Strumenti e metodi per la redazione della carta del pericolo da fenomeni torrentizi

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1 Versione 2.0 Strumenti e metodi per la redazione della carta del pericolo da fenomeni torrentizi Corso anno 2011

2 E. MANUALE UTILIZZO HAZARD MAPPER Il programma Hazard Mapper è stato realizzato per redarre, a partire dai risultati del codice Trent2D df e Trent2D ts, la carta della pericolosità come riportato nella delibera DGP 2759 del 22/12/2006. Si possono usare come file di input all Hazard Mapper anche i risultati di altri programmi analoghi al Trent2D df e Trent2D ts purché i file siano formattati e organizzati in cartelle esattamente come quelli del Trent2D. E.1. Carta della pericolosità La pericolosità, Hazard H, viene espressa in quattro classi ordinarie e due straordinarie, come indicato in Tabella E.1. Tabella E.1: Definizione delle classi di pericolosità secondo la delibera DGP 2759 del 22/12/2006. Pericolosità simbolo campitura elevata H 4 rosso Classi ordinarie media Bassa H 3 H 2 blu giallo Trascurabile H 1 bianco residua H R Classi straordinarie potenziale H P grigio Ciascuna classe della pericolosità è separata dalle altre in base al superamento di valori soglia delle grandezze di riferimento ed in base alla probabilità di verificarsi dell'evento di intensità assegnata. Quindi per determinare le situazioni di pericolosità si fa riferimento sia all'intensità dell'evento che alla probabilità di 1

3 accadimento ad essa associata. Le grandezze indicatrici a cui ci si riferisce sono differenti a seconda che si consideri il pericolo nei processi torrentizi, nei processi fluviali o nei fenomeni di colata rapida e sono riportati in Tabella E.2. In questa tabella le grandezze indicatrici dei fenomeni di colata rapida sono le stesse dei processi torrentizi. Tabella E.2: Grandezze indicatrici del pericolo per il processo fluviale e per il processo torrentizio secondo la delibera DGP 2759 del 22/12/2006. E.2. Soglie di intensità Nella delibera della Giunta Provinciale il grado di pericolosità è definito sulla base di un numero di classi di intensità che va da 3 a 5, alle quali corrisponde una diversa potenzialità distruttiva dell'evento e a cui si associa un simbolo e un colore sulla carta del pericolo. Ciascuna classe di intensità viene individuata sulla base del danno prodotto, o producibile, dall'evento. In Tabella E.3 è riportato il livello di intensità correlata al livello del danno prodotto o producibile. 2

4 Tabella E.3: Correlazione tra intensità e livello del danno secondo la delibera DGP 2759 del 22/12/2006. Le soglie per le grandezze fisiche da considerare per il calcolo dell'intensità variano nei casi di trasporto solido ordinario e di acqua chiara (Tabella E.4) o di colata di detriti (Tabella E.5). Tabella E.4: Intensità dell evento nel caso esondazione con acqua chiara secondo la delibera DGP 2759 del 22/12/2006. Tabella E.5: Intensità dei fenomeni torrentizi con significativo trasporto solido secondo la delibera DGP 2759 del 22/12/

5 E.3. Soglie di probabilità La soglia di probabilità è legata alla soglia di intensità e rappresenta l'indicazione della probabilità di accadimento di un evento. Si fa quindi riferimento ad una serie temporale di osservazioni per valutare la probabilità che un certo evento ha di verificarsi. La probabilità p [ h > h _ r] che l'intensità h di un certo evento superi un valore di soglia h _ r può essere espressa con riferimento al tempo di ritorno Tr dell'evento, ovvero all'intervallo di anni che, su basi statistico probabilistiche, intercorre tra due successive manifestazioni aventi caratteristiche analoghe. Si ha allora: Tr = 1 p Come per l'intensità, anche per i tempi di ritorno è stata definita una scala, in cui si distinguono 3 classi a cui corrispondono livelli di probabilità decrescenti all'aumentare di Tr. Per i processi fluviali e torrentizi i tempi di ritorno a cui si fa riferimento sono 30, 100 e 200 anni. E.4. Carte delle intensità per assegnata probabilità Dai metodi speditivi o dai modelli matematici si ricavano i valori massimi delle diverse grandezze indicatrici per ogni cella della matrice con cui è rappresentata la zona di studio. Utilizzando le soglie della Tabella E.5 si costruisce una mappa delle classi di intensità per ognuno dei tempi di ritorno, assegnando ad ogni cella un valore di intensità (Elevata, Media o Bassa). E.5. Carta delle pericolosità per assegnata probabilità Una volta costruite le tre mappe delle classi di intensità è possibile costruire le mappe di pericolosità associate ad ogni tempo di ritorno considerando la matrice in Figura E-1. 4

6 Figura E-1: Matrice che definisce la carta della pericolosità per un assegnata probabilità. Nella definizione della carta delle pericolosità per assegnata probabilità bisogna però decidere come trattare le celle a due colori, come la cella 2 e la cella 6. Si possono formulare due possibili ipotesi: IPOTESI 1: considerare il valore di pericolosità minore nelle celle a due colori come illustrato in Figura E-2; Figura E-2: Matrice relativa all IPOTESI 1. IPOTESI 2: considerare il valore di pericolosità più elevato nelle celle a due colori come illustrato in Figura E-3. 5

7 Figura E-3: Matrice relativa all IPOTESI 2. E.6. Carta del pericolo Per ogni cella si hanno quindi tre coppie di valori di pericolosità e tempo di ritorno, che forniscono tre valori di pericolo. La carta del pericolo verrà creata assegnando ad ogni cella il valore più elevato ed alla carta il colore corrispondente. E.7. Utilizzo dell Hazard Mapper Il codice Hazard Mapper consente di: Creare le singole mappe di intensità relativa ad un tempo di ritorno; Creare le singole mappe di pericolosità relativa ad un tempo di ritorno; Creare la mappa della pericolosità. Tutte le analisi vengono effettuate considerando entrambe le ipotesi descritte al paragrafo precedente. File di input: File di output del modello Trent2D df o Trent2D ts per i tempi di ritorno di interesse (tutti e tre per il 6

8 calcolo della pericolosità). Esecuzione dell Hazard Mapper: Dopo aver lanciato il programma Hazard Mapper nel Trent2D Workspace (Figura E-4 e Figura E-5) compare la schermata di Figura E-6. Figura E-4: Schermata iniziale del Trent2D Workspace. Figura E-5: Schermata iniziale per l avvio dell Hazard Mapper. 7

9 Figura E-6: Schermata per l inserimento dei dati di input all Hazard Mapper. Compilare questa schermata selezionando le informazioni richieste. Selezionare la cartella con la simulazione: selezionare le cartelle, una per i tempi di ritorno di interesse, in cui si trovano i risultati del modello Trent2D df e Trent2D ts da processare per creare le mappe della pericolosità relativa. In ciascuna cartella verrà creata una cartella chiamata mappe all interno della quale verrà salvata la mappa dell intensità e della pericolosità relativa al tempo di ritorno. E possibile scegliere se creare la mappa dell intensità e della pericolosità relativa al tempo di ritorno per uno o più tempi di ritorno; Creare mappa globale del pericolo: selezionare questa opzione se si desidera creare la mappa globale del pericolo. Questa opzione è selezionabile soltanto se si è scelto di creare le mappe dell intensità e della pericolosità relativa al tempo di ritorno per tutti e tre i tempi di ritorno; Cartella di destinazione: selezionare la cartella in cui verrà salvata la mappa del pericolo; Successivamente il codice chiede quale tipo di evento si vuole analizzare (Figura E-7). In base al tipo di fenomeno scelto verranno utilizzati parametri diversi per il calcolo del pericolo. Tali parametri sono quelli indicati in Tabella E.4 e Tabella E.5. A questo punto il codice processa tutti i file di input relativi ai massimi delle simulazione contenuti nelle cartelle di lavoro. 8

10 Figura E-7: Schermata per la scelta del tipo di evento. File di output: I file di output sono delle matrici in formato ASCII equivalenti per dimensioni e posizione a quelle dei massimi stampate da Trent2D df e Trent2D ts. Tali file verranno salvati nella cartella mappe all interno della cartella relativa al tempo di ritorno; intensità_tr30.asc: mappa dei valori di intensità per tempo di ritorno di 30 anni; intensità_tr100.asc: mappa dei valori di intensità per tempo di ritorno di 100 anni; intensità_tr200.asc : mappa dei valori di intensità per tempo di ritorno di 200 anni; pericolosità_relativa_tr30_ip1.asc: mappa della pericolosità relativa al tempo di ritorno di 30 anni calcolata in base all'ipotesi 1 (Figura E-2); pericolosità_relativa_tr100_ip1.asc: mappa della pericolosità relativa al tempo di ritorno di 100 anni calcolata in base all'ipotesi 1 (Figura E-2); pericolosità_relativa_tr200_ip1.asc: mappa della pericolosità relativa al tempo di ritorno di 200 anni calcolata in base all'ipotesi 1 (Figura E-2); pericolosità_relativa_tr30_ip2.asc: mappa della pericolosità relativa al tempo di ritorno di 30 anni calcolata in base all'ipotesi 2 (Figura E-3); pericolosità_relativa_tr100_ip2.asc: mappa della pericolosità relativa al tempo di ritorno di 100 anni calcolata in base all'ipotesi 2 (Figura E-3); pericolosità_relativa_tr200_ip2.asc: mappa della pericolosità relativa al tempo di ritorno di 200 anni calcolata in base all'ipotesi 2 (Figura E-3); pericolosità_ip1.asc: mappa della pericolosità assoluta calcolata a partire dalle mappe di pericolosità relativa ai tempi di ritorno di 30, 100 e 200 anni riferite all'ipotesi 1; 9

11 pericolosità_ip2.asc: mappa della pericolosità assoluta calcolata a partire dalle mappe di pericolosità relativa ai tempi di ritorno di 30, 100 e 200 anni riferite all'ipotesi 2; buwal.asc: mappa dei valori della matrice di BUVAL (Figura E-1) considerati per il calcolo della pericolosità. 10

12 Indice E.. Manuale di utilizzo dell l Hazard Mapper E.1. Carta della pericolosità...1 E.2. Soglie di intensità...2 E.3. Soglie di probabilità...4 E.4. Carte delle intensità per assegnata probabilità...4 E.5. Carta delle pericolosità per assegnata probabilità...4 E.6. Carta del pericolo...6 E.7. Utilizzo dell Hazard Mapper