Tesi etd-05222018-211355 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MONI, LUCA
URN
etd-05222018-211355
Titolo
Caratterizzazione e analisi multitemporale dell'attivita' estrattiva nella Valle dell'Acqua Bianca (Comune di Minucciano, Alpi Apuane, Toscana)
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Relatori
relatore Prof. Baroni, Carlo
Parole chiave
- marmo
- ravaneti
Data inizio appello
08/06/2018
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
08/06/2088
Riassunto
Riassunto
La Valle dell’Acqua Bianca si trova nel settore settentrionale delle Alpi Apuane, alle pendici dei monti Pisanino e Tambura. Quest’area presenta un peculiare assetto geomorfologico, che si caratterizza per l’importante e ben sviluppato sistema carsico epigeo della “Carcaraia” e un complesso carsico ipogeo che conta circa 150 cavità conosciute unitamente alle ben conservate evidenze morfologiche del glacialismo pleistocenico.
Questa valle, nota per l’estrazione del marmo fin dai tempi degli Estensi, vede l’inizio delle attività estrattive ad opera di società specializzate nei primi anni del 1900. Nel corso dell’ultimo secolo la mano dell’uomo ha modificato in maniera significativa la morfologia della valle, rimuovendo materiale e riversando i prodotti di scarto (tra il 70% e il 90% del totale estratto) lungo i versanti, andando a costituire quelli che vengono localmente definiti “ravaneti”.
Il lavoro della presente tesi ha avuto come obiettivo la ricostruzione dell’evoluzione dell’attività estrattiva nella Valle dell’Acqua Bianca in un intervallo temporale che copre gli ultimi 40 anni circa (dal 1978 al 2017) e la caratterizzazione dei ravaneti. I metodi di indagine impiegati si basano in parte sulle tecniche di telerilevamento passivo per l’analisi multitemporale delle aree di cava e dei ravaneti, ma anche su un rilevamento di terreno necessario all’integrazione dei dati di fotointerpretazione e per il campionamento della matrice dei ravaneti necessario alla loro caratterizzazione. Tutti i dati fotointerpretati e rilevati sul campo sono stati successivamente informatizzati in ambiente GIS (Geographic Information System) andando a creare un database georiferito aggiornabile e modificabile con celerità.
I dati di fotointerpretazione, integrati da un rilevamento di terreno, hanno permesso di creare una carta delle aree estrattive e dei ravaneti in scala 1:5000 al 2017, realizzata seguendo i criteri e le linee guida suggerite da Baroni et al. (2010) per la carta geomorfologica dei bacini marmiferi di Carrara. I dati ottenuti dall’analisi multitemporale relativa agli anni 1978, 1988, 1996, 2000, 2007 sono stati rappresentati, con una simbologia semplificata, ad una scala minore. La possibilità di disporre di dati organizzati in un database georiferito, ha consentito di eseguire sia analisi qualitative sia quantitative delle attività estrattive e di eseguire confronti fra le varie annate considerate. L’indagine eseguita ha messo in evidenza un continuo e progressivo aumento dell’attività estrattiva e delle aree interessate dai ravaneti.
Le diverse tecniche estrattive che si sono succedute nel tempo hanno determinato differenze nei materiali di scarto che costituiscono i ravaneti e, quindi, differenze tra le matrici dei ravaneti attivi e di quelli antichi/inattivi, che potenzialmente possono predisporre a fenomeni di dissesto, in particolare debris flow. La caratterizzazione delle matrici dal punto di vista geotecnico (analisi granulometriche e determinazione dei limiti di Atterberg) indica una percentuale di frazione fine più alta nei ravaneti attivi rispetto a quelli antichi e un comportamento che va da “poco plastico” a “non plastico” per le matrici dei ravaneti analizzati, in accordo con i dati presentati da Baroni et al. (2000) per le stesse analisi svolte sulle matrici dei ravaneti dei bacini estrattivi di Carrara, anche se con valori leggermente superiori.
Abstract
The Acqua Bianca Valley is located in the northern area of Apuan Alps, on the slopes of mount Pisanino and Tambura. This area is peculiar from a geomorphologic point of view, thanks to the huge epygean karstic system of "Carcaraia" and to a hypogeus complex that counts approximately 150 known caves. Moreover, well preserved pleistocenic glacial landforms and deposits are diffuse in all the studied area.
Since the Estensi period the valley was known for marble extraction, but the excavation activities by specialized companies began in 1901; in the last century man-made activities has significantly modified the morphology of the valley, removing material and pouring waste products (between 70% and 90% of the total extract) along the slopes, building huge quarry dump deposits, locally named ravaneti.
The aim of this thesis is to reconstruct the evolution of extraction activity of Acqua Bianca Valley during the last 40 years (from 1978 to 2017) and the characterization of ravaneti. The survey methods used are based on both passive remote sensing techniques for multitemporal analysis of quarry and ravaneti areas and field survey necessary for the integration of the photointerpretation data and for sampling matrix of ravaneti necessary for their characterization. All the data has been computerized with GIS (Geographic Information System), creating a geo-referenced database easily and quickly updatable and/or modifiable.
The collection of all data, integrated by a field survey allow to create a map of the excractive areas and ravaneti on a scale of 1:5000 referred to 2017, realized following the criteria and guidelines suggested by Baroni et al. (2010) for the geomorphological map of Carrara marble basins. Detailed maps extractive areas in 1978, 1988, 1996, 2000, 2007 have been represented with a simplified symbology and at small scale. A LIDAR image elaborated as hillshade was used as the basis for data representation. The availability of data organized in a geo-referenced database, has allowed to perform both qualitative and quantitative analysis of the excavation activities in the study area and to make comparisons between the different time steps considered.
The different extraction techniques that have occurred over time have led to differences in the waste materials that constitute ravaneti and, therefore, differences between the matrices of the active ravaneti and those of the ancient/inactive ravaneti, which can potentially predispose to phenomena of instability, in particular debris flow. In order to characterize their matrix from a geotechnical point of view a grain size analysis and a determination of Atterberg limits has been done. The laboratory results show a higher percentage of fine fraction in active ravaneti compared to ancient ones and a behavior that goes from "little-plastic" to "non-plastic" for the analyzed ravaneti matrices, in accordance with the data presented by Baroni et al. (2000) for the same analysis carried out on the ravaneti matrices of the Carrara marble basins, even if with slightly higher values.
La Valle dell’Acqua Bianca si trova nel settore settentrionale delle Alpi Apuane, alle pendici dei monti Pisanino e Tambura. Quest’area presenta un peculiare assetto geomorfologico, che si caratterizza per l’importante e ben sviluppato sistema carsico epigeo della “Carcaraia” e un complesso carsico ipogeo che conta circa 150 cavità conosciute unitamente alle ben conservate evidenze morfologiche del glacialismo pleistocenico.
Questa valle, nota per l’estrazione del marmo fin dai tempi degli Estensi, vede l’inizio delle attività estrattive ad opera di società specializzate nei primi anni del 1900. Nel corso dell’ultimo secolo la mano dell’uomo ha modificato in maniera significativa la morfologia della valle, rimuovendo materiale e riversando i prodotti di scarto (tra il 70% e il 90% del totale estratto) lungo i versanti, andando a costituire quelli che vengono localmente definiti “ravaneti”.
Il lavoro della presente tesi ha avuto come obiettivo la ricostruzione dell’evoluzione dell’attività estrattiva nella Valle dell’Acqua Bianca in un intervallo temporale che copre gli ultimi 40 anni circa (dal 1978 al 2017) e la caratterizzazione dei ravaneti. I metodi di indagine impiegati si basano in parte sulle tecniche di telerilevamento passivo per l’analisi multitemporale delle aree di cava e dei ravaneti, ma anche su un rilevamento di terreno necessario all’integrazione dei dati di fotointerpretazione e per il campionamento della matrice dei ravaneti necessario alla loro caratterizzazione. Tutti i dati fotointerpretati e rilevati sul campo sono stati successivamente informatizzati in ambiente GIS (Geographic Information System) andando a creare un database georiferito aggiornabile e modificabile con celerità.
I dati di fotointerpretazione, integrati da un rilevamento di terreno, hanno permesso di creare una carta delle aree estrattive e dei ravaneti in scala 1:5000 al 2017, realizzata seguendo i criteri e le linee guida suggerite da Baroni et al. (2010) per la carta geomorfologica dei bacini marmiferi di Carrara. I dati ottenuti dall’analisi multitemporale relativa agli anni 1978, 1988, 1996, 2000, 2007 sono stati rappresentati, con una simbologia semplificata, ad una scala minore. La possibilità di disporre di dati organizzati in un database georiferito, ha consentito di eseguire sia analisi qualitative sia quantitative delle attività estrattive e di eseguire confronti fra le varie annate considerate. L’indagine eseguita ha messo in evidenza un continuo e progressivo aumento dell’attività estrattiva e delle aree interessate dai ravaneti.
Le diverse tecniche estrattive che si sono succedute nel tempo hanno determinato differenze nei materiali di scarto che costituiscono i ravaneti e, quindi, differenze tra le matrici dei ravaneti attivi e di quelli antichi/inattivi, che potenzialmente possono predisporre a fenomeni di dissesto, in particolare debris flow. La caratterizzazione delle matrici dal punto di vista geotecnico (analisi granulometriche e determinazione dei limiti di Atterberg) indica una percentuale di frazione fine più alta nei ravaneti attivi rispetto a quelli antichi e un comportamento che va da “poco plastico” a “non plastico” per le matrici dei ravaneti analizzati, in accordo con i dati presentati da Baroni et al. (2000) per le stesse analisi svolte sulle matrici dei ravaneti dei bacini estrattivi di Carrara, anche se con valori leggermente superiori.
Abstract
The Acqua Bianca Valley is located in the northern area of Apuan Alps, on the slopes of mount Pisanino and Tambura. This area is peculiar from a geomorphologic point of view, thanks to the huge epygean karstic system of "Carcaraia" and to a hypogeus complex that counts approximately 150 known caves. Moreover, well preserved pleistocenic glacial landforms and deposits are diffuse in all the studied area.
Since the Estensi period the valley was known for marble extraction, but the excavation activities by specialized companies began in 1901; in the last century man-made activities has significantly modified the morphology of the valley, removing material and pouring waste products (between 70% and 90% of the total extract) along the slopes, building huge quarry dump deposits, locally named ravaneti.
The aim of this thesis is to reconstruct the evolution of extraction activity of Acqua Bianca Valley during the last 40 years (from 1978 to 2017) and the characterization of ravaneti. The survey methods used are based on both passive remote sensing techniques for multitemporal analysis of quarry and ravaneti areas and field survey necessary for the integration of the photointerpretation data and for sampling matrix of ravaneti necessary for their characterization. All the data has been computerized with GIS (Geographic Information System), creating a geo-referenced database easily and quickly updatable and/or modifiable.
The collection of all data, integrated by a field survey allow to create a map of the excractive areas and ravaneti on a scale of 1:5000 referred to 2017, realized following the criteria and guidelines suggested by Baroni et al. (2010) for the geomorphological map of Carrara marble basins. Detailed maps extractive areas in 1978, 1988, 1996, 2000, 2007 have been represented with a simplified symbology and at small scale. A LIDAR image elaborated as hillshade was used as the basis for data representation. The availability of data organized in a geo-referenced database, has allowed to perform both qualitative and quantitative analysis of the excavation activities in the study area and to make comparisons between the different time steps considered.
The different extraction techniques that have occurred over time have led to differences in the waste materials that constitute ravaneti and, therefore, differences between the matrices of the active ravaneti and those of the ancient/inactive ravaneti, which can potentially predispose to phenomena of instability, in particular debris flow. In order to characterize their matrix from a geotechnical point of view a grain size analysis and a determination of Atterberg limits has been done. The laboratory results show a higher percentage of fine fraction in active ravaneti compared to ancient ones and a behavior that goes from "little-plastic" to "non-plastic" for the analyzed ravaneti matrices, in accordance with the data presented by Baroni et al. (2000) for the same analysis carried out on the ravaneti matrices of the Carrara marble basins, even if with slightly higher values.
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