Studio per la mitigazione del rischio geo-idrologico lungo la linea ferroviaria “Eccellente – Rosarno”

Caratterizzazione geologica e geotecnica a supporto dell'adozione di provvedimenti per la mitigazione e alla progettazione di interventi di riduzione del rischio geo-idrologico, della sede ferroviaria in corrispondenza del km 56+616 al km 56+725 della linea “Eccellente - Rosarno Via Tropea”

RFI-Nicotera km56-Stato binario al 05.03.2014 con bersagli per stazione totale-evidenza

Background

Vasta parte del territorio è interessata da processi di instabilità geomorfologica, spesso minaccianti l’ambiente antropizzato. Ragioni tecniche e socio-economiche impongono spesso la convivenza con i rischi. Pertanto è necessario attuare idonee strategie di mitigazione e/o riduzione. Investigazioni di campagna e di laboratorio, monitoraggio, tecniche di modellazione ed analisi cartografica sono strumenti indispensabili per acquisire le necessarie basi di conoscenza.

Alcuni tipi di movimenti di versante sono caratterizzati da attivazioni immediate, precursori scarsi o poco evidenti, ed alte velocità di propagazione, con conseguente elevata capacità distruttiva. La localizzazione delle zone di origine di tali fenomeni è difficile da prevedere con adeguata precisione – anche se il contesto geomorfologico tipico di tali tipi di instabilità è ben conosciuto. D’altra parte, fenomeni di instabilità di maggiore estensione interessano generalmente le stesse zone ripetutamente: le brevi fasi di mobilizzazione si ripetono ciclicamente, comunemente innescate da evidenti cause esterne (come precipitazioni, terremoti, o azioni antropiche), e producono spostamenti piuttosto limitati; talvolta, l’area interessata da una riattivazione franosa può risultare significativamente allargata rispetto alla fase precedente. In tutti i casi suddetti, l’approccio basato sulla mitigazione può efficacemente contribuire alla gestione del rischio da frana.

Quando si ha a che fare con la potenziale riattivazione di un esteso movimento di versante che minaccia un elemento di rilevante interesse/valore, la mitigazione del rischio può essere ragionevolmente basata, nel breve termine, sulla combinazione di: i) tecniche innovative di monitoraggio dei principali fattori di controllo, ii) raccolta in tempo reale di dati in situ, e trasferimento ad un centro di elaborazione, iii) modellazione matematica. In questo modo, può essere acquisita una conoscenza del fenomeno utile quantomeno per approcciare correttamente la riduzione del rischio con lavori di protezione e stabilizzazione del versante. A tale proposito, possono essere definite delle utili relazioni tra fattori causali misurabili e comportamento di un dato fenomeno d’interesse. Un modello attendibile per prevedere sia i meccanismi d’innesco sia l’evoluzione di una frana può essere implementato sulla base di dati raccolti attraverso un adeguato sistema di monitoraggio dei fattori di controllo più significativi (es. piogge, livelli piezometrici, spostamenti superficiali / profondi).

Nei casi in cui l’instabilità di versante possa manifestarsi con un preavviso molto ridotto, diventa inoltre fondamentale adottare tecniche capaci di rilevare tempestivamente i segnali di pericolo imminente. I sistemi di acquisizione e trasferimento dati in tempo reale ad una centrale di elaborazione sembrano essere i più appropriati quando le trasmissioni via cavo sono impraticabili o non possono essere adottate (es. a causa di ristrettezze economiche). In tal modo, può essere quindi implementato un idoneo sistema di supporto per la gestione dell’emergenza. Schematicamente, un sistema di sorveglianza per la gestione di emergenze geo-idrologiche consiste nella: 1) integrazione fra sistemi di misura automatici in continuo e rilievi periodici in situ; 2) acquisizione e pre-elaborazione in tempo reale delle informazioni, e successiva analisi mediante idonei modelli matematici; 3) supporto di consulenza tecnico-scientifica all’Autorità di Protezione Civile. Ove possibile, per favorire aspetti di partecipazione e responsabilizzazione, è inoltre opportuno il coinvolgimento di personale indicato dall’Amministrazione committente, specificamente addestrato dai consulenti.

Nel presente lavoro sono state analizzate le recenti fasi di mobilizzazione di una frana nei pressi di Nicotera, minacciante un tratto della linea ferroviaria Eccellente-Rosarno. Sono state prese in considerazione evidenze geologico-geomorfologiche di campagna e dati acquisiti attraverso indagini geognostiche (dirette e indirette), prove di laboratorio, ed osservazione mediante un sistema innovativo di monitoraggio in tempo reale (integrato da misure periodiche). L’interpretazione dei dati è stata combinata a modellistica geologico-tecnica con analisi parametrica all’equilibrio limite.

Il movimento di versante ha manifestato chiare evidenze di mobilizzazione nel corso dell’inverno 2013, con spostamenti significativi per alcune settimane che hanno danneggiato l’infrastruttura ferroviaria. I danni causati da tale fase di attivazione hanno indotto RFI a intervenire d’urgenza, chiedendo il supporto tecnico-scientifico del CNR-IRPI per minimizzare le condizioni di rischio e garantire la funzionalità del tratto di binario interessato. Il progetto ha rappresentato una preziosa occasione di acquisizione di dati inerenti un fenomeno gravitativo piuttosto esteso e articolato, minacciante un’importante infrastruttura di trasporto con livelli di rischio piuttosto consistenti. Le analisi hanno consentito di approfondire le conoscenze sui caratteri geologici del territorio di studio e sulle caratteristiche evolutive del particolare tipo di fenomeno attivatosi, con affinamento di procedure di analisi, controllo, modellistica e previsione evolutiva. Al termine del progetto, sono stati forniti strumenti conoscitivi e indicazioni utili alla mitigazione e riduzione del rischio geo-idrologico.

Al progetto hanno collaborato ricercatori del CNR-IRPI delle sedi di Cosenza (G. Iovine e S. Gabriele) e di Bari (P. Lollino), oltre a diversi tecnici e personale amministrativo.

Scopo

Consulenza scientifica per la caratterizzazione geologica e geotecnica, lungo il tratto ferroviario Eccellente-Rosarno Via Tropea (km 56), di supporto per l’adozione di provvedimenti di mitigazione innovativi e per la progettazione di interventi di riduzione del rischio geo-idrologico.

Metodi

Rilievi geomorfologici e geologici nel settore minacciato dalla frana; rilievo dei danni da essa causati. Pianificazione di attività geognostiche dirette e indirette. Monitoraggio automatico in continuo e periodico. Analisi e interpretazione dei dati. Applicazioni di modellistica numerica.

Risultati

Supporto per: pianificazione di prove di laboratorio; scelta di provvedimenti di mitigazione e progettazione di interventi di sistemazione. Addestramento di personale qualificato, incaricato da RFI, per esecuzione di osservazioni di campagna e misure periodiche in situ. Progettazione di rete di monitoraggio innovativa in tempo reale e di DB/WebGIS per divulgazione dei dati.

Prodotti

Relazione iniziale, con indicazioni su indagini da effettuare e per realizzazione di rete di monitoraggio innovativa a scopo conoscitivo. DB/WebGIS per divulgazione di dati e risultati (accesso riservato). Rete di monitoraggio. Relazione finale su attività svolte, con descrizione dell’attività franosa, studio preliminare delle relazioni piogge/falda/deformazioni, e suggerimenti su interventi.

Conclusioni

La consulenza scientifica è finalizzata a risultati applicativi di grande rilevanza, dato il rischio non trascurabile cui gli elementi di interesse risultano esposti (es. tratto ferroviario, convogli, viaggiatori, merci). Le attività di caratterizzazione, monitoraggio e modellazione geologico-geotecnica sono finalizzate al supporto per l’adozione di adeguati provvedimenti di mitigazione e la progettazione di interventi di riduzione del rischio geo-idrologico.