MONITORAGGIO AREE IN FRANA a supporto del “Lavori di Stabilizzazione e consolidamento del versante ovest del centro abitato (zona Belvedere) 2 OGGETTO : ..................................................................................................................... 4 PREMESSA ........................................................................................................................ 5 TIPOLOGIA AREA IN FRANA ............................................................................... 6 INTERVENTI DI MONITORAGGIO ....................................................................... 8 PROGRAMMA DI MONITORAGGIO ........................................................................11 PROGRAMMAZIONE TEMPORALE DEGLI INTERVENTI ............................. 19 MONITORAGGIO SATELLITARE ...................................................................................... 20 FASI DEL MONITORAGGIO SATELLITARE..................................................................26 CARATTERISTICHE TECNICHE ...................................................................................... 28 ESTRATTO DEL QUADRO ECONOMICO...........................................................................30 CRITERIO DI CALCOLO DEGLI ONERI DI SICUREZZA.........................................31 CONCLUSIONI ............................................................................................................... 32
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Relazione tecnica piano di monitoraggio integrato col ... · Quindi, per il piano di monitoraggio di cui alla presente relazione i 2 sondaggi geognostici a carotaggio continuo spinti
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centimetriche per le quali le nuvole sono del tutto
trasparenti. Questi strumenti sono perciò in grado di
operara giorno e notte e con ogni condizione
metereologica. Nel SAR si incontrano le soluzioni più
avanzate dell’elettronica, della fisica delle onde
elettromagnetiche, dell’ottica coerente e della
scienza dei computer. Tramite queste tecnologie, le
informazioni provenienti dai SAR vengono elaborate
digitalmente permettendo di elaborare immagini con
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risoluzioni confrontabili a quelle dei sensori
ottici. Il confronto tra immagini SAR successive
(DinSAR) consente di risalire anche a minime
deformazioni, permettendo così lo studio di eventuali
frane o bradisismi del terreno.
Le riprese radar effettuate dai SAR creano
immagini matrice in cui il valore del pixel
rappresenta la capacità di una porzione di superficie
terrestre a retro-diffondere un impulso di energia
inviato dal radar stesso. La radiazione
elettromagnetica inviata dovrà variare tra 1 e 10
GHz, cui corrisponderanno lunghezze d’onda comprese
tra 1 e 30 cm.
SCHEMA DI RIPRESA
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ANGOLO D’INCIDENZA
La potenza del segnale ricevuto dall’antenna
dovrà essere necessariamente espressa dall’equazione
radar:
Dove:
Pr = potenza media ricevuta per pixel
Pt = potenza trasmessa dall’antenna
G = guadagno dell’antenna
R = distanza tra antenna e target
λ = lunghezza d’onda del fascio radar incidente
σ = riflettività per unità di superficie della
scena o coefficiente di backscattering
Il coefficiente di backscattering viene espresso in
decibel (dB) e dipende dalla polarizzazione, dalla
frequenza, e dall’angolo di illuminazione del fascio
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radar emesso dall’antenna, nonché dalla rugosità, e
dal contenuto d’acqua della superficie di ripresa.
Per la sua determinazione si rimanda alla tecnologia
specifica adottata dall’Ente o azienda partner
dell’amministrazione comunale nella gestione del
telerilevamento satellitare.
Il segnale radar dovrà essere polarizzato sia in
uscita del sensore, sia durante la sua ricezione.
Al momento della riflessione, visto il
territorio interessato, si prevede una
depolarizzazione del fascio radar dovuta a fattori di
rugosità del terreno e orientazione delle forme della
superficie di ripresa; si prescrive quindi vegano
prese in considerazione quattro tipi diversi di
coefficiente di backscattering.
Per permettere dei buoni risultati si dovrà
suddividere lo studio della zona in porzioni ove il
coefficiente h (altezza media delle variazioni di
superficie) dovrà essere maggiore del rapporto tra la
lunghezza d’onda (λ) ed otto (8) volte il seno
dell’angolo d’incidenza.
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Nella lettura dell immagini SAR si dovrà tenere
conto dell’influenza del contenuto d’acqua. L’acqua
con la sua costande dielettrica molto elevata (80)
accresce il valore di quella del suolo che nel
terreno del versante Ovest di Niscemi varia tra 5 ed
8. Ciò preclude la riflessione dell’onda e ne
favorisce la riflessione.
Le immagini ottenute dal SAR dovranno essere
modificate in ground range ovvero:
la creazione del dato radar dipende tra le varie
cose anche dall’intensità e dal tempo di ritorno del
segnale riflesso dalla superficie; viene quindi
misurata la distanza tra il taret e l’antenna, ossia
la distanza in slant range. L’angolo di illuminazione
diminuisce da posizioni prossime al sensore (near
range) a posizioni più lontane (far range), ciò
provoca che punti alla stessa distanza sulla
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superficie orizzontale risultino in un immagine
essere più vicini in near range che in far range.
L’immagine in ground range è derivata dalla
correzione geometrica di quella in slant range. Si
userà la formula ground range=slant range/sen i dove
i è l’angolo di incidenza locale.
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FASI DEL MONITORAGGIO SATELLITARE
ESPLORAZIONE E WARNING
L’impiego di sensori satellitari quindi ben si
associa al versante Ovest della città di Niscemi
essendo tale area predisposta alla riattivazione di
eventi franosi Su tale area verranno studiate ed
identificate le variazioni peggiorative di parametri
direttamente collegati a fattori che possono
accrescere il pericolo di frane.
In particolar modo costituiranno oggetto di
attenzione movimenti premonitori rilevati su singoli
punti, variazioni non stagionali dell’indice di
verde, variazioni della copertura del suolo,
antropizzazioni.
Tali parametri saranno rilevabili grazie
all’integrazione di tecnologie satellitari e dei dati
provenienti dalle reti pluviometriche integrate in
una modellazione idrogeologica del versante di
Niscemi. Questa prima fase consentirà un servizio di
preallarme, suggerendo all’autorità competente se e
dove la variazione di una serie di fattori stia
portando ad un aumento considerevole della
probabilità che un evento franoso possa avvenire. In
tale fase manca ogni tipo di caratterizzazione
deterministica dei singoli eventi che potrà essere
integrata con quanto prescritto precedentemente in
questo piano di monitoraggio.
MONITORAGGIO DI MOVIMENTI LENTI
La seconda fase consiste in un’indagine a scala
assai più dettagliata, localizzata nelle aree in cui
le indicazioni della prima indagine segnalano un
accumulo di rischio. Si può trattare una frana
singola preesistente che risulti rimobilizzata o di
un fronte più ampio. Si prescrive l’utilizzo di un
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modello geotecnico approntato dall’azienda
specializzata partner indispensabile
dell’amministrazione comunale. Tale modello sarà
costruito ad hoc e dovrà dare una descrizione dei
processi fisici coinvolti, opportunamente
parametrizzati.
Per questa fase del monitoraggio si potrà
decidere, in concertazione con l’azienda partner,
quale sia la soluzione più vantaggiosa: se quella che
faccia uso di dati satellitari ad alta risoluzione e
opportuna ripetitività, con eventuale supporto anche
di retro diffusori artificiali, se sia opportuno
l’impiego di sistemi radar da terra o se siano
indispensabili le tradizionali tecniche di ispezione
geologica diretta in loco, tra l’altro già prescritte
nelle precedenti fasi della presente perizia.
In questa fase, dove l’area da studiare si è
ulteriormente delimitata e presenterà quindi una
estensione molto inferiore rispetto alla totalità
dell’area oggetto di monitoraggio, sarà possibile far
riferimento ad immagini ad alta risoluzione con
possibilità di trattare i dati interferometrici e
multi spettrali senza un particolare sovraccarico
computazionale. L’alta risoluzione inoltre è di
fondamentale importanza in questa fase per fornire
misure precise e con bassa probabilità di falso
allarme.
MONITORAGGIO DEI FENOMENI CATASTROFICI
In questa fase si considera il monitoraggio
della fase di evoluzione rapida e violenta di un
fenomeno di frana. In questa fase occorre curare con
attenzione la rapidità di risposa dei sistemi di
terra per l’elaborazione e la distribuzione
dell’informazione alle autorità competenti.
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CARATTERISTICHE TECNICHE
Per una corretta definizione di un impianto di
telerilevamento satellitare è indispensabile
approfondire aspetti di modellistica idrogeologica e
inversioni di modelli per l’estrazione dei parametri
fisici rilevanti per la fenomenologia della
instabilità dei pendii. Per tali aspetti si rimanda
al partner scelto dall’amministrazione.
I radar di tipo SAR misureranno la distanza tra
il sensore e i bersagli a terra posti secondo lo
schema in allegato. Questi registreranno il tempo
intercorso tra l’emissione dell’onda elettromagnetica
E la ricezione del segnale retro-diffuso dal
bersaglio stesso. I dati verranno presi con un
periodicità mensile. Saranno delle misure ripetute di
distanza bersaglio.sensore lungo la direzione di
vista satellitare (LOS). Il confronto dalla distanza,
misurata in istanti di tempo diversi (DinSAR),
consentirà di mettere luce ad eventuali spostamenti
dei bersagli al suolo.
I punti individuati in allegato verranno
definiti PS (Permanent Scatterers) e devono essere
tali da mantenere inalterate nel tempo le loro
caratteristiche elettromagnetiche. Per ciascuno di
essi l’Ente o azienda partner dovrà ricostruire le
velocità medie e la serie storica di spostamento
nell’intervallo di tempo analizzato, con precisione
al decimo di centimetro.
Ciò sarà possibile in quanto i bersagli
identificati sono stati scelti con caratteristiche
elettromagnetiche stabili.
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Si prescrive nel caso in cui i PS presentino
rumori di fondo troppo elevati che si passi alla
scelta di un DS (un intorno di pixel scelti attorno
al punto PS che per definizione è un solo pixel).
Ciò in quanto, a differenza di un target puntiforme,
dove l’energia retro-diffusa verso il sensore risulta
elevata e concentrata in un’area molto ridotta,
l’intensità dell’eco radar per un punto appartenente
a un DS è solitamente meno forte, perché mancherà un
bersaglio dominante, ma l’utilizzo congiunto di tutti
i pixel appartenenti ai DS permette di ridurre il
rumore di fondo presente nei dati,migliorando in modo
significativo la qualità della stima.
I costi di tale tecnologia variano da Ente ad
Ente. Le somme previste per il monitoraggio
satellitare, in un arco di tempo quadriennale, sono
riportate nella pagina seguente nell’estratto
dell’allegato giustificativo.
In merito alla scelta degli intorni DS, ed ai
software utilizzati nello studio delle immagini
DinSAR, e quant’altro non specificato nella presente
si rimanda ad una consulenza con l’azienda o ente
scelti per la gestione del telerilevamento.
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QUADRO ECONOMICO PIANO DI MONITORAGGIO CLASSICO Importo dei lavori
€ 41.922,54
così ripartiti
Costi della Sicurezza € 3.105,37
Importo lavori a base d’asta € 38.817,17
Somme a disposizione dell'Amministrazione
a) I.V.A. 10% € 4.192,25
b) Competenze Tecniche ai sensi dell'art.18 L.109/94
€ 838,45
c) Imprevisti ed arrotondamenti € 3.046,76
Sommano € 8.077,46
IMPORTO COMPLESSIVO € 50.000,00
QUADRO ECONOMICO PIANO DI MONITORAGGIO SATELLITARE Importo dei lavori € 193.000,00 Somme a disposizione dell'Amministrazione
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a) I.V.A. 10% € 19.300,00
b) Competenze Tecniche ai sensi dell'art.18 L.109/94
€ 3.860,00
c) Imprevisti ed arrotondamenti € 3.840,00
Sommano € 7.700,00
IMPORTO COMPLESSIVO € 220.000,00
CRITERI DI CALCOLO DEGLI ONERI DI SICUREZZA Per stima degli oneri di sicurezza si intende il costo, comprensivo delle spese
generali, che l’impresa deve sostenere per attuare le prescrizioni contenute nel
piano dì sicurezza e coordinamento ovvero, in sua assenza, per garantire
comunque la sicurezza e la tutela della salute dei lavoratori impiegati.
Nell'ambito dei presente progetto, sulla base delle prescrizioni contenute nel
Piano di Sicurezza redatto, la stima degli oneri di sicurezza è stata condotta con
i seguenti criteri :
1) percentuale di incidenza degli approntamenti di sicurezza quali dotazioni individuali, dotazioni collettive ed organizzazione del cantiere pari a:
a) 1% (unopercento) dei vari prezzi unitari di progetto per le indagini geognostiche;
b) 10% (diecipercento) dei vari prezzi unitari di progetto per il rilievo geostrutturale;
2) la suddetta percentuale di incidenza è inclusa nei vari prezzi unitari di progetto,
3) sulla base della ampiezza e complessità dei cantiere non sono stati individuati oneri speciali per la sicurezza non inclusi nei vari prezzi unitari di progetto per i quali risulta necessaria una valutazione separata.
Pertanto, secondo quanto prescritto dall'Autorità per la vigilanza sui Lavori Pubblici con determinazione n.2/2001, avendo assunto: - SCS Spesa Complessiva per la Sicurezza;
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- SSIP Spesa Sicurezza Inclusa nei Prezzi Unitari; - SSS Spesa Sicurezza Speciale Non Inclusa nei Prezzi Unitari, si ha: - SSIP = 3,60 % dei Lavori, secondo il Quadro Analitico di seguito riportato; - SSS =Valore Nullo CONCLUSIONI
La presente relazione tecnica fa parte della
perizia di studi sugli interventi di MONITORAGGIO
AREE IN FRANA a supporto del “Progetto dei lavori
Lavori di Stabilizzazione e consolidamento del
versante ovest del centro abitato (zona Belvedere)”.
Si è inquadrato il sito in esame e la tipologia
dei fenomeni franosi, ipotizzando una possibile e
potenziale loro evoluzione, anche in funzione degli
interventi di consolidamento da eseguite ed i
possibili rischi connessi per le persone ed i beni
presenti nella zona.
Si sono quindi programmati gli interventi di
monitoraggio del fenomeno franoso e gli obbiettivi da
raggiungere con gli stessi, che possono essere
riassunti nella determinazione del reale grado di
pericolo pre e post intervento, inteso come
possibilità di determinazione dei coefficienti di
sicurezza e loro evoluzione anche dopo la
realizzazione degli interventi di consolidamento da
realizzare.
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La verifica dei dati analizzati permetterà di
determinare la riuscita dell’intervento, la necessità