Scopo del progetto consiste nel realizzare una caratterizzazione probabilistica della componente idrica sotterranea, con applicazione del modello all¿area dei Giardini di Ninfa . Tale caratterizzazione consentirà di effettuare una valutazione previsionale e predittiva dei caratteri di suscettibilità idraulica e di resilienza del territorio, basata su una raccolta di dati mediante una rete di sensori per il monitoraggio dei flussi idrici nell¿area nonché con rilievi strumentali elaborati con approcci analitici e riferimenti tecnico-scientifici.
L'analisi previsionale proposta, tramite l¿applicazione di metodi affidabilistici e di predizione geostatistica, consentirà di superare i limiti dell'approccio deterministico correlando le molteplici componenti agenti sulla base degli effetti potenziali indotti. I risultati saranno quindi espressi in funzione della componente aleatoria, cioè della variabilità spaziale dei fattori interagenti quantificando la probabilità di generare scenari di danno differenti nell'ambito della stessa unità territoriale. Tale caratterizzazione consente, quindi, di attribuire un carattere potenziale a tutti gli scenari compatibili con le condizioni di utilizzo della risorsa idrica e di modularne l¿intensità in funzione del raggiungimento di condizioni incompatibili con la garanzia della sostenibilità d¿uso.
Il progetto si inserisce nel contesto del lavoro concluso ¿Progetto Monti Lepini - Studi idrogeologici per la tutela e la gestione della risorsa idrica¿. Questo, attraverso un¿analisi multidisciplinare, ha fornito un nuovo e complesso quadro conoscitivo del massiccio lepino delineando i possibili scenari per una futura e corretta gestione.
L¿integrazione dell¿analisi multidisciplinare con metodologie di analisi stocastica e modelli di predizione spaziale, consente di delineare un quadro conoscitivo dinamico della resilienza territoriale al fine di valutare le possibili soluzioni ottimali di salvaguardia della sicurezza di esercizio.
La metodologia che si intende sviluppare vuole ampliare il concetto di analisi del rischio conferendo all'approccio stocastico un riferimento quantitativo che configuri sia spazialmente che temporalmente il modus operandi delle diverse componenti agenti e la cui caratterizzazione correli le sollecitazioni prodotte da interventi strutturali ed indotte sul bacino idrogeologico (alterazioni dell¿equilibrio idrico sotterraneo, variazioni tensionali geomeccaniche, ecc.). In particolare, verrà quantificato il margine di sicurezza con l'utilizzo dei metodi di analisi affidabilistica, nei confronti della stabilità e funzionalità dell¿opera infrastrutturale nonché l'entità e la distribuzione spaziale degli effetti, valutando in maniera probabilistica l'attuazione del livello di prestazione, espresso nella forma di scenario di danno potenziale (failure).
Lo studio dei fattori predisponenti la suscettibilità e vulnerabilità territoriale verrà svolto considerando diverse scale di variabilità ed utilizzando il Kriging quale miglior interpolatore non affetto da distorsione. L'implementazione del modello predittivo ottenuto consentirà di realizzare delle valutazioni integrate di rischio evidenziando la dinamica evolutiva e l'estensione dei fenomeni di instabilità indotti sul sistema opera-terreno sulla base delle interazioni e mutui condizionamenti delle variabili che lo caratterizzano.
La potenzialità di questo approccio consiste dunque in un incremento del grado di comprensione e di caratterizzazione dell'incertezza aleatoria, espressa e quantificata attraverso una valutazione accurata dei fattori agenti e degli effetti potenziali attesi che consentano di svolgere una quantificazione del livello di rischio idraulico ed idrogeologico superando, ad esempio, la comune convinzione per cui il valor medio sia indicativo delle variabili condizionanti il valore atteso del danno.
La possibilità di conferire attendibilità non solo ai modelli ma anche agli scenari analizzati, condurrà ad un miglioramento della qualità del contenuto previsionale, in termini di affidabilità, individuando le aree potenzialmente affette da maggiori criticità, offrendo uno strumento conoscitivo integrato di supporto ai contesti decisionali multi-criterio e alle attività gestionali interessate, per diversi aspetti, alla previsione evolutiva dei fenomeni di instabilità e crisi prestazionale di un sistema complesso.
In questo ambito, le analisi applicate fino ad ora non consentono di pervenire a valutazioni dinamiche del rischio e quindi di rendere effettivamente predittive le rappresentazioni spazio-temporali della vulnerabilità di un'area sulla quale insistono fenomeni di dissesto naturali e/o indotti dall'attività antropica. L'innovatività della ricerca consiste, quindi, nella definizione dinamica della resilienza del territorio, considerata come descrittore sintetico complementare alla vulnerabilità stessa e rappresentata attraverso mappature dinamiche che consentano di rendere il monitoraggio e l'analisi di rischio efficaci ai fini della comprensione e previsione di eventi critici.
La ricerca proposta prevede l'utilizzo di sensori convenzionali ed innovativi connessi tra loro attraverso una rete mesh che consente di evitare la perdita di dati nel caso vi sia una interruzione di connessione nonché di evitare la stesa di cavi su un territorio naturale particolarmente sensibile. L¿innovatività è rappresentata dall'applicazione di sensori wireless connessi con una rete mesh in un caso specifico di monitoraggio ambientale. Inoltre alcuni sensori verranno studiati e sviluppati appositamente per soddisfare le necessità dell¿applicazione.
Alla luce dello stato delle conoscenze attuali, che risultano frammentate e non organicamente strutturate, l'utilizzo di un sistema di monitoraggio integrato con fonti dati esterne costituisce certamente una fonte di avanzamento delle conoscenze sul sistema sorgivo (di Ninfa). Infatti, tale sistema consente di avere in tempo reale i dati e con continuità così da poter aggiornare gli studi precedenti ed identificare le possibili cause di riduzione delle portate sorgive. Inoltre, si potrebbe mettere a punto, successivamente, un sistema di gestione dei prelievi al fine di mantenere inalterato lo stato naturale dei Giardini e del Parco.