Rivista Environnement

TERRITORIO AL FUTURO

Fenomeni franosi e sorveglianza del territorio: esperienze consolidate nel progetto Interreg Riskydrogéo.

CONTROLLARE IL TERRITORIO

di Massimo Pasqualotto e Luca Pitet

Presentazione

Nato alla fine del 2003, il progetto Interreg III A - Italia/Francia “Risques hydro-géologiques en montagne: parades et surveillance” dall’acronimo Riskydrogéo ha interessato i territori di Valle d’Aosta, Rhône-Alpes e Valais, con la necessità, tramite una concertazione transfrontaliera, di migliorare la considerazione dei rischi naturali nell’ambito della pianificazione territoriale alpina.
Il progetto è stato quindi sviluppato con l’obiettivo di promuovere le collaborazioni e gli scambi di competenze, conoscenze e know-how tra regioni separate spesso soltanto da una frontiera politica. In tale ottica, si sono svolti, tra la fine del 2003 e dicembre 2006, scambi tra tecnici e responsabili delle regioni interessate e la convalida dei risultati delle azioni comuni, onde garantire la loro diffusione e l’omogeneizzazione delle misure di prevenzione.

Infatti, in occasione delle recenti catastrofi che hanno colpito l’area alpina, erano state riscontrate molte lacune nelle modalità di presa in carico dei rischi naturali da parte degli enti territoriali. I risultati del progetto hanno evidenziato, ancora una volta, l’importanza della cooperazione transalpina costante, unica possibilità, a breve, di assicurare un medesimo livello di protezione per l’insieme delle popolazioni di montagna e per i loro ospiti stagionali.
I promotori del progetto ritenevano, infatti, che solo una piattaforma comune avrebbe permesso di valutare l’opportunità di strumentazioni e opere di protezione oggi installate.
In particolare, il progetto Riskydrogeo si è rivolto agli addetti ai lavori: il suo obiettivo non è stato quello di condurre ricerche scientifiche, ma tentare di convalidare quanto viene normalmente praticato in quest’ambito dai partners, e cioè i metodi di monitoraggio, i tipi di opere di protezione, gli strumenti di sorveglianza e le modalità di considerazione del rischio da parte degli enti territoriali interessati.
L’obiettivo finale del progetto ha consistito nello fornire ai gestori del territorio il minimo comune denominatore di tali pratiche.
Nello specifico l’attività del progetto è stata la seguente.

Ateliers

Sono stati organizzati dal progetto 4 ateliers transfrontalieri (2 in Francia, 1 in Valle d’Aosta, 1 nel Vallese) con lo scopo di far condividere ai partecipanti una grande varietà di casi di instabilità in ambito alpino, confrontando altresì le sensibilità e le pratiche in ogni regione partner riguardo alla ricerca, l’analisi e la considerazione dei rischi naturali.

Strumentazione di siti pilota

I partner CETE e Valle d’Aosta hanno strumentato rispettivamente 1 e 5 siti instabili o per tarare e comparare gli strumenti già approvati in contesti diversi, o per effettuare test di prototipi (telesorveglianza e generazione automatica di allarmi).

Valutazione dei sistemi di telesorveglianza

Il CREALP ha realizzato una valutazione dei sistemi di telesorveglianza utilizzati dalle tre regioni partner: GeSSRI (CETE, Région Rhône-Alpe), EYDENET (Valle d’Aosta) e GUARDAVAL (Valais).

Metodi e sistemi di strumentazione

I partner CETE e Valle d’Aosta hanno sviluppato, con il supporto specialistico di ISMES e GEODATA, una raccolta ragionata delle tecniche ed attrezzature per il monitoraggio geologico, che potrà rappresentare un vademecum tecnico per gli operatori che si troveranno ad affrontare situazioni di sorveglianza del territorio.

Catalogo delle opere di protezione

È stato elaborato un catalogo di 14 opere di protezione utilizzate contro i movimenti franosi a partire dalla messa in comune e dalla formulazione delle pratiche dei vari partner.

Nelle pagine che seguiranno cercheremo di presentare una breve sintesi delle varie azioni sviluppate durante il progetto, concentrando l’attenzione, in particolare, sulle attività sviluppate nel contesto della sorveglianza ed il monitoraggio del territorio e tralasciando le altre, già argomentate in diverse occasioni.

Sistemi di monitoraggio

Con l’avvento, da una decina di anni a questa parte, delle nuove tecnologie informatiche e telematiche da una parte, e dei nuovi mezzi e metodi di strumentazione dall’altra, la telesorveglianza è diventata una componente a pieno titolo della strategia di attenuazione dei rischi legati alle instabilità. Nelle aree alpine, i vincoli topografici, associati ad ambienti di misurazione esigenti e generalmente a risorse limitate, fanno della telesorveglianza spesso l’unico mezzo per ridurre in modo oggettivo la vulnerabilità dei beni e delle persone vicini a siti giudicati a rischio (potenziale o comprovato) fino quando non sia possibile realizzare misure di protezione durevoli. Recenti esempi hanno dimostrato che in caso di danni, in particolare alle infrastrutture di trasporto, l’interruzione, anche solo di alcune settimane, di collegamenti stradali e/o ferroviari, che costituiscono la spina dorsale delle valli alpine, può avere importanti ripercussioni sull’economia delle regioni frontaliere e transfrontaliere. A questo titolo, la telesorveglianza costituisce oggi un mezzo affidabile ed economicamente interessante per prevenire o limitare tali perdite di esercizio attraverso una più efficace gestione del rischio.
Attraverso il confronto delle soluzioni implementate sui rispettivi territori (Valle d’Aosta, Vallese, Rhône-Alpes) e la condivisione delle esperienze acquisite tramite la concezione, lo sviluppo e la gestione di questi sistemi, i promotori del progetto Riskydrogéo, CETE (Francia), Vallese (Svizzera) e Valle d’Aosta, hanno cercato di fornire:

• gli elementi di riflessione necessari all’analisi e all’espressione precisa delle loro necessità nonché all’elaborazione di un capitolato;

• i criteri di dimensionamento tecnico ed economico;
• alcuni orientamenti per le scelte di progettazione e le opzioni tecnologiche disponibili.

Nello specifico, in Valle d’Aosta, il sistema Eydenet, permette il monitoraggio a distanza dei movimenti gravitativi di Vollein (Nus), Bosmatto (Gressoney-Saint-Jean), Citrin (Saint-Rhémy en Bosses) e Becca di Nona (Charvensod).

La problematica dell’acquisizione dei dati costituisce indubbiamente la chiave di volta di un sistema di telesorveglianza. Essa condiziona in larga misura:

• lo sviluppo hardware e software del sistema;

• la sua architettura generale: complessità, livello di integrazione;

• la sua gestione in particolare in termini di sicurezza di funzionamento: affidabilità e vulnerabilità;

• la sua affinità rispetto ai vari materiali (sensori e dispositivi di trasmissione delle misurazioni, ecc.): polivalenza e versatilità;

• la sua evoluzione: integrazione di nuovi dispositivi di misurazione e/o sensori, gestione di nuovi tipi e/o formati di dati;

• i costi di investimento, di installazione, di gestione e di manutenzione del sistema.

Nello schema a lato, si riporta la rappresentazione simbolica, ma sufficientemente fedele, dell’architettura del sistema utilizzato da partner francese CETE. Questa schematizzazione permette di evidenziare le scelte di progettazione, nonché le specifiche funzionali e tecniche del dispositivo.
Il progetto Riskydrogéo ha permesso di confrontare i tre dispositivi di telesorveglianza attualmente operativi sul territorio dei partner del progetto Riskydrogéo. La valutazione che ne è stata fatta ha permesso di individuare le caratteristiche e le peculiarità di ogni sistema. Essa ha permesso, in una certa misura, di delineare un sistema-tipo che offra il miglior compromesso tra vantaggi ed inconvenienti delle soluzioni (vedi tabella), tenendo conto degli obiettivi ricercati e dei mezzi a disposizione.

L’implementazione dei tre sistemi si è svolta su un arco di una quindicina d’anni (1988-2003). Questo dato merita anche di essere considerato nella presente valutazione in termini di:

• Know-How: esperienza delle problematiche associate alla sorveglianza a distanza (ad esempio comunicazioni, usura degli strumenti), nonché in materia di strumentazione e dei mezzi e metodi da applicare;

• tecnologie utilizzate: soluzioni tecnologiche, hardware e software, disponibili o prevalenti al momento dello sviluppo del sistema;

• Maturità del sistema: affidabilità e sicurezza di funzionamento del sistema.
Lo sviluppo, l’installazione e la messa in funzione di un sistema di telesorveglianza dedicato ai siti instabili è una pratica esigente che implica:

• competenze professionali molteplici: geologia, geotecnica, metrologia, informatica, telecomunicazioni, ecc.

• scelte molteplici: concettuali, tecnologiche, ed economiche (soluzione chiavi in mano e/o sviluppo specifico);

• vincoli molteplici : sicurezza del sistema (affidabilità, vulnerabilità), ciclo di vita (evoluzione, adattabilità).

La scelta di una soluzione esistente o l’implementazione di un nuovo sistema di telesorveglianza implica, oltre alle scelte concettuali e tecniche, che vengano inoltre precisati gli obiettivi ricercati dall’applicazione del sistema, che si tratti di scopi generali e particolari o di obiettivi attuali e futuri.
Tali scelte di dimensionamento determineranno l’ambito di utilizzo del sistema.

Queste diverse esigenze hanno sottolineato l’importanza della predisposizione preliminare di un capitolato d’oneri allo scopo di dimensionare precisamente il sistema e di evidenziare i limiti legati alla sua realizzazione e al suo utilizzo.

Oltre all’analisi ed al confronto dei sistemi di monitoraggio attualmente presenti sul territorio interessato dal progetto è stato elaborato, in collaborazione con l’ISMES di Bergamo, un database (versione francese – italiano), che definisce per ogni tipo di strumento (108 strumenti attualmente implementati) una griglia di analisi che riporta l’essenziale degli elementi costitutivi della strumentazione nell’ambito dei movimenti gravitativi.
La rubrica QUERY del database permette all’utilizzatore di trovare il/gli strumenti di misurazione più adeguati per il suo problema, in funzione dei criteri di input che seguono:

• tipo di metodo (secondo definizioni di Metodo utilizzate nel progetto);

• velocità stimata di evoluzione del fenomeno (classi adottate da Cruden e Varnes, 1994);

• grandezza misurabile;

• tipo di funzionamento;

• ambito di sorveglianza.

Ogni strumento risultato dalla query viene descritto nelle sue caratteristiche principali :

• metodi a cui fa riferimento (vedi sopra);

• ambito di applicazione;

• grandezza misurabile;

• tipo di output (digitale, analogico, interfaccia specifica);

• tipo di funzionamento (manuale o automatico);

• necessità o meno di una pre-elaborazione dei dati;

• caratteristiche tecniche del sensore;

• influenza delle condizioni ambientali;

• tipo di alimentazione;

• vulnerabilità;

• punti di forza e punti di debolezza generici;

• vantaggi e inconvenienti specifici;

• costo;

• altro.
Le prime quattro rubriche del database (Unità di misurazione UDM, Vantaggi-Inconvenienti, Tipi di strumenti - Principi di funzionamento e Classificazione degli strumenti) permettono all’utilizzatore di incrementare la base con i propri sensori.
Per giungere alla definizione del database si è reso necessario, senza non poche difficoltà sia di carattere tecnico sia di mera traduzione dei vocaboli, elaborare un glossario bilingue (italiano-francese) completo dei termini tecnici utilizzati nell’ambito della strumentazione. Lo scopo della redazione di tale glossario è stato di consentire al non specialista di dissipare ogni ambiguità sul vocabolario e le abbreviazioni utilizzate.

Procedure innovative per il controllo del territorio

Nella prima fase di progetto, dunque, si è approfondita la conoscenza e l’analisi delle tecniche di monitoraggio presenti sul mercato ed attualmente utilizzate nella sorveglianza del territorio dei paesi partners. La seconda fase ha visto testare una serie di nuove metodologie per il controllo del territorio, mediante l’utilizzo di tecnologie innovative.
Proprio a seguito della prima fase di monitoraggio, con l’arrivo e la valutazione dei primi dati ricevuti dalla strumentazione installata sui fenomeni franosi nell’ambito del progetto Riskydrogéo, è stato possibile individuare i settori dove era necessario acquisire una conoscenza più approfondita per un migliore raggiungimento degli obiettivi prefissati. Inoltre, si è prevista l’applicazione di nuove metodologie che, essendo molto innovative e specialistiche, non erano ancora state testate, in maniera esaustiva, per quanto riguarda il monitoraggio dei versanti in frana.
A tal proposito, si sono utilizzate, tra l’altro, nuove metodologie quali l’Interferometria Radar Satellitare e Terrestre, la Sismica a riflessione tomografica, il Laserscanner da elicottero, tecniche create per soddisfare esigenze in altri ambiti, e solo negli ultimi anni sviluppate e perfezionate per il monitoraggio e lo studio evolutivo dei fenomeni franosi.

In particolare, sul movimento franoso di Vollein (comuni di Quart e Nus) e sulle paleofrane di Valtournenche e Cervinia sono stati svolti una serie di rilevamenti di terreno mediante l’utilizzo dell’Interferometria Radar da satellite, allo scopo di ricostruire il trend storico-evolutivo non solo dei corpi di frana, ma anche del contesto geologico-geomorfologico in cui essi sono ubicati.
Con l’ausilio dell’Interferometria Radar satellitare, dunque, è stato possibile ottenere una carta delle velocità medie annue dei movimenti verticali, mediante l’utilizzo della tecnica PS (Permanents Scatterers), l’analisi dei moti orizzontali per la determinazione delle componenti orizzontali degli spostamenti in direzione est-ovest e le serie temporali dei movimenti (serie 1992-2000).
Tale studio, nei mesi scorsi, è stato utilizzato dalla Direzione Tutela del Territorio, Capofila del progetto, per la modifica delle cartografie degli ambiti inedificabili dei terreni sedi di frane (art. 35 della L.R. 11/98 e s.m.i.) del settore della paleofrana di Cervinia. Analizzando i dati ottenuti dallo studio, grazie all’ottima conoscenza delle caratteristiche morfologiche del territorio ed all’esperienza acquisita, negli anni, nella valutazione delle cartografie degli ambiti inedificabili dei terreni sede di frana dei comuni valdostani, si è potuto procedere ad una nuova perimetrazione del settore classificato in zona Fc (Zona di cautela, con disciplina d’uso della Zona F1 – Zona ad alta pericolosità). Con l’approvazione della nuova cartografia, la zona F1 si è notevolmente ridotta, comprendendo un piccolo settore in corrispondenza del fondovalle, mentre i restanti areali sono stati classificati in Zona F2 e F3 (zone con disciplina d’uso meno vincolanti dal punto di vista urbanistico).

L’esecuzione dei rilievi sui movimenti gravitativi e l’applicazione di suddette nuove tecnologie hanno avuto lo scopo non solo di sorvegliare l’evoluzione dei movimenti gravitativi presenti sul territorio valdostano, ottenendo dei modelli tridimensionali del terreno, ma di predisporre un’analisi comparativa fra le varie metodologie utilizzate e di redigere un capitolato speciale d’appalto per l’esecuzione del monitoraggio metrico dei siti soggetti a movimenti gravitativi, a supporto dell’attività istituzionale dei vari settori dell’Amministrazione regionale.
A tal proposito, è stato affidato un incarico al Dipartimento di Ingegneria del territorio, dell’ambiente e delle geotecnologie (DITAG) del Politecnico di Torino, per l’approfondimento delle nuove tecnologie, quali la geomatica, per il monitoraggio dei movimenti gravitativi presenti sul territorio valdostano, mediante:

•una dettagliata ricerca bibliografica sull’utilizzo delle tecniche fotogrammetrica, LIDAR, SAR per la modellazione del territorio;
• una sperimentazione delle tecniche fotogrammetrica, LIDAR, SAR sui siti di Valtournenche, Chervaz, nel comune di Chambave, Bosmatto, nel comune di Gressoney-Saint-Jean e Vollein nel comune di Nus;

• la redazione di un documento di aiuto alla scelta della tecnica geomatica da utilizzare nel caso di rilievo e monitoraggio ambientale e la stesura di un capitolato speciale d’appalto per l’esecuzione del monitoraggio metrico dei siti soggetti a movimenti gravitativi.

Nella pagina accanto si riporta la tabella riassuntiva relativa al trattamento dati effettuato ed in particolare del numero di punti appartenenti al terreno e del numero di punti appartenenti alla vegetazione presente sul territorio acquisito,mediante rilievo laserscanner da elicottero.

Dalla collaborazione con il Politecnico di Torino sono scaturite delle tabelle di sintesi che hanno permesso di individuare le tecniche della Geomatica più opportune nel rilevamento e nel monitoraggio di porzioni di territorio in genere.
Le tabelle sono suddivise in due grandi categorie:

• Tabella 1) - rilevamento

• Tabella 2) - monitoraggio

Il motivo della suddivisione è nel tipo di informazione che si vuole ottenere.
Con rilevamento si intende l'insieme delle operazioni che consentono di ottenere un modello di forma dell’oggetto di interesse in un certo istante. Nel caso del rilevamento è importante l’accuratezza del rilievo, ovvero il grado di precisione con il quale la realtà è rappresentata.
Nel monitoraggio è importante la valutazione degli spostamenti e delle variazioni di uno specifico fenomeno a sviluppo temporale. La conoscenza del fenomeno in ogni istante temporale viene svolta con tecniche di rilevamento.

Dai dati ottenuti, si capisce come, a parità di tecnica di rilevamento utilizzata, cambia la precisione con la quale è possibile determinare l'entità che si vuole descrivere. La precisione ottenibile da un rilevamento infatti non deve essere confusa con la possibilità di discriminare spostamenti nel tempo aventi lo stesso ordine di grandezza.

In entrambi i casi è importante sottolineare la differenza esistente tra posizionamento puntuale e di superficie.

• Con posizionamento puntuale si intende la determinazione delle coordinate e l'eventuale valutazione dello spostamento di singoli punti nello spazio e nel tempo.

• Con posizionamento di superficie si intende la determinazione della superficie dell’oggetto di interesse (con eventuali informazioni di tipo radiometrico associate) e la valutazione eventuale delle variazioni globali tra due o più superfici rilevate in istanti temporali differenti. Nel caso del monitoraggio multi-temporale dal confronto delle superfici non è possibile, in modo agevole, descrivere traiettorie di singoli punti ma si ottengono mappe di differenza tra due o più superfici (in genere semplici differenze in quota o lungo una direzione prestabilita).

In conclusione, dai risultati ottenuti durante i tre anni e mezzo di progetto, si evince che lo stesso ha raggiunto i principali obiettivi.
L’inventario e la schedatura dei metodi di sorveglianza e delle strumentazioni dei siti hanno prodotto uno strumento esauriente per gli addetti ai lavori chiamati ad intervenire nella strumentazione dei siti instabili.
Se per il momento la valutazione degli strumenti di sorveglianza dei 6 siti-pilota strumentati dalla Regione Valle d’Aosta e dal partner francese CETE non consente ancora di concludere che vi sia un sufficiente riscontro di tali strumenti alla problematica instabilità - soprattutto visto il breve periodo di osservazione -, essa ha permesso tuttavia di farsi un’idea sufficientemente chiara delle difficoltà incontrate nella gestione di tali strumenti.

È comunque incontestabile che il contributo più proficuo per tutti i partners rimane quello degli ateliers sperimentati dal progetto, vale a dire quattro ateliers della durata media di circa 2 giorni e mezzo dedicati ad un tema specifico (2 in Francia e Italia, 1 in Svizzera), e ripartiti saggiamente tra presentazioni in sala e visite sul campo. Vedere, valutare, discutere e confrontarsi su quello che fa il nostro vicino è stato il modo migliore di progredire verso soluzioni comuni sia nei metodi, nelle strumentazioni e nelle opere di protezione che nelle procedure e regolamentazioni amministrative che permettono ad ogni regione di prendere in considerazione i rischi naturali nei confronti della popolazione, dei beni e delle infrastrutture.

Tutte le informazioni e la documentazione del progetto Riskydrogéo è disponibile presso gli uffici dell’Assessorato Territorio, Ambiente e Opere Pubbliche, Direzione tutela del territorio, con sede a Quart, in località Amérique n. 33.