Corso di formazione “Protezione Civile e tecniche di evacuazione”

1. Corso di formazione “Protezione Civile e tecniche di evacuazione” Rischi e conoscenza del territorio Airola (BN) 17 – 18 aprile 2013 Docente: Mario Barbani mario.barbani@protezionecivile.it

2. CONCETTO DI RISCHIO “ E’ l’entità del danno atteso in una data area e in un certo intervallo di tempo in seguito al verificarsi di un particolare evento calamitoso” • Per un dato elemento a rischio l’entità dei danni attesi si può valutare attraverso: • La pericolosità (P)la probabilità di occorrenza dell’evento calamitoso entro un certo intervallo di tempo ed in una zona tale da influenzare l’elemento a rischio; • La vulnerabilità (V) ovvero il grado di perdita prodotto su un certo elemento o gruppo di elementi esposti a rischio risultante dal verificarsi dell’evento calamitoso; • Valore dell’elemento a rischio (E) ovvero il valore delle proprietà, delle attività economiche e della popolazione a rischio in una determinata area.

3. R = P × V × E Conosciuta come: EQUAZIONE DEL RISCHIO Danno (D) è il grado previsto di perdita, di persone e/o beni, a seguito di un particolare evento calamitoso, funzione sia del valore esposto (E) che della vulnerabilità (V). D = V × E

4. RISCHIO IDROGEOLOGICO “ E’ l’entità del danno atteso in una data area e in un certo intervallo di tempo a seguito del verificarsi di fenomeni idrogeologici” Alluvioni Frane

5. FRANA “Fenomeno di movimento o caduta di materiale roccioso o sciolto dovuto alla rottura dell'equilibrio statico preesistente ovvero all'effetto della forza di gravità che, agendo su di esso, supera le forze opposte di coesione del terreno.” CAUSE CHE PROVOCANO UNA FRANA • Cause predisponenti: natura del terreno, litologia, giacitura, andamento topografico, acclività dei versanti, clima, precipitazioni, escursioni termiche, idrogeologia ecc.; • Cause preparatrici: disboscamento, piovosità, erosione delle acque, variazione del contenuto d’acqua, azioni antropiche ecc; • Cause provocatrici: abbondanti piogge, erosione delle acque, terremoti, scavi e tagli ecc;

6. PARTI DI UNA FRANA • Nicchia di distacco: intaccatura del pendio che segna il confine fra la parte staccata e quella rimasta; • Alveo o pendio: solco sul quale si sono spostati i materiali; • Cumulo di frana: zona in cui si depositano confusamente i detriti; corona testata superficie di separazione scarpate secondarie

7. CLASSIFICAZIONE DELLE FRANE Tipo di materiale movimentato Tipo di movimento che il materiale segue Frane di crollo (falls): distacco e conseguente caduta di una massa di materiale da un pendio molto ripido. Il materiale si muove in caduta libera e, dopo aver raggiunto il versante, si muove per rimbalzo o rotolamento. Frana da crollo in roccia Frana da crollo in terreno

8. Frane per ribaltamento (topples): rotazione attorno ad un punto, di un blocco di roccia o di detrito, sotto l’azione della gravità, di pressioni esercitate da blocchi adiacenti e/o dall’acqua delle fratture.

9. Frane per scivolamento (slides): movimento lungo una superficie di rottura o entro una fascia relativamente sottile di intensa deformazione di taglio. Si distinguono due sottogruppi di questa classificazione a seconda delle caratteristiche geometriche della superficie di scorrimento : Frane per scorrimento planare (translationalslides) Frane per scorrimento rotazionale (rotationalslides)

10. Frane per espandimento laterale (lateralspreads): si realizzano in terreni dal particolare assetto geologico in cui materiali caratterizzati da un comportamento rigido sono sovrapposti a materiali dal comportamento plastico. L'espansione laterale è generata dal flusso del materiale plastico sottostante che provoca la progressiva fratturazione del materiale rigido sovrastante.

11. Frane per colamento (flows): movimento in cui la deformazione del materiale è continua lungo tutta la massa in movimento. Si distinguono due sottogruppi di questa classificazione a seconda del materiale predominante: Frane per colamento in roccia (flows in bedrock) Frane per colamento in terreni e detriti (earthflows, debrisflows)

12. Frane per colamento veloce (soilslips): fenomeni rapidi, innescati da precipitazioni intense e che si muovono per lunghe distanze entro le aste torrentizie (colate di detrito incanalate) Smottamenti: piccole frane di tipo superficiale, composte principalmente di materiali incoerenti o resi tali dall'effetto dell'acqua.

13. ALCUNI ESEMPI

14. VELOCITA’ E VOLUME DELLA MASSA FRANOSA

15. ALLUVIONE “Indica tutti i danni prodotti da un evento di piena di un corso d' acqua e quelli legati all' inondazione dei territori circostanti” INONDAZIONE “Fenomeno di invasione ed espansione delle acque su vaste aree” causa rottura o un sormonto dell' argine naturale o artificiale. Mentre le frane possono essere considerati fenomeni puntuali dislocati diffusamente sul territorio, i fenomeni alluvionali si presentano prevalentemente lungo il reticolo idrografico principale e/o minore.

16. BACINO IDROGRAFICO “Porzione di territorio il cui deflusso idrico superficiale viene convogliato verso una fissata sezione di un corso d’acqua (sezione di chiusura)

17. La legge 183/1989 “Norme per il riassetto organizzativo e funzionale della difesa del suolo” definisce l’ambito territoriale di riferimento il bacino idrografico: “il territorio dal quale le acque pluviali o di fusione delle nevi e dei ghiacciai, defluendo in superficie, si raccolgono in un determinato corso d'acqua direttamente o a mezzo di affluenti, nonché il territorio che può essere allagato dalle acque del medesimo corso d'acqua, ivi compresi i suoi rami terminali con le foci in mare ed il litorale marittimo prospiciente.”

18. ALTRE DEFINIZIONI Casse di espansione: aree di inondazione che riducono le intensità delle piene. Tempo di corrivazione: tempo richiesto da una goccia d’acqua per giungere dal punto più distante del bacino alla sezione di chiusura. Tempo di risposta del bacino: intervallo temporale trascorso fra l’inizio dell’evento di precipitazione e l’arrivo del colmo di piena alla sezione di chiusura. Linee di impluvio: linee in cui l’acqua tende a confluire. Linee di displuvio: linee in cui l’acqua tende ad allontanarsi. Reticolo idrografico: insieme delle linee di confluenza di un bacino.

19. IL RISCHIO IDROGEOLOGICO IN ITALIA 11.000 frane negli ultimi 80 anni

21. PRINCIPALI EVENTI DISASTROSI IN ITALIA DAL DOPOGUERRA AD OGGI − 14 novembre 1951, il Po rompe gli argini e allaga due terzi della provincia di Rovigo (Polesine), causando 89 morti; − 26 ottobre 1954: un'alluvione colpisce Salerno e molti centri della costiera amalfitana e della provincia, causando 300 morti; − 9 ottobre 1963, una frana precipita nell’invaso artificiale della diga del Vajont, provocando un’onda che cancella il paese di Longarone (Belluno): 1917 morti; − 4 novembre 1966, l’Arno, in seguito ad intense piogge rompe gli argini in diversi punti, invadendo la città di Firenze e causando 35 vittime; − 19 luglio 1985 una diga cede in Val di Fiemmee oltre 300.000 metri cubici di acqua cancellano i comuni di Stava e Prestavel con un bilancio di 360 morti; − 18 luglio 1987, dopo 3 giorni di pioggia, l'Adda travolge 60 comuni. Morignone e S. Antonio sono cancellati dalla frana del m. Coppetto: circa 1500 senzatetto e 53morti; − 6 novembre 1994 i fiumi Tanaro, Covetta, Bovina (Piemonte) fuoriescono dai loro argini, trascinando un’enorme quantità di detriti, causando 70 vittime; − 19 giugno 1996, in Versilia dopo oltre 150 mm di pioggia in 1 ora, ed oltre 450 mm di pioggia in 4 ore, si verificano 13 morti e centinaia di senzatetto, con la distruzione del paese di Cardoso e del Ponte Stazzemese;

22. PRINCIPALI EVENTI DISASTROSI IN ITALIA DAL DOPOGUERRA AD OGGI − 5 maggio 1998, in seguito ad intense piogge una colata di fango investe i paesi di Sarno e Quindici (Campania), provocando 147 morti; − 10 Settembre 2000, il torrente Beltrame straripa a Soverato (Calabria), provocando la morte di 12 persone; − 13-16 ottobre 2000, Alluvione in Piemonte, Valle d'Aosta, Liguria,Lombardia, 23 morti, 11dispersi, 40.000sfollati. L'evento interessò il fiume Po e gran parte dei suoi affluenti; − 1° ottobre 2009, Alluvione e colata di detrito a Messina, nelle frazioni di Giampilieri (ME). A causa delle forti piogge e del dissesto idro-geologico della zona a carattere torrentizio, si generano una serie di colate detritiche chetravolgono numerose abitazioni e automobilisti tra Giampilieri e Scaletta Zanclea, 36 morti. − 25 ottobre 2011 ;Alluvione dello Spezzino e della Lunigiana, Val di Vara, Cinque Terre, Lunigiana. Esondazione/piena dei fiumi Vara, Magra, Taro e altri corsi d'acqua minori, a causa delle intense precipitazioni. Ritmo: 520 mm in meno di 6 ore, 12 morti; − novembre 2011; Alluvione di Genova e provincia. Esondazione/piena dei fiumi Bisagno, Fereggiano, Sturla e Scrivia a causa delle intense precipitazioni. Ritmo: 500 mm in 5 ore, 6 morti;

23. Bisogna distinguere le alluvioni dalle piene poiché le alluvioni colpiscono le località in prossimità dei reticolo idrografico mentre le piene riguardano unicamente il corpo idrico. La causa dell’alluvione è, come accennato, una esondazione conseguente ad un onda di piena. Non parleremo mai dell’alluvione dell’Arno ma della piena ed esondazione dell’Arno e la conseguente alluvione ed inondazione di Firenze. PIENA: fenomeno del rapido sopraelevamento della superficie libera dovuto ad un aumento della portata notevolmente superiore a quella ordinaria. ONDA DI PIENA:èla mole d’acqua che, simile a un’ onda, si adagia lungo il corso del fiume in pianura, attraversandolo interamente lungo il suo asse. In ogni momento c’è un punto del fiume dove si registra il massimo della piena: questo è detto ‘’Colmo di piena’’ e per esempio, lungo il Po, si propaga da Ponte della Becca (alla confluenza col Ticino) fino a Pontelagoscuro (chiusura del bacino del Po) in circa 70 ore.

24. Fattori importanti che intervengono durante una piena sono: Tempoin cui si verifica la piena dopo l’evento scatenante. Estensione del bacino interessato dall’evento scatenante. Nei grandi bacini le piene possono durare anche alcuni giorni. Intensità e durata dell’evento scatenante. L’evento scatenante è nella maggior parte dei casi la precipitazione Piena improvvisa (flash flood): improvvise e rapide piene di breve durata, che si verificano dopo poche ore dall’evento scatenante. Gli eventi scatenanti sono generalmente dovuti a forti precipitazioni piovose che portano a un eccesso di drenaggio. Ma questo tipo di piene possono anche essere scatenate dal rilascio improvviso di acqua trattenuta da impedimenti naturali (per esempio ghiaccio, roccia, fango, tronchi di legno) o di tipo artificiale come dighe e argini.

25. IL CASO DI ATRANI (09/09/2010)

26. Il torrente Dragone nel tratto urbano di Atrani è tombato sotto il piano viario per circa 280 m con una sostanziale differenza di pendenza al centro della condotta.

27. L’esondazione della piena che ha investito Atrani è da attribuire certamente alle eccezionali peculiarità dell’evento pluviometrico ma anche ad un evidente malfunzionamento della tombinatura. Dai grafici si può notare che i processi idrologici di formazione dell’evento si attuano nella stessa scala spaziale e temporale del fenomeno pluviometrico che lo scatena. I flash flood sono fenomeni che hanno come peculiarità lo scarso o addirittura nullo preavviso. 75mm/50 min

28. L’ALLUVOINE DI NODICA (25/12/2009) Bacino del Serchio: 1408 Kmq Lunghezza del fiume Serchio: 102 Km Nodica

29. Dal reoprt dell’evento alluvionale Redatto dall’AdB del Serchio

30. Cedimento dell’argine

31. 160 m di rottura arginale

32. ANALISI DEL RISCHIO IDORGEOLOGICO ED IDRAULICO • Valutazione e rappresentazione cartografica del grado di pericolosità P; • Valutazione del danno (D= V × E); • Valutare i criteri di mitigazione del rischio.

33. ANALISI DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO Valutazione della pericolosità per frana Si articola in 4 punti fondamentali: Identificazione delle aree suscettibili; Caratterizzazione del fenomeno franoso; Valutazione della possibile evoluzione del fenomeno franoso nello spazio e nel tempo; Previsione temporale.

34. Valutazione della pericolosità per frana Identificazione delle aree suscettibili Si procede a realizzare cartografie di carattere geomorfologico che forniscono le principali indicazioni sulla geometria e sul meccanismo dei fenomeni franosi e sui principali elementi geomorfologici connessi con l’instabilità dei versanti. Tale Carta sarà realizzata mediante l’acquisizione di dati bibliografici, l’interpretazione delle foto aeree ed il rilevamento diretto sul terreno.

35. Valutazione della pericolosità per frana Caratterizzazione del fenomeno franoso Si basa sui seguenti parametri: • Tipologia di movimento • Geometria del fenomeno • Intensità del fenomeno • larghezza della nicchia di distacco; • lunghezza della superficie di scorrimento esposta; • lunghezza totale del fenomeno (dalla nicchia di distacco al cumulo di frana); • spessore medio del materiale coinvolto (o profondità media della superficie di scorrimento).

36. Valutazione della pericolosità per frana Caratterizzazione del fenomeno franoso Intensità del fenomeno L’intensità viene espressa in funzione del volume o della velocità della massa mobilizzata o di entrambe le grandezze.

37. Valutazione della pericolosità per frana Possibile evoluzione del fenomeno franoso nello spazio e nel tempo Si intende la tendenza di una frana a svilupparsi (stato di attività e stile di attività) e a propagarsi (distribuzione di attività). in movimento al momento dell’osservazione; attiva dopo un periodo di inattività; in movimento nell’ultimo ciclo stagionale ma inattiva al momento dell’osservazione; mossasi per l’ultima volta prima dell’ultimo ciclo stagionale; 4 a) inattiva al momento dell’osservazione ma riattivabile dalle cause originarie; 4b) inattiva e non più riattivabile dalle cause originarie; 4 c) inattiva e protetta dalle cause originarie tramite opere di mitigazione; 4 d) inattiva e sviluppatasi in contesti geomorfologici e climatici diversi da quelli attuali; 5) la nicchia di distacco tende a svilupparsi nella direzione di movimento; 6) la nicchia di distacco tende a svilupparsi nella direzione opposta a quella di movimento; 7) sono visibili i segni del movimento solo in zona di distacco, ma non si evidenzia una superficie di scorrimento; 8) la frana continua a muoversi in modo costante senza apprezzabili variazioni di velocità e di volume; 9) la nicchia di distacco tende a svilupparsi lateralmente; 10) si osservano più tipologie di movimento in successione temporale; 11) si osserva il simultaneo verificarsi di più tipologie di movimento; 12) si sono osservate più attivazioni, di un medesimo fenomeno, caratterizzate dalla stessa tipologia di movimento; 13) si osserva la neoattivazione di una frana caratterizzata della stessa tipologia di movimento rispetto ad una frana precedente e limitrofa; 14) si è osservata una singola attivazione.

38. Valutazione della pericolosità per frana Previsione temporale La previsione temporale definisce la probabilità che un evento franoso si inneschi in un determinato momento in una data area. Analisi delle serie temporali Fattori d’innesco Per le frane è complicato stabilire un tempo di ritorno poiché gli eventi franosi hanno frequenze e ripetitività relativamente basse. Le uniche tipologie di frana di cui è possibile prevedere l’innesco sono quelle le cui cause sono prevedibili. Le precipitazioni sono la causa di innesco che più si presta ad un approccio previsionale, di conseguenza le frane ad innesco piovoso sono le uniche a poter essere previste con un soddisfacente grado di affidabilità una volta determinate le relazioni dirette che intercorrono tra altezze pluviometriche e inneschi storici.

39. Valutazione della pericolosità per frana Previsione temporale Frane ad innesco piovoso Le frane che mostrano una correlazione diretta con le precipitazioni sono le cosiddette “frane superficiali”. Soglie di I° ordine Soglie di II° ordine Hanno validità per intervalli temporali ristretti (alla scala dell’evento meteoidrologico), quindi per quei fenomeni franosi detti “istantanei”, il cui innesco non è governato dalle piogge antecedenti l’evento pluviometrico rivelatosi determinante. Tiene conto delle precipitazioni dei giorni precedenti. Solitamente si considerano i 15 giorni antecedenti l’evento.

40. Valutazione della pericolosità per frana I livelli di pericolo Sulla base di quanto precedentemente detto sono stati stabiliti alcuni livelli di pericolosità. Sono presenti caratteri fisici territoriali che possano riferirsi a processi erosivi capaci di innescare fenomeni franosi, ma che al momento non sussistono indicazioni morfologiche di fenomeni, sia superficiali che profondi che possano riferirsi a processi erosivi capaci di innescare fenomeni franosi, o a movimenti gravitativi veri e propri. P1 Pericolosità bassa Sono presenti antichi corpi di frana, di segni precursori di movimenti gravitativi che hanno la possibilità di riattivarsi. P2 Pericolosità media P3 Pericolosità elevata Sono presenti movimenti di massa in atto, con una dinamica geomorfologica tendente all’estensione areale della pericolosità.

41. Valutazione del danno (D= V × E) La stima della Vulnerabilità (V) è molto complessa e dipende dall’intensità dell’evento calamitoso e dal livello di protezione degli elementi presenti sul territorio. Quando le aree vulnerabili sono estese e densamente antropizzate la valutazione della Vulnerabilità (V) risulta complessa. In generale si rinuncia alla stima ipotizzando un valore di sicurezza pari ad 1 (l’effetto produce il massimo danno). In questo caso il Danno (D) è uguale al valore esposto (E) e si riferisce al caso limite dell’assenza di fattori di protezione secondo 4 livelli: D4 danno altissimo:comprende i centri urbani, le zone di completamento e di espansione, le zone di attrezzature esistenti e di progetto, i nuclei ad edificazione diffusa non presenti nei PRG, le case sparse, le aree attraversate da linee di comunicazione e da servizi di rilevante interesse, i laghi e le aree di riserva integrale e generale delle aree protette. In queste aree un evento può provocare perdita di vite umane ed ingenti beni economici ed ambientali. D3 danno alto: le aree archeologiche, le aree di riserva controllata delle aree protette. In queste aree si possono avere problemi per l’incolumità delle persone e per la funzionalità del sistema economico. D2 danno medio: comprende le aree extraurbane, poco abitate, di infrastrutture secondarie, destinate sostanzialmente ad attività agricole o a verde pubblico. In queste aree sono improbabili problemi per l’incolumità delle persone e sono limitati gli effetti che possono derivare dal tessuto socio economico. D3 danno basso o nullo: comprende le aree incolte libere da insediamenti. In queste aree non esistono problemi per l’incolumità delle persone e sono limitati gli effetti che possono derivare dal tessuto socio economico.

42. Valutazione del rischio frana Le varie classi del rischio frana sono ottenute dalla seguente matrice: Le varie classi di rischio sono definite nel DPCM 11/06/1998 n° 180 R1 moderato:possibili danni sociali ed economici marginali; R2 medio: possibili danni minori agli edifici ed alle infrastrutture che non pregiudicano l’incolumità delle persone, l’agibilità degli edifici e lo svolgimento delle attività socio – economiche; R3 elevato: sono possibili problemi per l’incolumità delle persone, danni funzionali agli edifici ed alle infrastrutture con conseguente inagibilità degli stessi e le interruzione delle attività socio – economiche, danni al patrimonio culturale; R4 molto elevato: sono possibili la perdita di vite umane e lesioni gravi alle persone, danni gravi agli edifici e ale infrastrutture, danni al patrimonio culturale, la distruzione di attività socio economiche.

43. Valutazione dei criteri di mitigazione del rischio • Attuata secondo 3 strategie • Riduzione della pericolosità: ridurre l’incidenza dei fenomeni franosi o di esondazione intervenendo in 2 modi: • Sulle cause dei fenomeni franosi o di esondazione mediante opere di bonifica, e di sistemazione idrogeologica del territorio. • Direttamente sui fenomeni franosi o di esondazione esistenti al fine di prevenire la loro riattivazione o limitare la loro evoluzione. • Riduzione degli elementi a rischio: Si attua in sede di pianificazione territoriale nell’ambito della quale possono essere programmate le seguenti azioni: • evacuazione delle aree instabili e trasferimento dei centri abitati; • interdizione o limitazione dell’espansione urbanistica in zone pericolose; • definizione dell’utilizzo più consono per le aree pericolose; • Riduzione della vulnerabilità: può essere ridotta mediante interventi di tipo tecnico oppure intervenendo sull’organizzazione sociale del territorio: • Consolidamento degli edifici, che determina una riduzione della probabilità di danneggiamento all’elemento interessato da frana; • Installazione di misure di protezione quali reti o strutture paramassi (parapetti, gallerie, rilevati, trincee), in modo da determinare una riduzione della probabilità che l’elemento a rischio venga interessato dell’evento

44. Mitigazione del rischio idrogeologico

45. ANALISI DEL RISCHIO IDRAULICO Valutazione della pericolosità Legata al tempo di ritorno con cui si verifica esondazione La probabilità di esondazione in un orizzonte temporale t, secondo quanto menzionato nel già citato DPCM 29/09/1998 difesa del suolo, viene ripartita in almeno tre livelli, legati al periodo di ritorno dell’inondazione stessa. Le aree ad alta probabilità di esondazione sono quelle soggette a eventi indicativamente con periodo di ritorno di 20-50 anni; Le aree a moderata probabilità di inondazione sono quelle soggette a eventi con periodo di ritorno indicativamente di 100-200 anni; le aree a bassa probabilità di inondazione sono quelle soggette a periodo di ritorno indicativo di 300-500 anni.

46. Valutazione della pericolosità Redazione delle carte di pericolosità 2 fasi di valutazione: Fase di tipo statistico: viene valutata la probabilità di superamento di un valore di portata caratteristico, determinato per via idraulica, del tratto di corso d’acqua in esame e tale da provocare il superamento degli argini (esondabilità); Funzione di: 1) regime piovoso; 2) geomorfologia ed uso del suolo del bacino a monte; 3) caratteristiche idrauliche alveo; Fase di tipo idraulico: viene valutata la maggiore o minore capacità di smaltimento delle acque del territorio circostante (inondabilità). Si utilizzano modelli idraulici afflussi – deflussi;

47. Queste costruzioni avranno rispettato le zone a rischio idraulico?

48. Mitigazione del rischio idraulico