ABSTRACT – The assessment and prevention of risks inher-ent to natural phenomena is one of topical interest to thescientific community and various other authorities dealingwith territorial management. The historical analysis con-cerning the consequences of such hydro geological risksunderlines how the amount of damage is constantlyincreasing. This can be partly explained by an increase inreadily accessible information and awareness of the prob-lem, but it is also due to the consistent expansion of urban-ized areas at the deprivation of areas that are essential to thenatural modelling processes of the territory. The damageresulting from hydro geological instability is therefore oftenassociated with incompatible territorial decisions. The pre-vention program adopted by Arpa Piemonte with theobjective of minimising the effects of geological risk interms of safeguarding human life and property, focusing onnon-structural measures based on the detailed knowledgeand understanding of the natural phenomena and of geo-logical territorial asset. Each field of action of ArpaPiemonte’s studies and research in the fields of geology,geomorphology, geotechnics, and more specifically in haz-ards and risk assessment is based on a widespread use ofGIS technologies beginning with the collection phase andthe analyses phase and then on to the dissemination anddiffusion phases.National projects coordinated by Italian EnvironmentalProtection Agency (ISPRA), like IFFI (Inventory ofLandslide Phenomena in Italy) or CARG (Geological Mapof Italy) have produced substantial geographical data baseson a detailed scale (1:10,000–1:25,000) in GeographicInformation System logic.This allows us to go beyond the traditional scheme of the-matic cartography to that of the geographic data bank, where

the geographic and topological components are integratedwith alpha-numerical and descriptive ones, opening numer-ous perspectives for subsequent study and re-elaboration ofthe data, beginning with the knowledge inventory itself.Examples of such analyses include the re-elaboration ofdifferent type of information in order to create a multi-the-matic base of knowledge as supports for hazard and riskassessment. Particular mention is given about a CARGproject devoted to 1:50,000 landslide hazard map assess-ment ( scheet Dego) using multivariate statistical analysistechnique ( planar block slides) and physically based deter-ministic approach (shallow landslides).

PAROLE CHIAVE: Cartografia tematica, Pericolosità, Preven-zione, Rischio, Sistemi informativi.

KEY WORDS: Geographic information system, Geo-thematicmapping, Hazard, Prevention, Risk assessment.

1. - PREMESSA

La valutazione e la prevenzione dei rischi ine-renti i fenomeni naturali è uno degli obiettivi prin-cipali che è stato perseguito negli ultimi anni dallacomunità scientifica e da coloro che, a vario tito-lo,si occupano della gestione territoriale. L’analisistorica, sugli effetti conseguenti il cosiddettorischio idrogeologico pone in evidenza come ilnumero di danni sia in costante aumento.

Mem. Descr.Carta Geol. d’It.LXXXVIII (2009), pp. 21-26,

figg. 6

Pericolosità e rischio idrogeologico: il contributo della conoscenza geologicaNatural hazard and risk assessment: geological knowledge support

FORLATI F. (*)

(*) Centro Regionale per le Ricerche Territoriali e Geologiche, Arpa Piemonte

Ciò trova spiegazione da una parte nella mag-giore disponibilità di fonti di informazione e disensibilizzazione al problema, dall’altra nel consi-stente ampliamento delle aree urbanizzate a scapi-to di aree di naturale pertinenza dei processi dimodellamento naturale del territorio. I danni deri-vanti dal dissesto idrogeologico si rivelano quindimolto spesso associati a scelte territoriali noncompatibili e, in prospettiva, rischiano di crescerefortemente, provocando una continua e ripetutadistruzione di ricchezza, solo in parte rinnovabile,a fronte di costi e sforzi superiori a quelli chesarebbero necessari per intraprendere la stradadella prevenzione e del riassetto.

In tale contesto, si è sviluppata l’azione delCentro regionale per le Ricerche Territoriali egeologiche di Arpa Piemonte che ha da tempoimpostato la strategia della prevenzione sceglien-do di sviluppare il campo degli interventi nonstrutturali per la loro immediata applicabilità edefficacia.

La conoscenza del territorio nella sua globali-tà, sia in termini degli aspetti fisico-ambientali delcontesto geologico e geomorfologico, sia in ter-mini della compatibilità tra questi e le potenzialitrasformazioni di utilizzo del suolo, rappresentaquindi uno strumento indispensabile per lagestione del delicato equilibrio ambientale.

La fase conoscitiva che prelude alla previsionecomporta un notevole impegno poiché si basa suattività ed azioni sistematiche protratte nel tempo;presuppone dettagliati studi di rilevamento, valu-tazione, elaborazione ed analisi di numeroseinformazioni indispensabili per l’organica struttu-razione di un patrimonio conoscitivo di supportoad ogni iniziativa, intervento e azione mirata allasalvaguardia ambientale e ad assicurare la pubbli-ca incolumità nella lotta contro gli effetti dellecalamità naturali.

Al fine di poter gestire in modo congruente ecostruttivo i vincoli di natura fisica, geologica eambientale del territorio è necessario disporre diuna strutturazione logica delle informazioni inmodo da consentire la facile reperibilità, confron-tabilità ed aggiornamento di ogni singolo dato.

2. - LA STRUTTURAZIONE DELLA CONOSCENZA

La creazione di un Sistema Informativo pre-venzione rischi naturali fa parte del programma diprevenzione territoriale finalizzata ad attuare unacoerente pianificazione dell’attività antropica eduna concreta azione di salvaguardia del territorio.

Da anni perciò è stata intrapresa una siste-matica raccolta e valutazione del dato storico,

accompagnata da studi diretti dei processi morfo-dinamici finalizzata alla valutazione quantitativa equalitativa delle condizioni di pericolo a cui è sog-getto il del territorio.

I Sistemi Informativi Geografici rappresenta-no oggi uno dei principali strumenti di gestione,elaborazione ed analisi delle conoscenze in campoambientale/territoriale grazie alla loro specificacapacità di rappresentare e modellare nello spaziofenomeni naturali complessi. Non vi è campodelle discipline tecniche e scientifiche che non neadotti i principi e le tecnologie: dall’ecologia allagestione delle infrastrutture tecnologiche, dal-l’agricoltura alla pianificazione territoriale, dalmarketing alla difesa militare solo per citare alcuniesempi.

La loro graduale affermazione in tutti i settoridella gestione del territorio ha indotto innumere-voli vantaggi tecnici ed economici e comportatoprofondi mutamenti nella logica stessa della crea-zione del dato e nella gestione della conoscenza,introducendo da un lato nuovi modelli interpreta-tivi, dall’altro richiedendo l’adeguamento a nuovimodelli organizzativi e livelli di competenza eprofessionalità. L’evoluzione degli strumenti Gisverso una sempre maggiore integrazione delletecnologie di rete attraverso il concetto di serviziinformativi Web-gis consente di fornire un contri-buto significativo al processo di diffusione e condivisione dell’informazione geo-ambientale(fig. 1).

Progetti nazionali coordinati da ISPRA qualiIFFI (Inventario dei Fenomeni Franosi in Italia) oCARG (Carta Geologica d’Italia) hanno prodottoconsistenti basi dati geografiche a scale di detta-glio (1:10.000 – 1:25.000) in logica di SistemaInformativo Geografico. Ciò ha consentito disuperare lo schema della tradizionale cartografia

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Fig. 1 – Servizio Web-gis di consultazione, condivisione e scarico dei datigeotecnici (rocce e terreni) contenuti nel sotto sistema geotecnica.- WebGis service: consultation, sharing and download of geotechnical data.

tematica a favore di quello di banca dati geografi-ca in cui le componenti geografiche e topologichesi integrano con quelle alfa-numeriche e descritti-ve, aprendo innumerevoli prospettive di studio erielaborazione successive dei dati a partire daglistessi inventari conoscitivi (fig. 2).

Il notevole patrimonio informativo dei datiprodotti dal progetto di cartografia geologicavolto alla conoscenza fisica e geologica del terri-torio nelle sue espressioni superficiali e sotterra-nee trova particolare valorizzazione se integratocon una serie cospicua di dati ancillari attinenti iprocessi morfodinamici modellanti l’ambiente(movimenti franosi e processi fluvio-torrentizi), ilquadro del dissesto, i sistemi di controllo e moni-toraggio le caratteristiche fisico-meccaniche deisuoli e delle rocce, ecc.

Esempi di analisi territoriali derivanti dallamutua integrazione di più basi dati sono costitui-ti dalla rielaborazione della cartografia geologicain ottica di valutazione delle rocce potenzialmen-te contenenti minerali asbestiformi, dall’indivi-duazione e zonizzazione dei fattori predisponentispecifiche tipologie di fenomeni franosi, dall’ana-lisi di pericolosità e vulnerabilità, dagli studi per lasicurezza della rete viaria per fenomeni da crolli inroccia (fig. 3), ecc.

Il sistema informativo SIGeo struttura di ser-vizio in grado di produrre, con tempestività e pre-cisione, informazioni e dati nel campo della pre-visione e prevenzione dei rischi naturali è logica-mente strutturato in più componenti specialisti-che (sottosistemi) tra loro interagenti qui di segui-to esposti.

2.1. - SOTTOSISTEMA PROCESSI ED EFFETTI

Si compone di strumenti finalizzati alla gestio-ne delle informazioni inerenti i processi di versan-te, fluviali e torrentizi che interessano, o hannointeressato, il territorio piemontese in terminitipologici, di effetti e danni indotti. I dati sonotratti sia da fonti specialistiche, sia da pubblicazio-ni, perizie tecniche in senso lato (provenienti dal-l’attività ordinaria del Centro e di altri Enti), arti-coli di giornale, cronache locali, documentazionearchivistica, sia dal rilevamento e dalle osservazio-ni dirette dei processi di instabilità naturali in atto.L’integrazione dei dati storici con quelli derivantida studi ed osservazioni effettuati in sito rendepossibile ricavare informazioni essenziali per unazonizzazione del territorio in funzione delle feno-menologie più ricorrenti. Gli archivi contengonoal momento attuale oltre 30.000 singole segnala-zioni (fig. 4).

2.2. - SOTTOSISTEMA FONTI E DOCUMENTAZIONE

Vengono ordinate le informazioni tratte dastudi di carattere geologico-morfologico e geolo-gico-tecnico che riguardano il territorio regionale:pubblicazioni scientifiche, monografie, studi pergrandi opere, piani di bacino, studi territoriali acarattere ambientale, relazioni tecniche, fotografieaeree o altro, in grado di fornire informazioni utilinella caratterizzazione e conoscenza geologica enell’analisi dei processi di instabilità. In quest’otti-ca risulta perciò trasversale rispetto agli altri sot-tosistemi.

23PERICOLOSITÀ E RISCHIO IDROGEOLOGICO: IL CONTRIBUTO DELLA CONOSCENZA GEOLOGICA

Fig. 2 – Simulazione tridimensionale dei campi di inondazione del FiumePo indotti nell’area metropolitana casalese (Casale Monferrato) dall’evento

alluvionale del novembre 1994.- 3D simulation of the Po river flooding (november 1994) in the urban area of Casale

Monferrato.

Fig. 3 – Simulazione tridimensionale delle aree suscettibile a fenomeni di ca-duta massi mediante l’impiego di un modello calcolo di tipo probabilistico.

- 3D simulation of rockfall susceptibility area derived from probabilistic method.

2.3. - SOTTOSISTEMA GEOTECNICA

È finalizzato alla raccolta, omogeneizzazioneed analisi delle informazioni inerenti la caratteriz-zazione fisico-meccanica (in situ e in laboratorio)dei terreni, delle rocce intatte e degli ammassi roc-ciosi ed è a sua volta articolato nell’ArchivioSondaggi, nell’Archivio Prove ed Indagini in Sitoe in Laboratorio (terreni e rocce) e nell’ArchivioAmmassi Rocciosi. Le fonti sono costituite inmassima parte da relazioni tecniche di progetti. Atutt’oggi il sottosistema contiene circa 6.500descrizioni di dettaglio delle perforazioni di son-daggio, 5.500 schede di caratterizzazione geotec-nica, oltre 200 prove di compressione triassiale,450 prove di taglio diretto, 16.000 prove eseguitein foro, 200 prove di permeabilità numerose dicaratterizzazioni dell’ammasso roccioso.

2.4. - SOTTOSISTEMA MONITORAGGIO DEIFENOMENI FRANOSI

Direttamente interrelato al SottosistemaGeotecnica, di cui condivide la base dati, è finaliz-zato alla gestione ed analisi dei dati provenientidella rete di monitoraggio regionale dei movimen-ti franosi. L’obiettivo del sottosistema è l’archivia-zione, la gestione e l’elaborazione dei dati prove-nienti dai sistemi di controllo dei movimenti fra-nosi installati sul territorio regionale. Attualmentei siti sotto controllo sono oltre 300 con una dota-zione complessiva di oltre 1.000 strumenti (incli-nometri convenzionali e fissi, piezometri, capisal-

di con controllo tramite GPS e teodolite, clino-metri, distometri a nastro, estensimetri, di profon-dità, multi base in foro, TDR, termometri, spiefessurimetriche, ecc.).

2.5. - SOTTOSISTEMA GEOLOGIA DEL TERRITORIO

È alimentato dalle attività svolte in seno alProgetto CARG – Rilevamento ed informatizza-zione della cartografia geologica d’Italia alla scala1:50.000 che prevede, in base a quanto stabilitodal quadro normativo nazionale (Leggi nn.183/1989, 305/1989,438/1995, 226/1999,363/2000) ed a specifiche convenzioni Arpa-APAT (ora ISPRA), il rilevamento ed il completa-mento di 11 fogli Geologici e 4 Geotematici di-versamente distribuiti sul territorio regionale (fig. 5).

3. - LA VALUTAZIONE DELLA PERICOLOSITÀ

Uno dei primi passi nella strategia della pre-venzione è sicuramente connesso alla valutazionedella pericolosità geologica ovvero all’ individua-zione della probabilità che uno specifico processocalamitoso si verifichi in una determinata area, inun determinato intervallo temporale e con unadeterminata intensità. È evidente che la valuta-zione della pericolosità geologica secondo l’ac-cezione canonica e completa del termine, implica,dal punto di vista dell’applicazione a casi reali, unaserie di problemi non trascurabili, a causa dellamolteplicità e dell’elevato grado di indetermina-zione delle variabili in gioco.

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Fig. 4 – Applicazione di un modello fisicamente basato (meccanico-idro-logico) per la simulazione degli effetti conseguenti la distribuzione arealedelle frane superficiali in relazione a un determinato precursore meteoro-

logico (pioggia cumulata sulle 24 h).- Physical-based model (mechanical-hydrological) produced for the simulation of theeffects deriving from the interaction between the areal distribution of landslides and a

given meteorological precursor (24 hours cumulate rainfall).

Fig. 5 – Rappresentazione tridimensionale della geologia della bassa ValSusa derivata dai rilievi effettuati per i fogli geologici 1.50.000 Susa e

Torino ovest (progetto CARG).– 3D geological representation of the lower Susa Valley derived from the CARG

sheets (1:50,000) Susa and Torino Ovest (CARG Project).

La stessa valutazione della pericolosità acquisi-sce diversa difficoltà in relazione all’estensionedell’area di riferimento. L’analisi di una limitataporzione del territorio consente una migliore defi-nizione delle condizioni al contorno, della geome-tria del problema, una più dettagliata raccolta edelaborazione degli elementi significativi, permettela conduzione contestuale di più metodi, compor-ta tempi e costi sufficientemente ridotti e, in con-seguenza di tutte queste motivazioni, garantisce ilraggiungimento di un livello di attendibilità piut-tosto elevato e l’ottimizzazione dei risultati.

In contrapposizione, considerata la vastitàareale, gli studi a carattere territoriale sono piùdifficilmente gestibili e necessitano quindi diapprocci più consoni alla mole di informazionitrattate e al minor grado di dettaglio.

Si tratta in particolare, pur rimanendo in un’ot-tica di rigore scientifico, di introdurre alcune ipo-tesi semplificative in modo da poter impiegaremodelli facilmente applicabili, valutandonecomunque la capacità predittiva tramite confron-to dei risultati ottenibili con effetti conosciuti.

I modelli impiegabili (generalmente gis basati)debbono rispondere pertanto a requisiti di facile esnella applicazione a vasti contesti territoriali,semplicità, piena compatibilità con le condizionial contorno, economia di gestione, affidabilità erobustezza, attendibilità dei risultati, reale e con-creta possibilità di utilizzo ai fini della gestioneterritoriale (fig. 6).

4. - CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

I Sistemi Informativi Geografici rappresenta-no oggi uno dei principali strumenti di gestione,elaborazione ed analisi delle conoscenze in cam-po geologico-ambientale grazie alla loro specificacapacità di rappresentare e modellare nello spaziofenomeni naturali complessi. Il loro utilizzo è fon-damentale ed insostituibile per realizzare e gestirei livelli informativi di base, topografici e tematici,per l’analisi delle problematiche di rischio idro-geologico, per l’elaborazione delle carte numeri-che di pericolosità e rischi utilizzabili ai fini dellapianificazione ed il governo del territorio.

Tutti i modelli di valutazione della pericolositàproponibili e tutti gli scenari che vengono formu-lati, derivando da una rappresentazione semplifi-cata e sintetica della realtà, presentano caratteri disoggettività e devono pertanto essere letti edinterpretati tenendo conto delle ipotesi di parten-za. In tale contesto si deve collocare il contributofondamentale dell’ esperto di dominio:

nel gestire l’incertezza insita nei modelli espli-citandone i limiti, i vantaggi, le problematiche eprospettandone le corrette modalità d’impiego,nel diffondere la conoscenza mediante una comu-nicazione: capillare, efficace, semplice, rigorosa edi qualità.

BIBLIOGRAFIA

BONNARD C., FORLATI F. & SCAVIA C. (Eds.) 2005 –Identification and mitigation of large landslide in Europe.Advances in risk assessment. IMIRILAND PROJECT,European Commission, V Framewok Program –Rotterdam, Balkema.

CAMPUS S., FORLATI F. & NICOLÒ (Eds.) 2005 – Note illustra-tive alla carta di pericolosità per instabilità dei versanti del Foglio211 “Dego”, Arpa Piemonte, ISPRA.

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Fig. 6 – Stralcio di cartografia della pericolosità dei versanti : frane per sci-volamento planare, Foglio 211 “Dego” in scala 1:50.000 (progetto CARG).Elaborato cartografico ricavato mediante l’applicazione di tecniche di

analisi statistica multivariata.- Landslide hazard map: translational slides, Sheet 1:50,000 “Dego”(CARG Project).

The elaboration is derived from multivariate statistical analysis techniques.

PERICOLOSITÀ E RISCHIO IDROGEOLOGICO: IL CONTRIBUTO DELLA CONOSCENZA GEOLOGICA