base (UTO) in cui la classe di appartenenza all’interno dello strato viene definita come caratteristica omogenea distintiva. A titolo esemplificativo, nello strato informativo “litologia”, le singole UTO sono rappresentate dai poligoni che lo compongono, ognuno dei quali è definito da una classe distinta, rappresentata dalla particolare formazione geologica. Per attribuire quindi, un peso ad ogni classe di ogni singolo strato informativo, si è adottata la probabilità condizionata (P) di presenza di dissesto (D) all’interno di ogni classe (c), data da:

P(D/c) = area della classe che risulta in frana/ area totale della classe

I valori di probabilità risultanti, sono quindi stati utilizzati come pesi rappresentativi delle classi. (Tab.7.1, 7.2, 7.3, 7.4)

Tab 7.1

Tab 7.2

Assegnazione del peso all’esposizione

Tab 7.3 Assegnazione del peso alle diverse classi di uso del suolo

Tab 7.4 Assegnazione del Peso alle classi di pendenza.

Una volta attribuiti i pesi a ciascuna classe di ognuno degli strati informativi considerati, si è proceduto ad una combinazione degli stessi pesi, per poter attribuire un valore finale ad ogni elemento omogeneo presente nello strato informativo finale.

A questo scopo sono state considerate due distinte funzioni di tipo lineare, la prima di tipo sommatoria e la seconda di tipo prodotto.

Nei due casi si è ottenuta una distinta distribuzione dei valori finali attribuiti alle UTO, come si può osservare dai grafici delle figure 7.1 e 7.2.

Fig.7.1 Distribuzione del valore della Suscettibilità calcolata con la funzione somma per tutte le UTO

Nel caso della funzione somma la distribuzione presenta due flessi, ed un'ampia fascia in cui la distribuzione è di tipo lineare. Si è inizialmente deciso di individuare i valori di separazione delle tre classi di suscettibilità (alta, media e bassa), in corrispondenza dei flessi. In base a questa scelta si è constatato che la fascia relativa alla classe di media suscettibilità risultava eccessivamente ampia, soprattutto in base alla distribuzione sul territorio. Tale fascia è quindi stata ridotta aumentando il valore di separazione tra le classi bassa e media, scegliendolo pari a 15, e diminuendo il valore di separazione tra le classi media e alta, scegliendolo pari a 20. In questo modo si è ottenuta una carta di suscettibilità (Tav. 12) più rispondente alle caratteristiche del territorio in esame.

Fig.7.2 Distribuzione del valore della Suscettibilità calcolata con la funzione prodotto per tutte le UTO

Per quanto riguarda invece la funzione prodotto, la distribuzione dei valori di suscettibilità ottenuti, risulta di tipo esponenziale e, dopo diverse prove di adattamento al territorio, la scelta dei valori separatori tra le classi è ricaduta sui valori 200 e 500.

Nei due casi analizzati risultano diverse le percentuali di aree del bacino ricadenti nelle tre distinte classi di suscettibilità. Nel caso della funzione somma il 45% del bacino risulta a bassa suscettibilità, il 24%  ricade nella classe intermedia ed il restante 31% risulta ad alta suscettibilità (tab.7.5)

Tab 8.5 Aree totali interessate dalle tre classi

Nel secondo caso si osserva un aumento delle aree ricadenti nelle due classi estreme ed una riduzione delle aree soggette a suscettibilità media, le percentuali risultano del 59%, del 17% e del 24%, rispettivamente per le classi bassa media e alta (tab. 8.6)

Anche per quanto riguarda le percentuali di aree in frana che ricadono nelle diverse classi, i due casi presentano delle differenze, è possibile infatti osservare che attraverso la funzione di sommatoria, il 74% delle aree in frana ricadono nella classe di alta suscettibilità, mentre solo il 3,3% di esse ricadono in aree definite a bassa suscettibilità (tab.8.7). Tuttavia, con questo tipo di funzione, ricadono nelle classi a media o elevata suscettibilità formazioni che, nell'area, non fanno rilevare la presenza di questo tipo di fenomeni.

Tab.8.6 Aree totali interessate dalle tre classi

Tab.8.7 Arre in frana che ricadono nelle diverse classi

Attraverso la funzione moltiplicativa, la distribuzione delle aree in frana ricadenti nelle tre classi è la seguente: valori del 49% e del 39% rispettivamente per le classi media ed alta ed il 12% ricadente nella classe di bassa suscettibilità. In questo caso, le formazioni che non sono suscettibili ai dissesti superficiali, ricadono per intero nella classe di bassa suscettibilità.

Da quanto emerge dall'analisi delle due funzioni proposte, si può concludere che nel primo caso (funzione somma) si ottiene una carta di suscettibilità di tipo conservativo rispetto ai fenomeni di dissesto superficiale, che presenta un'ampia fascia di territorio riconosciuto a suscettibilità media, comprendente anche terreni sui quali tali fenomeni non si sono registrati.

La funzione moltiplicativa, al contrario, fornisce risultati più restrittivi rispetto alla precedente, in quanto il prodotto rende nullo il valore attribuito ad una singola UTO che abbia uno solo dei pesi pari a zero. In questo caso la distribuzione in funzione della litologia distingue più nettamente i diversi terreni. Si conviene di adottare come carta di suscettibilità di riferimento quella relativa alla funzione somma e riportata in allegato come Tav.12.

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7.3 Analisi di suscettibilità ai fenomeni franosi profondi

Per quanto riguarda i fenomeni di dissesto profondi che nel tempo si sono riattivati nell'area di Craco, la metodologia sopra esposta non risulta efficace per la definizione delle aree suscettibili, per i seguenti motivi: il principale è riconducibile alle potenzialità di tale metodo rispetto alla valutazione di quelle aree, attualmente stabili, ma che possono manifestare in futuro potenziali fenomeni di dissesto. Nell'area in esame i fenomeni profondi si producono essenzialmente per riattivazione di dissesti già verificatisi in passato, con retrogressione nelle parti sommitali e allargamento nelle porzioni mediane dei versanti. In sostanza lo sviluppo e l’evoluzione di questi fenomeni avviene solamente nelle aree già in frana e non avrebbe quindi significato la ricerca di nuove aree suscettibili.

Il secondo problema che si individua nell'applicazione della metodologia riguarda la scelta dei parametri predisponenti. Oltre alla litologia, che condiziona fondamentalmente i fenomeni, altro fattore è nell'assetto stratigrafico locale, contraddistinto dalla presenza di una formazione più permeabile al di sopra di una poco permeabile. Tutti i fenomeni si producono infatti nelle aree di contatto tra le sabbie e i conglomerati e le formazioni argillose sottostanti. Questo tipo di parametro risulta di difficile ricostruzione e rappresentazione sul GIS, alla luce delle potenzialità investigative disponibili in questo studio. In questo caso non risulta quindi possibile applicare una intersezione di temi ed ottenere delle unità omogenee, base per l'analisi tramite GIS.

Fig.7.3  Individuazione aree suscettibili ai fenomeni franosi profondi secondo i risultati dell’analisi geomorfologica.

Le  possibili metodologie sono una di tipo geomorfologico e una di tipo deterministico a scala di singolo fenomeno (vd. Cap.VIII – Analisi di stabilità). Per quanto riguarda il primo approccio vengono individuate come suscettibili tutte le aree a monte di quelle già investite dai fenomeni franosi in passato, in quanto una futura riattivazione dei fenomeni di scorrimento rotazionale, data la tendenza retrogressiva individuata dalle precedenti analisi, produrrebbe un avanzamento verso monte delle aree di collasso. Si ritengono a questo proposito estremamente a rischio tutte quelle aree che già presentano segni di mobilitazione, come fratture di tensione o zone di terreno in contropendenza, come è stato rilevato in numerose zone all'interno dell'area dell'antico abitato (Fig.8.3).

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