SOMMARIO:
Si considerano gli aspetti cartografici dei simboli usati in passato come elementi di frana. Viene messa in rilievo la mancanza di letteratura su come identificare particolari elementi di frana in campagna e come riportarli su carta per mezzo di simboli appropriatamente selezionati. Viene discusso il metodo, basato su una semplice frana di tipo colata di terra, per passare dalla conoscenza dell'origine della frana fino alla sua descrizione cartografica. Gli autori suggeriscono di elaborare un atlante degli elementi di frana ai fini dell'ingegneria.
INTRODUZIONE
Nel tipo di rilievo cartografico, la pendenza è una delle forme più importanti. Sulla superficie di pendio si stanno sviluppando forme di rilievo di secondo ordine come burroni, ammassi di detriti ai piedi di una parete rocciosa dovuti allo sgretolamento, frane e simili. La pendenza stessa è rappresentata dalle isoipse, poiché queste riflettono esaurientemente il carattere continuo della superficie di pendenza. Comunque, appaiono difficoltà quando si tenta di descrivere le forme di secondo ordine del rilievo. Queste difficoltà diventano notevoli e veramente fastidiose nel caso della descrizione della frana. Le frane sono rappresentate sia dalle isoipse, sia dai simboli adottati dalle forme di rilievo di ordine superiore e dagli obiettivi inerenti l'ingegneria. L'adattamento dei simboli delle forme di ordine superiore non permette di stabilire il tipo di deformazione della pendenza. I mezzi convenzionali della descrizione cartografica si sono rivelati insufficienti per l'interpretazione della caratteristica origine delle frane. Questo è dovuto al fatto che sono disponibili da molto tempo metodi non uniformati, adatti all'interpretazione della caratteristica origine degli elementi di frana.
Le carte per uso ingegneristico delle frane dell'ultimo decennio mostrano una mancanza di metodi standard nel cartografare le frane non solo in Polonia, ma anche in molti altri paesi, con la sola eccezione della Cecoslovacchia. Gli ingegneri cecoslovacchi hanno sviluppato un sistema di cartografare le frane in larga scala sulle basi di una classificazione uniforme (Nemcok et al., 1972; Rybar, 1973; Svatos, 1975). Anche i geologi italiani hanno un interessante concetto di cartografare frane, ma è applicabile a scale al di sopra di 1:10.000 (Panizza, 1974; Pellegrini; Piacente, 1975). Nonostante ciò, questo problema resta ancora aperto e richiede ulteriori studi.
Lo scopo della carta presentata è di discutere alcune difficoltà di metodo incontrate nel cartografare frane e di suggerire alcuni miglioramenti nell'applicazione dei simboli convenzionali. Il nostro punto di vista è che, per questo scopo, dovrebbero essere tenuti in considerazione i metodi impiegati per la generalizzazione cartografica. Quindi stiamo considerando i simboli delle caratteristiche genetiche del rilievo di frana, trascurando la geologia, l'idrografia e simili. Il problema è discusso sull'esempio di una frana di tipo colata di terra.
ESEMPI TIPICI DI CARTOGRAFARE FRANE
Un'analisi delle carte e dei progetti mostra che, trascurando la proiezione in scala, cartografare le frane incontra serie difficoltà. Queste sono dovute ad una interpretazione inappropriata degli elementi di frana per mezzo di metodi topografici convenzionali, senza tener conto della loro struttura e senza differenziare i loro elementi. Questo problema verrà illustrato con tre esempi su come cartografare le frane.
La superficie di frana è descritta dalle sole isoipse (Fig.1 a,b). Normalmente le isoipse sono impiegate per descrivere le superfici con continue variazioni di altezza, per esempio i pendii. La frana origina una perturbazione all'interno del pendio, introducendo un sistema di deformazioni (come nicchie, scarpate, fessure etc...). L'interpretazione del tipo e delle caratteristiche di quelle deformazioni richiede una descrizione più dettagliata. La vecchia simbologia molto spesso nasconde la natura della forma cartografata. Una descrizione di sole isoipse, senza l'impiego di simboli morfologici, non fornisce alcuna informazione sull'origine della frana.
Il simbolo di scarpata standard (nel campo dell'ingegneria) è usato per descrivere gli elementi di una frana che mostra caratteristiche di diversa origine (Fig 1c). Il simbolo di scarpata può essere usato per mostrare una nicchia, il limite di zone di accumulo, scarpate, i blocchi separati in una nicchia ed una ondulazione nella zona di accumulo della frana. Se lo stesso simbolo venisse usato per indicare elementi diversi della frana, allora il loro assestamento di zona diverrebbe illeggibile sulla carta. Una tale descrizione cartografica risulta inutile quando si tenta di interpretare l'origine della frana.
I simboli vengono introdotti nella proiezione geodetica precedentemente disegnata, descritta dalle isoipse. Questo porta alle incompatibilità considerate in (1) e contribuisce al fatto che le isoipse non coincidano con le forme dei simboli. (Fig.1 d-i).
REQUISITI PRELIMINARI PER IL DISEGNO DEI SIMBOLI
Il disegno dei simboli di frana dovrebbe tener conto di criteri geomorfologici, geologici, geodetici e cartografici. Così, ogni simbolo è fornito di dati fondamentali sui processi di deformazione. Un sistema di simbologia, che dovrebbe essere un tipo di specificazione, deve essere chiaro. Questa specificazione sarà utilizzata dai geodetici per cartografare le frane, dai cartografi per disegnare le carte e da molti altri utenti.
Lo stato-dell'arte nella morfologia e nella struttura della frana permette di determinare i tipi di deformazione delle frane per indicare il loro orientamento spaziale, per mostrare i loro gradi di sviluppo e per stabilire la relazione tra le particolari deformazioni e le forze agenti nella zona di tensione della quantità di terreno trasportato. Questi fenomeni sono inclusi in classificazioni reperibili (Nemcok et al., 1972; Panizza, 1974).
È di grande importanza lo sviluppo di metodi diretti all'interpretazione di questa classificazione con l'utilizzo di oggetti reali. Tali metodi terranno conto di una riuscita identificazione delle deformazioni, così come di un concetto di simbologia uniforme applicabile a diverse scale, tenendo conto delle specifiche geodetiche e cartografiche. Quindi vale la pena tener conto della selezione dei simboli, ovvero se la carta verrà usata per scopi ingegneristici o cognitivi.
Ai fini dell'ingegneria è richiesta l'informazione del tipo topometrico come, per esempio, la determinazione dei parametri geometrici della frana, il volume della frana, etc.. . Queste determinazioni richiedono che la carta sia misurabile, quindi la frana può essere descritta dalle isoipse e integrata con simboli appropriatamente selezionati delle forme di ordine superiore e con un punto aggiuntivo caratteristico della superficie (fig.2).
Il fine conoscitivo consiste nello spiegare le cause della formazione delle frane, tanto quanto la determinazione della caratteristica qualitativa e le dinamiche della frana. Un tale approccio è consigliabile nel determinare le condizioni iniziali per le stime della stabilità della pendenza, nel prevedere la formazione di una frana, nel localizzare i punti geodetici per l'indagine delle dinamiche della pendenza etc... . Lo scopo conoscitivo richiede che la rappresentazione dell'elemento di frana sulla carta sia chiaro e classificato. In questo caso la frana è cartografata per mezzo di simboli accuratamente selezionati, basati sulla classificazione genetica degli elementi di frana. Una tale carta di solito è integrata con le isoipse.
CLASSIFICAZIONE PROPOSTA DEGLI ELEMENTI DI FRANA AI FINI CARTOGRAFICI
Il processo di frana è classificato tra i fenomeni tettonici di formazione secondaria decompressionali e gravitazionali. Questo processo può essere considerato come un certo stadio di deformazione della pendenza. Tale stadio è in stretta relazione genetica con la storia tettonica della regione data. Perciò, la frana dovrebbe essere considerata come un sistema determinato di deformazioni che si manifestano sulla pendenza che agiscono secondo tre forze diverse: il taglio, la tensione e la compressione. Poiché l'azione di queste forze è differenziata nello spazio, si possono distinguere quattro zone morfodinamiche (Fig 2). Ogni zona è caratterizzata da un sistema tipico di deformazioni (Pulinowa, 1976).
Prima zona. Lo sforzo di taglio risulta nella formazione di una nicchia di frana con scarpate regolarmente sviluppate.
Seconda zona. Appare solo in questo caso particolare, quando il margine inferiore (nascosto) della nicchia è sovrastato dagli ammassi rocciosi.
Terza zona. È caratterizzata da un movimento differenziato nella frana e da spostamenti che tendono ad essere di tipo armonico. La compressione della massa risulta in deformazioni continue (pieghe), la tensione della massa contribuisce ad originare deformazioni discontinue (come: fessure, scarpate, seracchi etc..). Un tale accomodamento è dovuto alla superficie differenziata degli ammassi rocciosi laddove la massa di terreno è trasportata.
Quarta zona. A causa dell'incremento della frizione negli ammassi rocciosi, la compressione appare nella massa scivolata. In questa zona si formano pieghe ed ondulazioni.
Il nostro suggerimento consiste nell'accettare i simboli che comprendono gli elementi costanti permettendo la determinazione di forme reali. I simboli di primo e secondo ordine coincidono sempre col sistema delle isoipse. I simboli di terzo ordine, tralasciati nel disegno delle isoipse, possono avere alcune discordanze se paragonati alle linee delle isoipse. I simboli rappresentati in Fig. 3 non sono segni topografici di un tipo di simbolo, perciò sono misurabili e dinamici. Il concetto suggerito consente la rappresentazione (in una scala appropriata) della forma reale dell'elemento di frana dato. Queste considerazioni preliminari mettono al corrente del metodo di una descrizione cartografica di frana. (Fig 3. cf. pp. 13 e 14). La Fig 3 è, prima di tutto, mirata ad illustrare il metodo che dovrebbe essere accettato quando si passa dalla conoscenza dell'origine della frana alla descrizione cartografica. Così, gli studiosi di geodesia saranno in grado di sviluppare un'interpretazione uniforme delle frane. Il metodo proposto include l'identificazione degli elementi particolari della frana in campagna, così come la classificazione e la selezione della simbologia.
La mancanza di letteratura su questi argomenti richiede studi completi diretti all'elaborazione di un atlante per gli elementi di frana. Questo atlante dovrebbe racchiudere una completa descrizione di tali elementi, tenendo in considerazione la loro configurazione originaria, i metodi per l'identificazione di questi elementi, così come la simbologia assegnata. L'atlante suggerito dovrebbe fornire carte a larga scala per scopi inerenti l'ingegneria.
RIFERIMENTI
NEMCOK A.- PASEK J.- RYBAR J. (1972): Classification of landslides and other mass movements. Rock Mechanics 4, 72-78.
PANIZZA M. (1974): Schema di legenda per carte geomorfologiche di dettaglio. Boll. Soc. Geol. It., No. 91,207-237.
PELLEGRINI G.B.: Carta geomorfologica del Bacino del T. Valda (Prealpi Dell'Alpago), 1 : 10.000.
PIACENTE S. (1975): Esempli di carta della stabilità geomorfologica dedotte da carte geomorfologiche di dettaglio. Ateneo Parmense, acta nat., No. 11,671-685.
PULINOWA M.Z. (1976): Genetyczna interpretacja deformacji osuwiskowych dla celow ich kartowania (in Polish). Proceedings of the Conferences "Geodezyjne pomiary odksztalcen w gornictwie odkrywkowym". Kom. Geodezji PAN w Warszawie, SITG Wroclaw, Belchatow, 125-132.
RYBAR J. (1973): Representation of landslides in engineering geological maps. Landslide, The Slope Stability Review, Eureka (Calif.) 1, 1, 15-21.
SVATOS A. (1975): Interpretace leteckych snimku pri inzenyrskogeologickem pruzkumu svahovych pohybu (in Czech). Academia, Praha, 70 p.