Alessia Giarola

Analysis of subsidence in european and american coastal cities and hydrogeological modelling and predictions in soft soils.

Rel. Claudia Meisina, Roberta Bonì, John Lambert. Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, Corso di Laurea magistrale in Scienze Geologiche Applicate, A.A. 2019/2020.

In collaborazione con Deltares.

 

 

 

Abstract

Il problema:
Negli anni a venire la subsidenza, l’abbassamento del livello del suolo, avrà un impatto significativo nelle aree costiere. In queste aree, le conseguenze dell’innalzamento del livello del mare dovuto al cambiamento climatico saranno amplificate dalla subsidenza, sia naturale che indotta da attività antropiche. Attualmente queste città sono soggette a fenomeni quali inondazioni, sia temporanee che permanenti, alla salinizzazione degli acquiferi costieri e all’aumento dell’attività erosiva delle onde. Questi fenomeni avranno un impatto particolarmente significativo in città costiere la cui popolazione è in aumento: in queste città la subsidenza è causata principalmente dall’eccessiva estrazione di acqua e dal peso degli edifici di nuova edificazione su litologie che sono soggetti a compattazione.
Il progetto:
La tesi fa parte di un progetto, nato da una collaborazione tra Deltares, un istituto di ricerca indipendente, situato in Olanda, e l’Università degli Studi di Pavia. Il progetto ha come obiettivo lo studio della subsidenza in aree costiere per mezzo di dati interferometrici, dati da analisi geotecniche in situ e modellizzazione idrogeologica. In futuro, il progetto sarà presentato alla Banca Mondiale.
La tesi:
La tesi ha due obiettivi principali: il primo è la creazione di un database in Microsoft Excel, che raccoglie informazioni relative alla subsidenza in 136 città costiere e l’analisi della subsidenza in città europee e americane. Le 136 città costiere sono state scelte da Nicholls et al., (2008) e successivamente analizzate da Hallegatte et al., (2013), che le scelsero per la loro importanza socioeconomica e in base alle perdite attese a causa dall’innalzamento del livello del mare. Il database può essere utilizzato per il confronto tra le città e per la ricerca di una correlazione tra tassi di subsidenza misurati da piattaforme satellitari e da analisi geotecniche in situ. Questa prima parte è stata svolta in collaborazione con Laura Pedretti. Il secondo obiettivo è di definire una metodologia per stimare tassi di subsidenza in città costruite su litologie soggette a compattazione per mezzo di modelli idrogeologici. Tali modelli sono stati costruiti utilizzando i parametri geotecnici e la stratigrafia di due città olandesi: Delft e Rotterdam. L’obiettivo è costruire modelli idrogeologici in città in cui una grande quantità di dati idrogeologici sono disponibili, in modo da verificare che essi diano stime di subsidenza realistiche, perché successivamente possano essere esportati in città di cui si conoscono meno informazioni per avere stime di subsidenza. I modelli sono stati realizzati utilizzando software forniti da Deltares: MWell and D-Settlement.
Risultati:
Il database fornisce una visione d’insieme sulle cause di subsidenza nelle più grandi città costiere ed è stato fornito al LASII, UNESCO Land Subsidence International Initiative, che lo utilizzerà per creare una mappa di subsidenza su scala globale. La comparazione di tassi di subsidenza da satellite e da sondaggi in situ si è rivelata complicata, perché i tassi misurati in periodi differenti, con metodi differenti e talvolta in aree diverse della stessa città. La quantità di tassi effettivamente comparabili risulta dunque troppo ridotta per individuare pattern significativi tra i tassi. Per quanto riguarda la modellizzazione idrogeologica, i modelli sono stati realizzati per una città in cui la subsidenza è dovuta all’estrazione di acqua (Delft, NL) e su di una città in cui la subsidenza è provocata dal carico degli edifici (Rotterdam, NL). Per Delft, il software MWell (fornito da Deltares) è stato utilizzato per calcolare il drawdown nella città dovuto all’estrazione di acqua, che è successivamente stato importato nel software D-Settlement (formito da Deltares) per il calcolo della subsidenza. Per Rotterdam, è stato realizzato un modello di D-Settlement 1D per modellizzare la subsidenza dovuta al carico degli edifici nel corso dei secoli.

Parole Chiave

Subsidenza, cambiamento climatico, coste, innalzamento del livello del mare.