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L’argomento di tesi nasce dall’osservazione che le condizioni di stabilità degli argini fluviali costituiscono uno dei maggiori problemi ambientali di cui le regioni devono occuparsi.
Buona parte delle reti fluviali sono caratterizzate da condizioni di “pensilità” naturali: il livello nel corso d’acqua, naturale o artificiale, può trovarsi permanentemente o solo temporaneamente a quote più elevate della quota media del terreno immediatamente circostante, rendendo così indispensabile la presenza di argini di contenimento idraulico. La sicurezza di queste strutture deve essere costantemente assicurata, poiché le rotte fluviali costituiscono una condizione di pericolo spesso associata a danni estremamente rilevanti sia in termini economici sia di vite umane.
Le condizioni di stabilità degli argini dipendono sia dall’entità del dislivello idraulico che viene a crearsi e dalle sue variazioni nel tempo, sia dalle caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni utilizzati per la realizzazione degli argini stessi e le loro eventuali variazioni nel tempo a seguito di processi d’alterazione, di degradazione e di filtrazione. Il controllo delle condizioni di stabilità degli argini costituisce, quindi, un aspetto fondamentale nella gestione delle reti idrauliche naturali in conseguenza proprio della variabilità temporale delle condizioni al contorno e delle caratteristiche intrinseche dei terreni presenti. A partire da luglio 2010 sono state svolte una serie di misure su un tratto di argine del fiume Arno insieme alla dott. essa Fracassa, con diversi sistemi elettromagnetici induttivi (Profiler EMP – 400 ed EM-31) al fine di verificare se questo dispositivo fosse adatto a riconoscere in maniera rapida e sufficientemente accurata una stratigrafia di massima del rilevato arginale ed eventuali discontinuità all’interno dello stesso. In seguito si è cercato di intraprendere un lavoro più specifico attraverso un’indagine geoelettrica 2D e 3D volta al riconoscimento di anomalie più consistenti con l’aumento di profondità, e infine sono state svolte indagini di sismica superficiale MASW volta a definire il campo di velocità nel rilevato. Questo lavoro di tesi si articola in tre parti principali.
Dopo una rapida consultazione dei dati bibliografici volti a definire le problematiche che possono insorgere per la stabilità di un rilevato arginale quali sormonto, sifonamento, franamento erosione da parte di animali ci si è concentrati sugli aspetti teorici del metodo geoelettrico 3D e masw al fine di capire come la velocità delle onde di taglio e la resistività si comportassero sulla struttura a causa delle diverse caratteristiche di porosità, infiltrazione contenuto in argilla presente nell’argine. Come ultima parte ci siamo concentrati sulla descrizione dei metodi di acquisizione svolti e sull’elaborazione dei dati.
Per la geoelettrica 3D prima della fase di acquisizione sono state svolte delle prove creando modelli di argine omogenei ed eterogenei al fine di capire quale fosse la geometria quadripolare più idonea, basandoci sulla funzione sensitivity volta a definire tramite la propagazione delle linee di flusso le variazioni di resistività sia verticali ma soprattutto orizzontali. Per il metodo masw invece dopo un’accurata consultazione dei vari metodi di acquisizione tratti dalla bibliografia inerente a casi di studio similari abbiamo deciso di adottare delle spaziature tra geofoni e un passo di campionamento idoneo per cercare di ricostruire al meglio l’argine.