Descrizione del modulo "Frane e altri movimenti in massa: cause, dinamiche ed effetti sull’ambiente (TA.P05.005.002)"

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  • Descrizione del modulo "Frane e altri movimenti in massa: cause, dinamiche ed effetti sull’ambiente (TA.P05.005.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • L'attività di modulo contribuisce a rispondere ad uno dei bisogni fondamentali dei singoli cittadini e della comunità nel suo complesso, ossia il bisogno di sicurezza, intesa come salvaguardia della vita umana e dei beni, siano essi privati o collettivi. Le frane pongono un rischio significativo alla popolazione Italiana. Indagini recenti svolte dall'IRPI hanno dimostrato come in Italia, nel periodo compreso fra il 1950 ed il 2010, tra i fenomeni naturali potenzialmente calamitosi, le frane siano state la principale causa di morte seguite dalle inondazioni, con una mortalità rispettivamente pari a 0.048 e 0.025 morti per 100.000 abitanti. E' indicativo il fatto che i livelli di mortalità connessi ai fenomeni naturali, ed in particolare al complesso di frane ed inondazioni, siano comparabili, se non addirittura superiori, a quelli di alcuni rischi tecnologici, come ad esempio quello connesso al trasporto aereo. In tale contesto, il modulo punta a migliorare le basi scientifiche e conoscitive necessarie alla valutazione del rischio, con particolare riferimento alla cinematica evolutiva dei processi. (literal)
Tematiche di ricerca
  • L'attività che caratterizza il presente modulo è derivata direttamente dalle ricerche che da anni vengono svolte dai ricercatori dell'IRPI e dalle competenze conseguentemente acquisite. In questo contesto dopo una prima analisi del processo di instabilità di versante, partendo dai meccanismi innescanti fino ad arrivare alla deposizione dei materiali mobilizzati, sono state definite le necessità conoscitive in funzione delle tematiche ritenute non sufficientemente approfondite e comunque strategiche per la comprensione della dinamica dei fenomeni franosi. Si è quindi ritenuto di prendere in considerazione 4 grandi temi: - metodologie di indagine per studi su movimenti in massa a diversa scala; - meccanismi di innesco, propagazione ed arresto anche in relazione ai cambiamenti climatici; - deformazioni gravitative profonde di versante (DGPV); - definizione della pericolosità e zonizzazione del territorio - reologia dei materiali soggetti a instabilità - studio sperimentale dei fenomenti di flusso granulare ad alta pressione, come quelli che si generano alla base delle grandi frane in roccia (rock avalanches). (literal)
Competenze
  • Il personale ricercatore e tecnico dell'IRPI possiede tutte le competenze indispensabili per il raggiungimento degli obiettivi proposti. Esso si caratterizza per l'eccellenza delle conoscenze, riconosciuta peraltro a livello internazionale, come testimonia anche la nutrita partnership straniera e l'importante coinvolgimento in progetti europei. I campi di competenza variano dall'attività di rilevamento geologico, geomorfologico, geotecnico e strutturale, all'utilizzo di tecniche innovative di remote sensing e near sensing per l'individuazione di fenomeni di instabilità dei versanti e la definizione di scenari di sviluppo dei processi investigati. Dall'impiego di strumentazione geotecnica per la raccolta di dati cinematici e la caratterizzazione geotecnica dei materiali coinvolti alla modellistica fisica e numerica per la simulazione dei processi e la valutazione della pericolosità geologica. Le tecnologie impiegate includono: Analisi A-DInSAR (Advance Differential Interferometry), sistema GNNS, inclinometri, estensimetri, fessurimetri ed altri strumenti di monitoraggio, anche innovativi (sensori a fibra ottica), in situ. (literal)
Tecnologie
  • Per la modellazione numerica saranno utilizzati gli sviluppi più recenti dei Codici ad elementi finiti e ad elementi discreti, in grado di simulare sia mezzi di tipo granulare sia di mezzi compatti quali gli ammassi rocciosi. Sensoristica a fibra ottica. (literal)
Obiettivi
  • Obiettivo generale è l'avanzamento delle conoscenze sulla distribuzione spaziale e temporale dei fenomeni di movimento in massa, sui loro meccanismi di innesco e sulle loro modalità evolutive. In particolare si intende fornire un contributo conoscitivo relativamente a: - caratterizzazione geologico-strutturale, geotecnica, geomeccanica e geomorfologica di versanti interessati da processi di instabilità; - caratterizzazione tipologica dei fenomeni di instabilità glaciale e periglaciale; - condizioni distributive e di innesco dei fenomeni di movimento in massa; - analisi fotointerpretativa e utilizzo di innovative tecniche di \"Earth Observation\"; - studio della ricorrenza storica dei fenomeni di movimento in massa; - studio della distribuzione areale e dei cinematismi evoluti delle DGPV; - definizione di modelli geotecnici relativi alle varie tipologie di movimenti considerati; - definizione di condizioni critiche di piovosità; - modellazione fisica e matematica delle condizioni di instabilità dei versanti; - realizzazione e gestione di banche dati su scala regionale e nazionale; - sviluppo di nuove tecniche di monitoraggio. (literal)
Stato dell'arte
  • A livello nazionale la ricerca relativa ai fenomeni di instabilità dei versanti ha sicuramente raggiunto negli anni livelli di assoluta eccellenza. Fin dagli anni '70, con il Progetto Finalizzato Conservazione del Suolo, il contributo della comunità scientifica italiana è stato di assoluto rilievo. Successivamente la Linea di Ricerca n. 2 del Gruppo Nazionale per la Difesa dalle Catastrofi Idrogeologiche ha contribuito al sostanziale avanzamento nelle conoscenze dei processi di destabilizzazione dei versanti. Ciò nonostante rimangono ancora numerose aree tematiche non sufficientemente approfondite anche alla luce della recente legislazione che in qualche modo definisce un nuovo standard di conoscenze per l'adozione di nuovi strumenti pianificatori sia a livello regionale o sovraregionale (Piani di assetto idrogeologico ecc.), sia a livello locale (Piani comunali di rischio ecc.). In questo contesto il modulo IRPI vuol quindi fornire un contributo significativo per una migliore conoscenza dei processi di instabilità nei loro aspetti di pericolosità, movimenti incipiente, fasi di movimento e di deposizione. (literal)
Tecniche di indagine
  • Le attività svolte tendono a coniugare la ricerca di base con le tecnologie maggiormente innovative nel campo della strumentazione e le metodologie di indagine più aggiornate nei settori della modellistica e della valutazione della pericolosità geologica. L'approccio alla ricerca è essenzialmente multidisciplinare: geologi, geomorfologi, ingegneri idraulici, fisici, chimici, matematici contribuiscono al raggiungimento di obiettivi comuni. Nelle fase di indagine retrospettiva è inoltre fondamentale il contributo di esperti in materie umanistiche soprattutto per quanto riguarda le ricerche d'archivio e bibliografiche. La dotazione strumentale, sia per le attività di laboratorio che per quelle di campagna, è sicuramente all'avanguardia. Strumentazioni quali il GPS e Laser Scanner sono ormai di impiego comune in molte attività di ricerca. Analogamente immagini radar per analisi interferometriche da satellite e da terra, trovano ampio utilizzo in molte ricerche. (literal)
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