La Previsione delle frane
nel Centro Funzionale
dell’Emilia-Romagna
Lorenzo Del Maschio*, Giampiero Gozza*, Antonio Monni**, Sara Pignone°,
Marco Pizziolo*.
° ARPA – Servizio IdroMeteorologico
* Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli, R.E-R
** Agenzia Protezione Civile, R.E-R
PREVISIONE DELLE FRANE
numero di frane
PRINCIPALI EVENTI METEOROLOGICI E RELATIVE
ATTIVAZIONI DI FRANE
dicembre 2002
ottobre 1996
giugno 1994
dicembre 1992
novembre 1990
dicembre 1982
novembre 1982
aprile 1978
gennaio 1977
aprile 1974
settembre 1973
settembre 1972
novembre 1966
aprile 1965
aprile 1964
marzo 1964
aprile 1960
febbraio 1960
dicembre 1959
aprile 1958
febbraio 1951
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
PREVISIONE = possibilità/probabilità che su una data unità
territoriale si attivino movimenti franosi senza definire però il
singolo movimento.
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OBIETTIVO
Direttiva P.C.M. 27 febbraio 2004
Prevede:
1) Previsione degli effetti al suolo conseguenti agli eventi
meteorologici previsti
Sulla base di:
 Suddivisione del territorio regionale in 8 Zone di Allertamento
 Individuazione di scenari di evento per ciascuna Zona di
Allertamento:
CRITICITA’ ORDINARIA
CRITICITA’ MODERATA
CRITICITA’ ELEVATA
2) Monitoraggio dell’evento in atto
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ZONE DI ALLERTAMENTO
H: Pianura di
Parma e
Piacenza
G:Bacini
montani di
Parma, Taro e
Trebbia
E: Bacini
montani di
Panaro, Secchia
ed Enza
F: Pianura di
Modena e Reggio
Emilia
D: Pianura di
Bologna e
Ferrara
B: Pianura
di
Ravenna,
Forlì e
Cesena
C: Bacino montano
del Reno
A: Bacini
montani dei
Fiumi Romagnoli
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SCENARI DI EVENTO (Dir.P.C.M 27 febbraio 2004)
CRITICITA’ ORDINARIA
Eventi meteorologici intensi, localizzati e di breve durata, con piogge cumulate
medie areali modeste, ed incertezza nella localizzazione spazio-temporale del
fenomeno, che possono generare sul territorio:
- Occasionali movimenti franosi (riattivazioni di frane sospese o intermittenti,
o di movimenti di frane già attive).
- Occasionali e improvvise cadute massi
- Fenomeni di erosione superficiale legati a ruscellamento
DANNI
- Locali e provvisorie interruzioni della viabilità
- Perdita di suolo e danni all’agricoltura
- “Occasionale e temporanea pericolosità per l’incolumità delle persone”
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SCENARI DI EVENTO
(Dir.P.C.M 27 febbraio 2004)
Eventi meteorologici diffusi e persistenti, di moderata od elevata intensità e
durata, che possono generare sul territorio:
CRITICITA’ MODERATA:
< 20-25 segnalazioni di dissesto da parte degli Enti territoriali per Zona di
allertamento
CRITICITA’ ELEVATA
> 20-25 segnalazioni di dissesto da parte degli Enti territoriali per Zona di
allertamento
DANNI
- Interruzione della viabilità
- Lesione agli edifici con possibile pericolosità per incolumità delle persone
- Sbarramenti d’alveo (criticità elevata)
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VALUTAZIONE DELLA CRITICITA’ IDROGEOLOGICA (1)
FASE DI PREVISIONE 24 O 36 ORE PRIMA DELL’INIZIO DELL’EVENTO
TUTTI I GIORNI:
BOLLETTINO METEO
VALUTAZIONE LIVELLO
DELLA CRITICITA’
BOLLETTINO DI
VIGILANZA
IDROGEOLOGICA
SE
AVVISO METEO
VALUTAZIONE LIVELLO
DELLA CRITICITA’
AVVISO DI CRITICITA’
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VALUTAZIONE DELLA CRITICITA’ IDROGEOLOGICA (2)
Valutazione effetti sui versanti per le prossime 72 ore
ANALISI DATI
PREVISIONI EFFETTI
SUI VERSANTI
LIVELLO DI CRITICITA’
SCENARIO DI EVENTO
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ANALISI DEI DATI
Dati Osservati:
- Dati pluviometrici giornalieri cumulati nei 30 giorni precedenti
- Dati termometrici e nivometrici nei 30 giorni precedenti
Dati Previsti
- Valori di pioggia media areale – cumulata in 24, 48 e 72 ore – previsti in
ciascuna Zona di allertamento.
- Andamento dello zero termico, al fine di valutare l’eventuale presenza di
precipitazione nevosa o di scioglimento del manto nevoso esistente.
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STRUMENTI
Modello Sigma - Università di Firenze, Arpa SIM e Protezione
Civile Regionale
Modello Soglie Pluviometriche – correlazioni empiriche pioggefrane – Arpa SIM e Servizio Geologico Regionale
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PREVISIONE CON MODELLO SIGMA
20 Macro Aree (350900Km2)
20 Pluviometri:
serie storica di dati
(precipitazioni giornaliere)
di almeno 40 anni
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PREVISIONE CON MODELLO SIGMA (3)
FRANE SUPERFICIALI – Precipitazioni cumulate sino a 10 giorni
CUMULATA
2σ
1,5σ
σ
FRANE
PROFONDE
–
Precipitazioni cumulate dal
10mo al 365mo giorno
1,5σ
MODELLO SOGLIE PLUVIOMETRICHE (1)
Metodo basato sullo studio di 30
eventi meteorologici accaduti negli
ultimi 50 anni e che hanno causato
elevato numero di frane
PROVINCE DI REGGIO EMILIA,
MODENA, BOLOGNA
30 Eventi
1165 attivazioni di frana
DATI:
•
Banca dati frane storiche
http://www.regione.emilia-omagna.it/geologia/
•
Banca dati AVI
•
Dati di precipitazione giornaliera, mensile ed annua dal 1950 al 2002
•
Dati di pioggia intensa giornaliera da 1 a 5 giorni dal 1920-2002
http://avi.gndci.cnr.it
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MODELLO SOGLIE PLUVIOMETRICHE (2)
Pioggia evento: rappresenta la cumulata di pioggia partendo dal giorno di inizio di
evento piovoso fino al giorno di innesco della frana.
Pioggia antecedente: rappresenta la cumulata di pioggia avvenuta nei 30 giorni
antecedenti all’evento.
Evento meteorologico: una sequenza continua di giorni piovosi intervallati al massimo da
un giorno senza pioggia (24h<5mm)
35.0
350
300
250
200
150
100
50
0
25.0
15.0
300
10.0
200
TR2\5
TR5\10
TR50\100
100
pioggia 30 giorni antecedenti normalizzata (%)
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18-20Dic2002
3-6Dic2002
40.0
8-9Ott96
10-14Giu94
5-9Dic92
5
35.0
24-26Nov90
30Nov-3Dic82
durata evento (giorni)
8-10Nov82
4 30.0
13-16Apr78
12-gen-77
3-5Gen77
25.0
28-30Apr74
24-26Sett73
3
16-16Set72
20.0
8-11Set72
4-6Nov66
19-22Apr65
2
15.0
10-15Apr65
28marz-5Apr64
14-16Marz64
1 10.0
30Apr-1Mag60
19-20Apr60
13-18Feb60
5.0
10-14Dic59
0
30Nov-6Dic59
16-17Apr58
30-apr-56
22-27feb1951
6-13feb1951
mag-39
0.0
TR10\20
media mensile
mediaTR20\50
30 giorni antecedenti
400
0.0
mediaTR>100
evento
500
20.0
5.0
TR<2
600
numero attivazioni per durata
evento
400
pioggia evento normalizzata (%)
30.0
PREVISIONE CON SOGLIE EMPIRICHE
35
Se negli ultimi 30 giorni in una
stazione sono caduti quantitativi
di pioggia:
pioggia evento normalizzata (%)
30
25
20
15
1) > 3,5 % della pioggia media
annuale si usano le curve
criticità elevato
10
5
criticità moderato
0
criticità ordinario
0
3,5%
5
10
15
20
25
30
pioggia 30 giorni antecedenti normalizzata (%)
Valutazione per ogni singolo pluviometro
35
2) < 3,5% della pioggia media
annuale si usa Tempo ritorno
dell’evento meteorologico
previsto :
TR > 5 anni = MODERATO
TR >20 anni = ELEVATO
LIVELLO DI CRITICITA’
TOTALE PER OGNI ZONA
DI ALLERTAMENTO
EVENTO 6-8 OTTOBRE 2005
Pioggia prevista per 48
ore(7-8 Ottobre) + pioggia
osservata del 6 ottobre
Pioggia caduta 30 giorni
antecedenti al 6 ottobre
Osservazione
Zona
Previsione perper
Zona
di di
allertamento E: MODERATA
pioggia
evento
normalizzata
pioggia
evento
normalizzata
14
16
12
14
10
12
8
10
6
8
4
6
2
4
2
0
0
0
2
4
6
8
10
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
12 14 normalizzata
16
18 20 30gg
22
24
pioggia
26
28
30
32
34
pioggia norm alizzata 30gg
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CRITICITA’ PER FUSIONE DEL MANTO NEVOSO
Evento 8-13 Marzo 2004: più di 100 frane in Emilia Romagna !!!!
 In seguito a nevicata è importante stimare il quantitativo di neve sciolta per
valutare le condizioni di saturazione del suolo.
 Metodologia ancora da definire
 Dati da valutare:
a) altezza di neve al suolo presente nella fascia appenninica dai 2000 ai
100 metri di quota
b) altezza di neve fusa nella fascia appenninica dai 2000 ai 100 metri negli
ultimi 30 giorni
c) Temperatura dell’aria in atto e prevista nei giorni successivi
In base alla severità dell’evento previsto verrà emesso o Bollettino di Vigilanza
Idrogeologica o Avviso di Criticità
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EVENTO APRILE 2005
EFFETTO NEVE
Aprile 2005 - evento previsto
Tr per 3 Zone > 5 anni
Per la maggior parte dei
pluviometri : NPm <3,5
pioggia normalizzata di evento (%)
Previsto:
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
MODERATO
5
10
15
20
pioggia norm alizzata dei 30 giorni antecedenti (%)
Osservato:
MODERATO
pioggia normalizzata di evento (%)
Aprile 2005 - evento osservato
20
TR<2
18
TR2-5
16
TR5-10
14
TR10-20
12
TR20-50
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
pioggia normalizzata dei 30 giorni antecedenti (%)
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20
MONITORAGGIO
•
Monitoraggio dell’evento meteorologico:
1. Osservazione della pioggia media sulle Zone di Allertamento
2. Osservazione della pioggia registrata dai pluviometri almeno
ogni 6 ore
•
Monitoraggio post-evento meteorologico
1. Raccolta dati riguardo occorrenza di fenomeni franosi:
segnalazioni di dissesto pervenute ai STB regionali e
Protezione Civile
2. Organizzazione di una banca dati delle segnalazioni dei
dissesti
4 Novembre
2005
- Bologna – Bologna 4 novembre 2005
Il Centro Funzionale e la previsione
del dissesto
idrogeologico
CONCLUSIONI: SVILUPPI FUTURI
1) Verifica delle previsioni e calibrazione delle soglie per
ridurre i “falsi allarmi”
2) Implementazione delle soglie pluviometriche
inserendo un bilancio idrologico
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