4 Il metodo modulare: teoria

4.1 Premessa

Nel capitolo 3 è stato messo in evidenza che alcuni metodi utilizzati per la realizzazione di carte della pericolosità da frana presentano passaggi che, a giudizio dello scrivente, non sono concettualmente corretti. In particolare ci si riferisce alle operazioni di attribuzione dei pesi e dei punteggi ai parametri coinvolti nelle valutazioni e alla definizione della formula da utilizzare per determinare la pericolosità da frana. Per cercare di superare questo problema è stato elaborato un nuovo metodo nel quale la pericolosità viene valutata separatamente per le varie tipologie di fenomeni franosi coinvolte nell’analisi: utilizzando questo approccio tipologico, a giudizio dello scrivente non solo è possibile eliminare almeno in parte gli errori evidenziati precedentemente, ma è anche possibile avere un miglior controllo sulle varie fasi di calcolo.

4.2 Schema del metodo

Nel metodo modulare sono individuabili due parti chiaramente distinte (Figura 18):

  1. lo schema, che indica i documenti che devono essere realizzati per ottenere l’elaborato finale;
  2. i moduli, che vanno di volta in volta inseriti nello schema e che contengono le istruzioni per realizzare praticamente i documenti necessari per ottenere la carta della pericolosità complessiva.

Utilizzando questo metodo, per realizzare una carta della pericolosità occorre percorrere le seguenti tappe:

  1. Dopo aver delimitato l’area di studio ed aver eseguito un rilevamento geomorfologico si individuano le tipologie di fenomeno franoso rispetto alle quali si vuole calcolare la pericolosità. Nel caso in cui si debba realizzare una normale carta della pericolosità da frana occorrerà tenere in considerazione tutte le tipologie di fenomeno franoso che possono potenzialmente innescarsi nell’area di studio; nel caso in cui la carta debba essere realizzata per scopi speciali è possibile selezionare le tipologie rispetto alle quali eseguire l’analisi.
  2. Per ogni tipologia individuata si suddivide l’area di studio in due settori: un primo settore, nel quale sussistono i presupposti per l’innesco della tipologia esaminata ed un secondo settore nel quale i presupposti non sussistono. Per ogni tipologia, l’area nella quale non sussistono i presupposti per il franamento viene considerata stabile.
  3. Per ogni tipologia di fenomeno franoso e limitatamente alle aree nelle quali sussistono i presupposti per l’innesco, si realizza una carta della pericolosità da frana (pericolo da frana tipo A/B/C in Figura 18). La realizzazione di questo elaborato avviene utilizzando un modulo STAB. Visto che ogni carta della pericolosità viene realizzata usando un modulo STAB ottimizzato per la tipologia di fenomeno franoso a cui la carta si riferisce, non potrà essere immediatamente effettuata una comparazione fra gli elaborati ottenuti. Precedentemente infatti è stato messo in evidenza che carte della pericolosità ottenute con metodi differenti non possono essere comparate.
  4. La carta della pericolosità complessiva deve essere ottenuta per somma dalle carte della pericolosità riferite alle singole tipologie. Considerato che le carte che devono essere sommate non sono state realizzate usando un unico metodo, prima di procedere all’operazione di somma occorre rendere omogenei i dati di pericolosità delle carte relative alle tipologie esaminate (pericolo da frana tipo A/B/C (homo), in Figura 18). Questa procedura viene ottenuta utilizzando un modulo di omogeneizzazione denominato HOMO.
  5. Dopo aver completato l’operazione di omogeneizzazione si sovrappongono le carte della pericolosità relative alle tipologie di frana esaminate e si ottiene per somma la carta della pericolosità complessiva.

metodo modulare

4.3 Descrizione dello schema

In questo paragrafo saranno spiegate in dettaglio le varie fasi operative in cui si articola il metodo modulare. A fine di chiarezza è stata mantenuta la distinzione in 5 fasi, analogamente a quanto riportato nell’elenco precedente (paragrafo 4.2).

Individuazione delle tipologie di fenomeno franoso

Nel metodo modulare la pericolosità viene in un primo tempo determinata singolarmente per le varie tipologie coinvolte nell’analisi. Successivamente, sommando i contributi dovuti alle singole tipologie, viene calcolata la pericolosità complessiva. La prima operazione che deve essere compiuta quindi, è la definizione delle tipologie di fenomeno franoso rispetto alle quali eseguire la valutazione di pericolosità. Se la carta della pericolosità deve essere eseguita per uno scopo generico, occorre effettuare la valutazione rispetto a tutte le tipologie che potenzialmente si possono innescare nella zona di studio. Per aree sufficientemente estese che non abbiano subito di recente radicali trasformazioni, un criterio che può essere utilizzato per individuare le tipologie di fenomeno franoso che possono potenzialmente innescarsi è quello di assumere che all’interno dell’area non si possano innescare frane di tipologia differente da quelle già presenti20. Nelle applicazioni del metodo modulare riportate nella presente tesi (capitolo 5) è stato seguito questo principio.
Se la carta della pericolosità viene eseguita per uno scopo specifico è consigliabile restringere l’analisi alle tipologie di interesse. Così ad esempio, se lo studio è finalizzato ad individuare aree a rischio per l’incolumità delle persone (es. pianificazione di una sentieristica pedonale) si includeranno nel calcolo unicamente le tipologie di frana a cinematica molto rapida o estremamente rapida (v > 0.3 m/min da Varnes, 1978) mentre se lo studio è condotto per individuare siti idonei per realizzare opere sotterranee si escluderanno dal calcolo tutte le tipologie di frana caratterizzate da superficie di scivolamento poco profonda.
Non sempre l’analisi geomorfologica consente di attribuire ogni accumulo di frana ad una precisa tipologia di fenomeno. Un caso tipico è costituito dall’accumulo di blocchi ai piedi di una scarpata: spesso è impossibile stabilire se il fenomeno che ha prodotto l’accumulo sia un crollo o un ribaltamento. In questi casi occorrerà definire delle tipologie più ampie di quelle comunemente utilizzate nella classificazione dei fenomeni franosi. Nel caso dell’esempio precedente, non essendo possibile distinguere fra crolli e ribaltamenti, si individuerà una tipologia più estesa denominata ad esempio “crollo-ribaltamento”. Occorre però cercare di ridurre al minimo questi accorpamenti per evitare di ricadere nei controsensi evidenziati al punto 3.2.2.
Al termine di questa fase devono essere state individuate tutte le tipologie di fenomeno franoso rispetto alle quali occorre condurre l’analisi.

4.3.2 Per ogni tipologia individuazione delle aree con i presupposti per franare

Nel punto 3.2.3 era stato messo in evidenza che utilizzando metodi di calcolo basati sulla somma e sulla somma pesata non era possibile attribuire a nessuna area un valore di pericolosità nullo.
Volendo mettere in evidenza che nella zona di studio esistono aree a pericolosità nulla, occorre agire a monte del metodo individuando dall’analisi della carta le aree obbiettivamente stabili, ed assegnando a priori a queste aree un valore di pericolosità nullo.
Se è vero che la maggior parte delle tipologie di fenomeno franoso non si possono innescare in un versante suborizzontale, bisogna ricordare che esistono anche tipologie di fenomeno franoso che possono interessare aree di pianoro: è il caso ad esempio di fenomeni di scorrimenti traslativi di terra in blocco, espansioni laterali o fenomeni di crollo in aree carsiche. Pertanto, le uniche aree che possono a priori essere considerate stabili nei confronti di tutte le tipologie di fenomeni franosi sono le aree di terrazzo fluviale, a condizione che il terrazzo sia sufficientemente esteso.
Utilizzando l’approccio proposto per il metodo modulare, la definizione delle aree a pericolosità nulla non avviene globalmente, individuando le aree nelle quali è esclusa l’attivazione di qualunque fenomeno franoso, ma avviene separatamente per le varie tipologie di fenomeno franoso coinvolte nell’analisi. Per ogni tipologia si suddivide l’area di studio in due settori: uno nel quale sussistono i presupposti per l’innesco e un altro nel quale i presupposti per l’innesco sono assenti. La valutazione della pericolosità da frana andrà eseguita unicamente nelle aree che ricadono nel primo settore; al secondo settore verrà assegnata pericolosità nulla, relativamente alla tipologia considerata.
Un esempio può essere utile a chiarire il concetto. Supponiamo che le tipologie di frana coinvolte nella valutazione siano: frane per scivolamento lungo superficie di strato e frane di crollo. Per le frane di scivolamento lungo strato, l’elemento che occorre prendere in considerazione per verificare se esistono o meno i presupposti per il franamento è l’assetto della stratificazione. La Figura 19 mostra tre profili schematici di versanti: una frana per scivolamento può innescarsi nel versante 1s e 2s, ma non nel versante 3s. Il versante 3s quindi deve essere considerato a pericolosità nulla, relativamente alla tipologia “frana di scivolamento”. All’interno dell’area di studio quindi il calcolo della pericolosità da frana di scivolamento andrà eseguito unicamente nelle aree nelle quali si presentano situazioni tipo 1s e 2s, mentre alle aree che presentano una situazione tipo 3s va attribuita una pericolosità nulla relativamente a questa tipologia di fenomeno franoso. Per le frane di crollo la condizione necessaria per l’innesco è costituita dalla presenza di una scarpata: facendo riferimento alla Figura 19, questa tipologia di fenomeno franoso si potrà innescare in un versante tipo 1c, ma non in un versante tipo 2c. Anche in questo caso quindi all’interno dell’area di studio il calcolo della pericolosità andrà eseguito unicamente nelle aree nelle quali il profilo del versante è del tipo 1c, mentre alle rimanenti aree andrà attribuita una pericolosità nulla, relativamente alla tipologia di fenomeno franoso considerato.
Al termine di questa fase, per ogni tipologia coinvolta nella valutazione deve essere individuata l’area da sottoporre ad analisi di pericolosità e l’area definita stabile a priori.

definizione aree a pericolosità nulla

4.3.3 Realizzazione di una carta della pericolosità relativa ad ogni tipologia individuata

Il metodo modulare si basa sul concetto secondo il quale, dovendo effettuare una valutazione di areale di pericolosità da frana, non è corretto utilizzare un’unica tecnica per definire la pericolosità su tutta l’area di studio, ma è opportuno operare delle valutazioni differenziate per le singole tipologie di fenomeno franoso. Dopo aver definito le tipologie di frana da inserire nell’analisi, per ognuna di esse occorrerà realizzare una specifica carta della pericolosità. Se ad esempio le tipologie coinvolte fossero: frane di crollo, frane di scivolamento di detrito e frane di scivolamento in roccia, occorrerebbe realizzare una carta della pericolosità da frane di detrito, una carta della pericolosità da frane di crollo e una carta della pericolosità da frane di scivolamento in roccia. Gli strumenti che, partendo dai dati di campagna e dalle informazioni raccolte in bibliografia, permettono di ottenere queste carte della pericolosità vengono definiti moduli STAB (Figura 20).

moduli STAB

4.3.4 Omogeneizzazione delle carte della pericolosità relative alle singole tipologie esaminate

L’obiettivo finale del metodo modulare è la realizzazione di una carta di sintesi che rappresenti la pericolosità da frana rispetto a tutte le tipologie di fenomeno franoso considerate. Per raggiungere questo obiettivo è necessario sommare i contributi dovuti alle singole tipologie coinvolte nell’analisi. Se per esempio due fossero le tipologie di fenomeno franoso coinvolte nella valutazione (tipo A e tipo B in Figura 21) e se le aree retinate rappresentassero le aree nelle quali sussistono i presupposti per l’innesco, per ottenere la carta di sintesi occorrerebbe sovrapporre le due carte relative alle tipologie A e B ed operare una somma: nelle aree nelle quali sussistono i presupposti per l’innesco della tipologia A ma non sussistono i presupposti per l’innesco della tipologia B la pericolosità complessiva è uguale alla pericolosità calcolata per la tipologia A; nelle aree nelle quali sussistono i presupposti per l’innesco della tipologia B ma non sussistono i presupposti per l’innesco della tipologia A la pericolosità complessiva è uguale alla pericolosità calcolata per la tipologia B; nelle aree nelle quali sussistono i presupposti per l’innesco di entrambe le tipologie la pericolosità è uguale alla somma della pericolosità calcolata rispetto alle tipologie A e B mentre nelle aree nelle quali mancano i presupposti per l’innesco di entrambe le tipologie la pericolosità è nulla.

carta pericolosità complessiva

Precedentemente era stato messo in evidenza che con i metodi a disposizione è possibile realizzare unicamente carte della pericolosità relativa. Pertanto è evidente che quasi mai le scale di valori associate a due carte della pericolosità risultano comparabili.
Per poter eseguire una operazione di somma fra carte della pericolosità al fine di ottenere una carta della pericolosità complessiva è però necessario che le scale con le quali viene rappresentata la pericolosità all’interno delle singole carte siano omogenee. Eseguire questa operazione senza che questa circostanza sia verificata, porterebbe ad un risultato privo di significato: equivarrebbe infatti ad eseguire una somma fra tre misure di lunghezza una espressa in metri, una in pollici e una in miglia nautiche.
Pertanto per procedere in modo corretto, prima di eseguire l’operazione di somma fra le singole carte della pericolosità per ottenere la carta di sintesi della pericolosità complessiva, occorre eseguire una operazione di omogeneizzazione delle scale di pericolosità relative alle singole carte in modo da uniformare le “unità di misura”. Questa operazione è realizzata da un modulo di omogeneizzazione denominato HOMO.

4.3.5 Realizzazione della carta della pericolosità complessiva

La carta della pericolosità complessiva viene realizzata sovrapponendo le carte della pericolosità omogeneizzate relative alle singole tipologie di fenomeno franoso coinvolte nell’analisi ed eseguendo la somma.

20 Se quindi una determinata tipologia di fenomeno franoso (es. frane di crollo) non è presente all’interno dell’area di studio (cioè all’interno dell’area non è stata rilevato neanche un fenomeno di crollo), si assume che all’interno dell’area questa tipologia (cioè le frane di crollo), non si possa innescare.