Transcript Vulnerabilità e rischio costiero: Il sistema insulare di Grado e Marano

Vulnerabilità e rischio costiero:
Il sistema insulare di Grado e Marano
Fontolan G.
Pillon S.
Bezzi A.
Delli Quadri F.
Burla I.
COASTAL CLASSIFICATION MAPPING PROJECT
USGS – Coastal & Marine Geology Program
Caratteristiche geomorfologiche
Vulnerabilità alle mareggiate
Zone di washover, Dune,
Ampiezza spiaggia, Cordoni litorali,
Opere antropiche
Isole barriera
Strette
Non sviluppate
Zappatura
della spiaggia
Duna
costiera
Sviluppate
Complesso
di washover
Bassa
densità
Moderata
densità
Alta
densità
Sviluppo
Larghe
Coste
> 30 m
Naturale
Mantenuta
Famiglie
isolate
Presenza
di strutture
Misto
Unità
multiple
Assenza
di strutture
Retrospiaggia
Dune
continue
Dune
discontinue
Dune
assenti
Terrazzi
di washover
Strutture
multiple
Pennelli
Massicciate
Frangiflutti
Strutture
Parco
< 30 m
Barra emersa
Schema di classificazione della zona
costiera che utilizza la morfologia
e le modificazioni antropiche sulla
costa come base perla
valutazione del rischio
Caratteristiche
della spiaggia
Spiaggia
Variabili utilizzate e indice di vulnerabilità (CVI)
INONDAZIONE PERMANENTE (PI)
Quota media (EL, m)
Innalzamento relativo del livello del mare (SLV, mm/anno)
Caratteristiche geologiche (GL)
INONDAZIONE EPISODICA (EI)
4.
Ampiezza media di marea (TR, m)
5.
Probabilità annuale del verificarsi di una tempesta tropicale (TS, %);
6.
Probabilità annuale del verificarsi di un tornado (TY, %);
7.
Indice frequenza-intensità di un tornado (HFI);
8.
Velocità media di avanzamento di un tornado (TCV, m/s);
9.
Numero medio annuo di cicloni extra-tropicali (CN);
10. Innalzamento
medio del livello del mare in relazione all’occorrenza di un tornado (SS, m);
POTENZIALE EROSIVO (EP)
11. Caratteristiche
12. Tasso
geomorfologiche della costa (LF)
di erosione, o di accrescimento della linea di riva (ER, m/anno)
13. Altezza
massima dell’ondazione (WH, m)
CVI = 3.5 PI + 0.833 EI + 2.667 EP
1. APPROCCIO SCIENTIFICO
METODI DI REGRESSIONE MULTIPLA
Gornitz et al., 1994
V = v1k1 + v2k2 + v3k3 + …. + vnkn
V = indice di vulnerabilità ad un determinato evento
v = valore della variabile collegata alla definizione dell’evento
k = peso assegnato alla variabile
Definizione del rischio costiero a:
erosione;
inondazione permanente;
inondazione temporanea, o episodica;
USGS – Coastal & Marine Geology Program
NATIONAL ASSESSMENT OF COASTAL
VULNERABILITY TO SEASEA-LEVEL RISE
Variabili geologiche
ambientali
Gornitz e White, 1992
Evoluzione
delle coste
Database
-
Geomorfologia (a)
tassi di erosione ed accrescimento della linea di riva (b)
pendenza della costa (c)
tasso di innalzamento relativo del livello del mare (d)
escursione media di marea (e)
altezza media dell’onda (f)
CVI = [(a ∗ b ∗ c ∗ d ∗ e ∗ f ) / 6]
R=PxVxE
Pericolosità
Probabilità che un
evento ritenuto
dannoso si possa
verificare entro un
determinato periodo
di tempo in una certa
zona e con un definito
grado di intensità
Vulnerabilità
Attitudine di un dato
elemento o contesto
territoriale a supportare
gli effetti di un evento
dannoso in funzione
dell’intensità dell’evento
stesso
Valore esposto
Rappresenta
l’oggetto del rischio,
cioè l’elemento o
l’insieme di elementi
di valore e/o di
pregio da
salvaguardare
VULNERABILITA’ POTENZIALE
(Vp)
MITIGAZIONE DA
PARTE DELLE DIFESE
ESISTENTI
VULNERABILITA’
REALE (Vr)
Adattamento al caso del
cordone insulare di Grado e
Marano
Metodologia di Gornitz
RISCHIO
1 - CONDIZIONI
P
METEOMARINE
2 - C ONDIZIONI
GEOLOGICO MORFOLOGICHE
3 - TENDENZA
EVOLUTIVA
DELLE SPIAGGE
Vp
4 - P RESSIONE
D ’U S O
Vr
5 - ESISTENZA E
TIPOLOGIA
DELLE DIFESE
6 - U SO DEL
TE RRITORIO
ED ELEMENTI A
RI S CH IO
E
R
Valutazione della vulnerabilità
V = v1k1 + v2k2 + v3k3
0
1
variabile
2
3
4
Coefficiente (peso)
assegnato a
ciascuna variabile
VULNERABILITA’ POTENZIALE
vulnerabilità del litorale nell’ipotesi che non esistano difese
•
•
•
•
•
•
Ampiezza spiaggia emersa
Evoluzione recente linea di riva
Evoluzione storica linea di riva
Pendenza dei fondali
Evoluzione dei fondali
Quota media della spiaggia
(coefficiente 0.7)
(coefficiente 0.4)
(coefficiente 0.2)
(coefficiente 0.6)
(coefficiente 0.6)
(coefficiente 0.7)
MITIGAZIONE DA PARTE DELLE DIFESE
DIFESE RIGIDE
Efficienza valutata in base a:
• valore della quota media
• tipologia della difesa stessa
Difese radenti: coefficiente 0.8
Difese nel retrospiaggia: coefficiente 0.8
Difese a mare: Coefficiente 0.5
MITIGAZIONE DA PARTE DELLE DIFESE
DIFESE MORBIDE
Efficienza valutata in base a
• valore quota media
• Indice di Efficacia
Coefficiente 0.6
Ripidità
Grado di copertura vegetale
Presenza di avandune incipienti
Presenza di discontinuità lungo il cordone dunoso
Ubicazione delle aree di studio
Regione Friuli Venezia Giulia
Regione Basilicata
Regione Emilia-Romagna
Fase di Aquisizione e Input
Basi di dati cartografiche
Dati informativi di
Dati informativi di
partenza ed acquisiti
partenza ed acquisiti
Strumento software
Strumento software
Dati numerici pregressi
RASTER
VECTOR
• Ortofoto
• I.G.M.
• Carta d’uso del
suolo
• Cartografia
numerica
• Limiti
amministrativi
CorelDRAW 10
Esecuzione di campagne sperimentali
Ricerca
bibliografica
Indagini in campo
Rilevamenti mediante GPS
Raccolta dati
Indagine fotografica
Recupero dati
CorelPHOTO-PAINT 10
Access/Excel
Autocad Map 2000
ER Mapper
ArcGIS 8.2
Fase di elaborazione
Georeferenziazione informazioni geografiche (Sistema di riferimento nazionale GAUSS-BOAGA)
Elaborazione di base
Elaborazione di base
Digitalizzazione
Classificazione tematica
Composizione, confronto e aggiornamento dati
Analisi storica
Dati numerici
Carte tematiche
Elaborazioni
Elaborazioni
• Pendenza dei fondali
• Ampiezza spiaggia emersa
• Altezza spiaggia emersa
• Pressione d’uso
• Tipologie delle strutture
difensive
• Subsidenza
• Evoluzione attuale e recente
della linea di riva
• Evoluzione storica della linea
di riva
• Tendenze evolutive dei fondali
Proposte e Output
CRAGIS
Coastal Risk Assessment Geographic Information System
Sintesi informativa di
Sintesi informativa di
base
base
Mappe di sintesi
Piano di gestione dell’area
Divulgazione e pubblicazione dei dati
Creazione di database o di DBMS
(Database Management System)
Caso
Regione
Basilicata
Una volta strutturato il database sono state redatte due
tipologie di classificazione delle variabili:
Classificazione a
scala regionale
Per ogni area indagata è
stato preso in
considerazione il
maggior numero
possibile di variabili
connesse alla natura
morfologico-evolutiva
dell’ambiente costiero
Classificazione
unica
Da una panoramica generale dei
parametri descrittivi a
disposizione si è determinato un
comune denominatore di
variabili. Attraverso un’unica
classificazione, si è potuto
effettuare un confronto tra i
risultati ottenuti
Regione Friuli Venezia Giulia
Tipologia di
variabili
Condizioni geologico
Condizioni geologico
morfologiche
morfologiche
62.5 %
Tendenze evolutive
Tendenze evolutive
della costa e dei fondali
della costa e dei fondali
VULNERABILITA’
37.5 %
Spiagge lineari
• Ampiezza media del banco (superficie/lunghezza) coeff. 0.5
• Quota media del banco
coeff. 0.5
•Pendenza dei fondali antistanti al banco
coeff. 0.5
• Presenza di rotte – washover
coeff. 0.25
coeff. 0.5
• Grado di copertura vegetale
coeff. 0.25
____________________________________________________
TOTALE COEFFICIENTI =
2.0
• Pendenza dei fondali
coeff. 0.6
• Ampiezza della spiaggia emersa
coeff. 0.7
• Quota media spiaggia emersa
coeff. 0.7
________________________________________
TOTALE COEFFICIENTI =
2.0
• Evoluzione della linea di costa (tendenza recente) coeff. 0.4
• Evoluzione della linea di costa (tendenza storica) coeff. 0.2
• Evoluzione dei fondali
coeff. 0.6
___________________________________________________
TOTALE COEFFICIENTI =
1.2
• Evoluzione della linea di costa
• Variazione della sup. banco
• storica
• storica-recente
• trend attuale
coeff. 0.05
coeff. 0.10
coeff. 0.15
• storica
• storica-recente
• trend attuale
coeff. 0.05
coeff. 0.10
coeff. 0.15
• Evoluzione dei fondali
coeff. 0.6
________________________________________________________
TOTALE COEFFICIENTI =
1.2
Spiagge lineari e aree a banchi
Tipologia delle
Tipologia delle
strutture difensive
strutture difensive
Difese morbide
Difese rigide
RISCHIO
Banchi
Uso del suolo e
Uso del suolo e
tipologie insediative
tipologie insediative
dell’entroterra
dell’entroterra
• Dune
• Argini in terra
Elevazione
Difese a mare
coeff. 0.5
Difese radenti
coeff. 0.8
Difese dell’entroterra
coeff. 0.8
Aree a valenza naturalistica (SIC e ZPS)
Carta dell’uso del suolo
coeff. 0.6
· IES
IES
variabile
tra 0 e 1
• Copertura vegetale
• Ripidità
• Indice di discontinuità
• Presenza di dune embrionali
Regione Friuli Venezia Giulia
N
14
12
Categoria Vulnerabilità
reale
≤ 2,96
Molto basso
2,96 < R ≤ 5,92
Basso
5,92 < R ≤ 8,88
Moderato
8,88 < R ≤ 11,84
Elevato
> 11,84
Molto elevato
10
Rischio 2
Vr
8
6
4
2
R
Categoria di Rischio
≤5
Molto basso
5 < R ≤ 10
Basso
10 < R ≤ 15
Moderato
15 < R ≤ 20
Elevato
> 20
Molto elevato
tratti
S. Andrea 13
S. Andrea 12
S. Andrea 11
S. Andrea 9
S. Andrea 10
S. Andrea 8
S. Andrea 7
S. Andrea 6
S. Andrea 5
S. Andrea 4
S. Andrea 3
S. Andrea 2
S. Andrea 1
Martignano 5
Martignano 4
Martignano 3
Martignano 2
Martignano 1
0
tratti
Banchi 31
Banchi 30
Banchi 29
Banchi 28
Banchi 27
Banchi 26
Banchi 25
Banchi 24
Banchi 23
Banchi 22
Banchi 21
Banchi 20
Banchi 19
Banchi 18
Banchi 17
Banchi 16
Banchi 15
Banchi 14
Banchi 13
Banchi 12
Banchi 11
Banchi 10
Banchi 9
Banchi 8
Banchi 7
Banchi 6
Banchi 5
Banchi 4
Banchi 3
Banchi 2
Banchi 1
Rischio 2
Regione Friuli Venezia Giulia
14
12
10
8
6
4
2
0
Modello unico
Vulnerabilità potenziale (Vp)
descrizione variabile
Ampiezza spiaggia emersa
Pendenza spiaggia sottomarina
Quota media spiaggia emersa
Tasso evoluzione linea di riva storica
Tasso evoluzione linea di riva recente
Trend evolutivo siaggia sottomarina
sigla
ASE
PF
HSE
ERS
ERR
TEF
unità di misura
m
adimensionale
m s.l.m.m.
m/anno
m/anno
2
cm/m /anno
0
>120
<0,004
>2,5
>5
>5
>20
1
120<->90
0,004<->0,006
2,5<->2,0
5<->1
5<->1
20<->5
classi
2
90<->60
0,006<->0,008
2,0<>1,5
1<->-1
1<->-1
5<->-5
pesi assegnati
3
60<->30
0,008<->0,01
1,5<>1
-1<->-5
-1<->-5
-5<>-20
4
<30
>0,01
<1
<-5
<-5
<-20
0,7
0,6
0,7
0,2
0,4
0,6
Vp = 0.7ASE + 0.7HSE + 0.6PF + 0.6TEF + 0.2ERS + 0.4ERR
14
Vp max registrata:
Regione Friuli Venezia
Regione Basilicata
Regione Emilia Romagna
12
•Tratto 1 Regione
Emilia-Romagna
10
vulnerabilità potenziale
•Tratto 25 Regione FVG
8
6
Rappresentano i tratti più
critici dal punto di vista
della Vp in cui si
registrano:
4
2
o forti arretramenti della
linea di riva,
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
tratti
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
o erosione dei fondali
o scarsa ampiezza della
spiaggia emersa
Modello unico
Vulnerabilità potenziale (Vp)
14
Regione Friuli Venezia Giulia
Caso Regione FVG ed Emilia
Romagna:
Vp modello complessivo
12
Vp modello singolo
10
8
6
• Vp ottenuti con modello
unico/complessivo assumono valori
decisamente inferiori
7
4
2
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47
49
Poiché con la nuova classificazione
le variabili utilizzate per il computo
di Vp sono contraddistinte da classi
di vulnerabilità più basse
14
Regione Basilicata
Vp modello complessivo
12
Vp modello singolo
10
8
6
Ex. FVG pendenza dei fondali
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Ex. Emilia Romagna pendenza fondali,
quota e ampiezza spiaggia emersa
14
Regione Emilia Romagna
Vp modello complessivo
12
Vp modello singolo
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Caso Regione Basilicata:
• Vp ottenuti con modello
unico/complessivo aumentano, in
quanto, i valori della pendenza dei fondali
e la quota della spiaggia emersa si
collocano in classi di maggior
vulnerabilità
Vulnerabilità reale (Vr)
Modello unico
14,0
Regione Friuli Venezia
12,0
Regione Basilicata
Regione Emilia Romagna
vulnerabilità reale
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
1
4
7
10
13
16
19
22
25
28
31
34
37
40
43
46
49
52
55
58
61
64
67
70
73
76
79
82
85
88
91
94
97 100 103 106
tratti
Caso Regione Friuli Venezia
Giulia:
Caso Regione Basilicata:
Caso Regione Emilia
Romagna:
49 tratti costieri (circa 13 km)
48 tratti costieri (circa 13,2 km)
25 tratti costieri (circa 36 km)
8% molto bassa
39% bassa
30% moderata
23% elevata
29% molto bassa
14% bassa
41% moderata
16% elevata
48% molto bassa
34% bassa
12% moderata
6% elevata
Confronto modelli
Vulnerabilità reale (Vr)
14,00
12,00
Vr modello singolo
10,00
8,00
6,00
Vr Emilia Romagna
Vr Friuli Venezia Giulia
Vr Basilicata
4,00
2,00
0,00
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
Vr modello complessivo
o Distribuzione dei dati conferma innanzitutto la possibilità di adottare un modello unico, attraverso il
quale definire le classi di vulnerabilità delle variabili utilizzate per il computo di Vp
Regione Friuli Venezia Giulia
30
25
Rischio 2
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
tratti
Considerazioni conclusive
• Il modello proposto per la valutazione della vulnerabilità (e
associato rischio) costiero, non può basarsi su un elenco di variabili
variabili
flessibile,
le,
rigidamente predefinite, deve invece essere inteso come flessibi
suscettibile di essere modificato qualora qualcuna delle variabili
variabili
proposte risulti non utilizzabile.
•Modello
Modello singolo:
singolo:
Per ogni area indagata, sono state considerate il maggior numero di
variabili connesse alla natura morfologicomorfologico-evolutiva dell’ambiente
costiero
•Modello
Modello complessivo
Adottando un modello unico e non intrinseco al sistema, si sono
vulnerabili
li
potute confrontare e discriminare le aree maggiormente vulnerabi
e a maggior rischio da erosione
Considerazioni conclusive
•Il
Il Gis consente, attraverso la sovrapposizione delle informazioni
discretizzate per tratti, di ottenere carte tematiche di sintesi, fornendo nel
nel
contempo una lettura istantanea
•L’Importanza
L’Importanza di una classificazione in termini di vulnerabilità e rischio è
quella di costituire anche un ordine di priorità di strategie di conservazione
•II dati codificati all’interno del GIS, possono venir modificati e aggiornati,
fornendo quasi in tempo reale i nuovi valori di rischio.