Programma Operativo Nazionale “Ricerca e Competitività 2007-2013” Regioni
Convergenza
ASSE I – Sostegno ai mutamenti strutturali
Obiettivo Operativo: Aree scientifico-tecnologiche generatrici di processi di
trasformazione del sistema produttivo e creatrici di nuovi settori
Azione: Interventi di sostegno della ricerca industriale
Riunione congiunta Comitato Tecnico Scientifico e
Comitato di Coordinamento Esecutivo
SISTEMI INTEGRATI PER IL MONITORAGGIO,
L’EARLY WARNING E LA MITIGAZIONE
DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO
LUNGO LE GRANDI VIE DI COMUNICAZIONE
Università della Calabria, 25 Luglio 2013
Pasquale Versace
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Dropbox: sottocartella “Sperimentazione”
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Dropbox: sottocartella “Sperimentazione”
01 Quale sperimentazione
02 Costi strumenti
03 Disponibilità strumenti
04 Indice rapporto TAS
05 Carta scenari di evento
06 Informazione dei sensori e operatività CAED
07 …….............
… …………...…..
… …………...…..
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Fenomeni
“lenti”
Fenomeni
“veloci”
MISURA
degli spostamenti
PREVISIONE
degli spostamenti
Scatterometro
Modelli di
preannuncio o di
simulazione (MOP)
e misura di
parametri correlati
Radar
Interferometro
Sensori accelerometrici (SMAMID)
Sensori puntuali di posiz. e inclinaz.
Monitoraggio frane profonde livello 1
(1 inclinometro, 2 piezometri, indagini geotecniche)
Monitoraggio frane profonde livello 2
(2 inclinometri, 3 piezometri, indagini geotecniche)
- Dati offline
- Dati online
SUSHI
Geotop
Sciddica
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Alcune distinte devono essere compilate/integrate …
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Disponibilità e localizzazione strumenti
Tipologia
1
2
MONITORAGGIO DI LIVELLO 1
(3 PIEZ. + 2 INCL.)
MONITORAGGIO DI LIVELLO 2
(2 PIEZ. + 1 INCL.)
A3
A16
A18
Var.
Var.
Var.
Var.
Var.
Var.
3
SMAMID (WP 2.2)
1
1
1
4
SENSORI PUNTUALI DI POSIZIONE
E INCLINAZIONE (WP 2.4)
1
1
1
5
SCATTEROMETRO (WP 3.1)
1
6
RADAR (WP 3.3)
1
7
INTERFEROMETRO (WP 3.6)
1
1
1
8
MODELLO GEOTOP (WP 4.1)
1
1
9
MODELLO SUSHI (WP 4.2)
1
10
MODELLO SCIDDICA (WP 4.3)
1
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Dropbox: sottocartella “Sperimentazione”
01 Quale sperimentazione
02 Costi strumenti
03 Disponibilità strumenti
04 Indice rapporto TAS
05 Carta scenari di evento
06 Informazione dei sensori e operatività CAED
07 …….............
… …………...…..
… …………...…..
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Dropbox: sottocartella “Sperimentazione”
01 Quale sperimentazione
02 Costi strumenti
03 Disponibilità strumenti
04 Indice rapporto TAS
05 Carta scenari di evento
06 Informazione dei sensori e operatività CAED
07 …….............
… …………...…..
… …………...…..
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
SCENARI DI EVENTO
Gli scenari di evento descrivono le caratteristiche dei fenomeni attesi in termini
di dimensione, velocità, materiali coinvolti, probabilità di accadimento.
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Su ciascuna TAS devono essere redatte almeno le seguenti carte tematiche:
- Perimetrazione area di pertinenza
- Carta geologica, relativa a dette aree
- Carta geomorfologica, relativa a dette aree
- Carta inventario frane, relativa a dette aree
- Carta suscettività a franare (frane esistenti + frane previste). Si possono
utilizzare più tecniche per realizzare questa carta ma almeno una deve essere
comune a tutte le TAS.
- Carta degli scenari di evento. Si deve costruire una legenda tipo. Può convenire
predisporre un catalogo degli scenari .
- Carta degli scenari di rischio. Anche in questo caso si deve costruire una
legenda tipo e conviene redigere un catalogo. Si deve tener conto che in questo
caso gli elementi a rischio sono limitati.
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Estratto dal deliverable “Linee Guida per l’identificazione degli scenari di rischio” :
“Uno studio di pericolosità da frana per una certa area deve
essere in grado, quindi, di prevedere dove una frana avverrà,
quanto sarà grande e veloce e quale sarà la sua ricorrenza
temporale (tempo di ritorno).”
Quanto veloce …
Quanto “frequente”…
VEL (Velocità della frana)
PRO (Probabilità della frana)
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
VEL (Velocità della frana)
classe
1
2
3
4
5
denominazione
lento
moderato
rapido
molto rapido
estremamente rapido
descrizione
<
(13 m/mese); classi 1,2,3 di Cruden e Varnes
-6
> 5x10 m/s (13 m/mese); classe 4 di Cruden e Varnes
> 5x10-4m/s (1,8 m/ora); classe 5 di Cruden e Varnes
> 5x10-2m/s (3 m/min); classe 6 di Cruden e Varnes
> 5 m/s; classe 7 di Cruden e Varnes
5x10-6m/s
PRO (Probabilità della frana)
classe
1
2
3
4
5
denominazione
molto rara
abbastanza rara
poco frequente
frequente
molto frequente
descrizione
T > 100 anni
T< 100 anni
T < 20 anni
T< 5 anni
T< 1 anno
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
Quanto grande …
Frane
Frane in roccia
SUP (Superficie della frana)
FRO (Fronte della frana)
SPE (Spessore della frana)
VOL (Volume della frana)
ISG
(Indice di severità
geometrica della frana)
DIM
(Dimensione blocchi)
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
SUP (Superficie della frana)
classe
1
2
3
4
5
denominazione
molto piccola
piccola
media
grande
molto grande
descrizione
< 100 mq
<1.000 mq
<10.000 mq
<100.000 mq
>100.000 mq
VOL (Volume della frana)
classe
denominazione
descrizione
1
estremamente
piccola
< 500 mc; classe estr. piccola
Fell
2
molto piccola
< 5.000 mc; classe molto
piccola Fell
3
piccola
< 50.000 mc; classe piccola
Fell
FRO (Fronte della frana)
classe
1
2
3
4
5
denominazione
molto piccolo
piccolo
medio
lungo
molto lungo
descrizione
<10 m
< 100 m
< 500 m
< 1000 m
>1000 m
4
media
5
grande
SPE (Spessore della frana)
classe denominazione
1
molto superficiale
2
superficiale
3
media
4
profonda
5
molto profonda
descrizione
≤ 0.5 m
≤2m
≤ 10 m
≤ 30 m
> 30 m
< 500.000 mc; classi media e
mediamente grande (parte)
Fell
>
500.000
mc;
classi
mediamente grande (parte),
molto grande, estremamente
grande Fell
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ISG (Indice di severità geometrica della frana)
classe
1
2
3
4
5
denominazione
molto piccola
piccola
media
grande
molto grande
descrizione
indici SUP, FRO, VOL, SPE tutti eguali ad 1
almeno un valore 2 tra gli indici SUP, FRO, VOL, SPE
almeno un valore 3 tra gli indici SUP, FRO, VOL, SPE
almeno un valore 4 tra gli indici SUP, FRO, VOL, SPE
almeno un valore 5 tra gli indici SUP, FRO, VOL, SPE
DIM (Dimensione blocchi)
classe
1
2
3
4
5
denominazione
molto piccolo
piccolo
medio
grande
molto grande
descrizione
diametro ≤ 0.5 m
diametro ≤ 2 m
diametro ≤ 5 m
diametro ≤ 10 m
diametro > 10 m
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Quanto grande, quanto veloce, quanto “frequente”…
Frane
ISG x VEL = INF
INF x PRO = HF
Frane
in roccia
DIM x VEL = INR
INR x PRO = HR
INF (Intensità della frana)
HF (Pericolosità da frana)
INR (Intensità della frana in roccia)
HR (Pericolosità da frana in roccia)
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INF
(Intensità della frana) -
Frane
INR (Intensità della frana in roccia)
ISG x VEL = INF
Frane in roccia
DIM x VEL = INR
VEL1
VEL2
VEL3
VEL4
VEL5
ISG1
INF1
INF1
INF1
INF2
INF3*
ISG2
INF1
INF1
INF2
INF3*
INF3
ISG3
INF1
INF2
INF3*
INF3
INF3
ISG4
INF2
INF3*
INF3
INF3
INF3
ISG5
INF3*
INF3
INF3
INF3
INF3
classe denominazione
1
bassa
2
media
3
elevata
* oppure INR2
* oppure INF2
VEL1
VEL2
VEL3
VEL4
VEL5
DIM1
INR1
INR1
INR1
INR2
INR3*
DIM2
INR1
INR1
INR2
INR3*
INR3
DIM3
INR1
INR2
INR3*
INR3
INR3
DIM4
INR2
INR3*
INR3
INR3
INR3
DIM5
INR3*
INR3
INR3
INR3
INR3
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Carta degli scenari di evento
LIVELLO 1
(perimetrazione frana e
zona di propagazione)
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(NO frana in roccia)
LIVELLO 3
LIVELLO 2
LIVELLO 2 e 3
(box relativi a tratto
stradale interessato)
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Dropbox: sottocartella “Sperimentazione”
01 Quale sperimentazione
02 Costi strumenti
03 Disponibilità strumenti
04 Indice rapporto TAS
05 Carta scenari di evento
06 Informazione dei sensori e operatività CAED
07 …….............
… …………...…..
… …………...…..
Sistemi integrati per il monitoraggio, l’early warning e la mitigazione del rischio idrogeologico lungo le grandi vie di comunicazione
SENSORE
SENSORE
Informazione tipica
MODELLO
Informazione tipica
Per ciascuna informazione
vanno identificati 4 stati:
stato 0 = nessuna variazione
stato 1 = piccola variazione
stato 2 = media variazione
NOTA: I sensori si dividono in
stato 3 = grande variazione
sensori sempre attivi (SSA) e
sensori attivi on demand (SOD)
SOGLIE
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All’istante t
4 x K configurazioni
“Risposta” CAED
Stato
K sensori (A, B, C, …, K)
Sensore
SMUG
A
B
C
…
K
0
2
1
…
0
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Il CAED che riceve il segnale può esercitare quattro
opzioni, di cui una con tre varianti:
opzione 0 = nessuna azione
opzione 1 = attivazione SOD
opzione 2 = intensificare la presenza fino ad H24
opzione 3/1 = emettere un avviso di criticità di livello 1 (ordinaria)
opzione 3/2 = emettere un avviso di criticità di livello 2 (moderata)
opzione 3/3 = emettere un avviso di criticità di livello 3 (elevata)
Ad ogni configurazione deve corrispondere una predefinita
opzione CAED.
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ROAD MAP
• Definire informazione fornita da ciascun sensore
• Fissare valori soglia
• Identificare possibili configurazioni per ciascuna SMUG
• Associare a ciascuna configurazione un’opzione CAED