Sistema Informativo Geografico per l’individuazione di aree potenzialmente idonee alla localizzazione del Deposito Nazionale dei Materiali Radioattivi
Attività al Novembre 2000
(Sintesi)
 

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1	Revisione	Ventura	-	Risoluti	7/12/00
0	Emissione	Ventura	-	Risoluti	10/11/2000
REV.	DESCRIZIONE - Description	RED-Prep'd	CONTR-Chk'd	APPR.-Appr'd	DATA-Date

 

INDICE

1.       Introduzione *

2.       Metodologia adottata *
2.1    Criteri di esclusione adottati *

3.       ELABORAZIONI DEL GIS di I LIVELLO *
3.1.   Fonte dei dati del GIS di primo livello *
3.2.   Risultati ottenuti *

4. ELABORAZIONI DEL GIS di II LIVELLO *
4.1.   Il database geografico e le fonti dei dati *
4.2.   Carta delle aree potenzialmente idonee *

5.       ELABORAZIONI GIS DI III LIVELLO *
5.1.   Integrazione dei dati *

6. Il sistema dei pesi e dei punteggi per la stima dell’idoneità delle aree *

7. Completamento dell’attuale fase di attività *
 
 

Introduzione
La Task Force Sito svolge azioni dirette alla individuazione di una metodologia per alla individuazione e valutazione preliminare di siti o aree potenzialmente idonee per la realizzazione del deposito nazionale dei materiali radioattivi.
Questa attività è soprattutto basata su tecniche GIS (Sistema Informativo Geografico) per agevolare l'analisi contestuale dei fattori e dei requisiti territoriali (superficie topografica, idrogeologia, vie di comunicazione, reticolo idrografico, distribuzione della popolazione, attività socioeconomiche, idrogeologia regionale, uso del suolo, sismicità, climatologia, ecc.).
Tale analisi permette di individuare le aree sul territorio nazionale che rispondono ai principali requisiti fisici e di contesto territoriale per la localizzazione dell’impianto di progetto. La selezione avviene attraverso l’applicazione di una serie dei criteri di esclusione che sono stati preventivamente individuati in relazione al dettaglio dei dati disponibili.
Il Sistema Informativo ha prodotto la Carta Nazionale delle Aree Potenzialmente Idonee alla scala 1:200.000. Le aree in essa rappresentate sono attualmente oggetto di una ulteriore selezione attraverso una estensione dei dati e un approfondimento delle analisi.
Metodologia adottata
Attualmente, esiste una certa convergenza a livello internazionale sulla definizione dei fattori che intervengono nello sviluppo di una metodologia di valutazione a scala nazionale dell’idoneità dei siti ad accogliere un deposito di rifiuti radioattivi a bassa attività.
La metodologia adottata per la selezione delle aree è stata sviluppata considerando una serie di indicazioni e linee guida acquisite da differenti fonti, tra cui si citano:

• la risoluzione del 22/2/’99 del gruppo di lavoro "Destinazione Rifiuti Radioattivi" del Dipartimento della Protezione Civile
• la IAEA (International Atomic Energy Agency); in particolare le Safety Series (Safety Standards, Safety Guidelines and Recommendations) e Technical Report Series;
• la NEA/OECD (Nuclear Energy Agency of the Organization for Economic Cooperation and Development)
• la letteratura specializzata sulla gestione dei materiali radioattivi e sui processi fisici e chimici che si manifestano nel confinamento di lungo periodo delle sostanze radioattive.

• Definizione e applicazione della serie di criteri di esclusione implementabili in un sistema informativo territoriale e coerenti con le informazioni territoriali disponibili su tutto il territorio nazionale (analisi GIS di primo livello).
• Iterazione della definizione e applicazione di criteri di esclusione su porzioni più ristrette del territorio nazionale ma a livelli di maggiore dettaglio di scala (analisi GIS di secondo livello).
• Definizione e implementazione nel sistema informativo di una procedura di analisi parametrica sui singoli fattori fisici che determinano l’idoneità e descrivono le condizioni antropiche e infrastrutturali delle aree. Ciò utilizzando dati a scala locale e inserendo giudizi professionali (analisi GIS di terzo livello).
• Selezione e classificazione delle aree potenzialmente idonee applicando una procedura appositamente sviluppata per il calcolo del grado di idoneità e dell’indice di inserimento territoriale.

• le analisi GIS di I livello sono state effettuate con dati e cartografia a scala 1:250.000 - 1:500.000;
• al II livello sono stati utilizzati dati a scala 1:100.000 - 1:250.000;
• al III livello la scala di analisi sale a 1:10.000 - 1:100.000

• 15 km da centri abitati con più di 100.000 abitanti
• 10 " 20.000¸ 100.000 "
• 5 " 20.000¸ 10.000 "
• 3 " 10.000¸ 1.000 "
• 2 " 200¸ 1.000 "

• 2 km da autostrade e superstrade
• 1 km da strade statali
• 1 km dalle ferrovie

ELABORAZIONI DEL GAS di I LIVELLO
Per le analisi territoriali è stato sviluppato un apposito Sistema Informativo Territoriale che si basa sull’utilizzo della tecnologia GIS.
Per l’analisi e l’elaborazione dei dati sono state utilizzate principalmente le funzioni del sistema Arc-Info e una serie di procedure sviluppate in Avenue, organizzate in estensioni ArcView.
Fonte dei dati del GIS di primo livello
I dati sono stati reperiti principalmente presso i Servizi Tecnici Nazionali della Presidenza del Consiglio (Servizio Sismico, Servizio Geologico, Servizio Idrografico), con i quali la Task Force Sito ha stabilito rapporti di collaborazione e l’ANPA.
In particolare sono stati acquisiti, in formato vettoriale, i seguenti tematismi:

• Autostrade: banca dati proveniente originariamente dal Servizio Sismico Nazionale e dall’ANPA. E’ stata ottenuta digitalizzando nel 1988 le informazioni contenute nelle carte IGM in scala 1:250.000. Il dato si riferisce quindi alla data di redazione delle carte IGM. Fornita dal Servizio Sismico Nazionale.
• Strade: banca dati proveniente originariamente dal Servizio Sismico Nazionale e dall’ANPA. E’ stata ottenuta digitalizzando nel 1988 le informazioni contenute nelle carte IGM in scala 1:250.000. Il dato si riferisce quindi alla data di redazione delle carte IGM.
• Ferrovie: banca dati proveniente originariamente dal Servizio Sismico Nazionale e dall’ANPA. E’ stata ottenuta digitalizzando nel 1988 le informazioni contenute nelle carte IGM in scala 1:250.000. Il dato si riferisce quindi alla data di redazione delle carte IGM.
• Geologia: Carta Geologica d’Italia in scala 1:500.000 redatta originariamente dal Servizio Geologico Nazionale. Fornita dal Servizio Sismico Nazionale.
• Comuni: banca dati proveniente dall’ISTAT. Contiene, per l’intero territorio nazionale, i limiti comunali, provinciali e regionali riferiti al 1991, a scala 1:25.000. Fornita dal Servizio Sismico Nazionale.
• Località abitate: banca dati proveniente dall’ISTAT. Contiene i centroidi delle località abitate dell’intero territorio nazionale, suddivisi per provincia. Fornita dal Servizio Sismico Nazionale.
• Uso del suolo: banca dati proveniente dall’ISTAT. Individua sette classi di uso del suolo (cfr. all. 11b), suddivise per provincia, a scala 1:25.000. Fornita dall’Agenzia Nazionale per la Protezione Ambientale.
• Zone umide: banca dati dell’Agenzia Nazionale per la Protezione Ambientale.
• Aree protette, riserve e parchi naturali: banca dati dell’Agenzia Nazionale per la Protezione Ambientale. Contiene, suddivise per regioni, le riserve e i parchi dell’intero territorio nazionale.
• Topografia: modello digitale del terreno (DEM) con risoluzione 250 m × 250 m proveniente dalla banca dati del Servizio Geologico Nazionale.

• Popolazione residente nei comuni: dati ISTAT 91;
• Sismicità: base dati proveniente dal lavoro congiunto GNDT-ING SSN "Massime intensità macrosismiche osservate nei comuni italiani" a cura di D. Molin, M. Stucchi; G. Valensise, Marzo 1996. Contiene per ogni comune l’intensità massima osservata espressa in termini di scala Mercalli. E’ stato acquisito anche l’indice di sismicità relativo ad ogni comune;
• Precipitazioni: dati di modulo pluviometrico annuo provenienti dal Servizio Idrografico e Mareografico Nazionale (SIMN), riferiti a 400 stazioni per i trentenni 1921-1950 e 1951-1980.

Fig. 1 - Esempio di applicazione di alcuni criteri di esclusione nelle analisi GIS a scala nazionale

ELABORAZIONI DEL GIS di II LIVELLO
Sulle aree non escluse dai criteri di esclusioni delle analisi GIS di primo livello si è proceduto ad applicare il secondo punto della metodologia di lavoro.
Nelle analisi GIS di secondo livello si è fatto maggiormente uso delle funzioni e delle estensioni del sistema Arc-View creando una specifica sezione del Sistema Informativo Territoriale già strutturato.
Il database geografico e le fonti dei dati
Il database geografico contiene i dati cartografici e alfanumerici relativi alle caratteristiche fisico-ambientali delle aree di studio, organizzati secondo i modelli di dati vettoriale e raster, rispettivamente nei formati shapefile di ArcView e grid di Arc/Info.
Uno shapefile è costituito, dal punto di vista della struttura fisica, da tre file, ognuno dei quali contiene informazioni su una particolare classe di elementi geografici:

• shp è l’estensione del file che memorizza la geometria degli oggetti geografici;
• shx è l’estensione del file che memorizza gli indici della geometria degli oggetti geografici;
• dbf è l’estensione del file dBASE che memorizza le informazioni relative agli attributi degli oggetti geografici; quando uno shapefile è aggiunto ad una view, questo file viene visualizzato come una tabella associata agli oggetti geografici.

• carta delle aree escluse in base ai criteri geografici e socio-economici individuati dalla precedente analisi (GIS 1)
• carta geologica del MICA
• modello digitale del terreno
• carta di uso del suolo CORINE
• risorse minerarie
• idrografia
• limiti comunali e provinciali
• sezioni di censimento
• carta della scuotibilità
• carta delle precipitazioni
• aree protette dell’Agenzia Nazionale per la Protezione dell’Ambiente
• limiti dei fogli IGM.

• aree alluvionabili
• carta delle pendenze
• zone umide
• scuotibilità amplificata
• aree di rispetto definite dal decreto Galasso

- Metodologia: probabilistica con zonazione sismogenetica (approccio alla Cornell);
- Probabilità di non superamento: 90%;
- Tempo di osservazione: 300 anni;
- Tempo medio di ritorno: circa 3000 anni;
- Valori considerato: valori medi;
- Suolo di riferimento: bedrock affiorante;

Dato che la suddetta elaborazione ha fornito i , al fine di migliorare l’attendibilità del dato finale è stato considerato su scala nazionale l’effetto di amplificazione locale del moto sismico derivante dalla presenza di particolari condizioni geologiche, generalmente corrispondenti a coperture sedimentarie recenti di spessore dell’ordine delle decine di metri.
Ciò è stato fatto moltiplicando il valore originario di PGA (scuotibilità di base) in ogni punto della mappa per un fattore di amplificazione F il cui valore è funzione del tipo litologico presente nel punto. I tipi litologici sono stati rilevati dalla cartografia geologica precedentemente indicata. Nella seguente Figura 2 sono riportati i risultati ottenuti.

Accelerazione di picco del terreno (PGA) (g)

Valori di PGA attesi al suolo rigido (g)

Fig. 2 - Scuotibilità del terreno ottenuta moltiplicando il valore originario di PGA per un fattore di amplificazione F il cui valore è funzione del tipo litologico presente nel punto.
 
 

Carta delle aree potenzialmente idonee
Il risultato ottenuto dalle elaborazioni GIS di 2° livello è rappresentato dalla Carta delle Aree Potenzialmente Idonee riportata in Fig. 3.
Queste aree manifestano i requisiti fisici e territoriali che è stato possibile valutare attraverso l’applicazione dei criteri di esclusione esposti in precedenza. La potenziale idoneità risiede quindi nel fatto che su di essa non sono presenti condizioni sfavorevoli rispetto a ciò che è valutabile da analisi a scala regionale.
La verifica della effettiva idoneità è oggetto delle attività ancora in corso.
In Fig. 3 sono riportate tutte le aree potenzialmente idonee, queste hanno estensioni molto diverse e sono comprese tra 4 e 8700 ha le aree con estensione inferiore a 300 ha non sono state considerate nella attuale fase di analisi (GIS 3) in quanto l’ordine di grandezza della superficie che dovrà essere occupata dagli impianti del deposito e dei suoi annessi è di 300 ha il numero totale delle aree individuate sul territorio nazionale è di 8107 per 330000 ha delle quali soltanto 214 superano l’estensione di 300 ettari. In Tab. 1 se ne riporta la distribuzione per Regione. Per le aree che si estendono su più Regioni la superficie è stata ripartita.
Le 214 aree selezionate sono ora oggetto di verifica e quindi di ulteriore selezione attraverso l’esecuzione delle analisi GIS di terzo livello.
 
 
 

	N° Aree selezionate	Superficie aree < 300 ha	N° Aree > 300 ha	Superficie aree  > 300 ha
ABRUZZO	180	2'146	0	-
BASILICATA	867	60'164	36	39'405
CALABRIA	351	8'977	3	2'442
CAMPANIA	63	642	0	-
EMILIA ROMAGNA	920	9'785	1	365
FRIULI VENEZIAGIULIA	1	9	0	-
LAZIO	638	60'452	38	45'570
LIGURIA	67	939	1	333
LOMBARDIA	105	3'969	3	1'870
MARCHE	532	6'715	2	885
MOLISE	232	6'387	3	1'963
PIEMONTE	562	9'855	3	1'048
PUGLIA	463	66'781	65	51'840
TOSCANA	2'416	81'283	55	31'674
UMBRIA	709	12'397	4	2'476
VENETO	1	4	0	-
Totale	8'107	330'506	214	179'871

Tab. 1 - Aree potenzialmente idonee individuate dalle analisi territoriali a scala nazionale (GIS secondo livello).

L’applicazione della procedura GIS di secondo livello ha ristretto di circa 10 volte il territorio nazionale individuato come potenzialmente idoneo nella selezione di primo livello riducendo allo 0,5 % l’estensione del territorio nazionale da valutare nelle analisi GIS di terzo livello.

Fig. 3 - Aree potenzialmente idonee derivate dall’applicazione dei criteri di esclusione.

ELABORAZIONI GIS di III LIVELLO
Le aree selezionate con la procedura GIS di secondo livello sono, come accennato in precedenza, in corso di valutazione ad un dettaglio di gran lunga superiore e sufficiente alla selezione delle aree sulle quali concentrare l’attenzione ai fini di una caratterizzazione geo-ambientale dei siti potenziali.
A questo livello di analisi, non essendo disponibili adeguate basi di dati su tutto il territorio nazionale, si procede per gradi utilizzando studi e cartografia a carattere locale oltre che fotografie aeree e Carte Tecniche Regionali alla scala 1:10.000.
Questo terzo livello di analisi è stato realizzato nella finalità di:

procedere alla verifica sistematica sulle aree già individuate di alcuni requisiti fondamentali di idoneità che non è stato possibile verificare alla scala di analisi del secondo livello. Si è trattato in particolare di effettuare il rilevamento:

• della presenza nell’area potenzialmente idonea di rilevanti insediamenti, manufatti, opere, infrastrutture, ecc.;
• delle caratteristiche idrogeologiche dell’area in termini di direttrici di deflusso delle acque sotterranee e di importanza degli acquiferi;
• degli indizi di dissesto dei versanti.

• eliminare dall’insieme delle aree potenzialmente idonee quelle che non superano il vaglio dei criteri di esclusione definiti per il terzo livello di analisi;
• definire un insieme ristretto di aree da proporre per avviare il processo di pre-caratterizzazione dei siti potenziali.

• presenza di insediamenti urbani e di fabbricati rurali, mediante l’utilizzo di foto aeree a scala 1:10.000, distribuite da AIMA;
• geologia di dettaglio, ricavata dai fogli a scala 1:100.000 del Servizio Geologico Nazionale e da altre fonti bibliografiche;
• caratteri generali della situazione idrologica e idrogeologica dell’area da bibliografia e dalla cartografia geologica e topografica;
• presenza di indizi di dissesto e di processi di erosione dei versanti dalla fotointerpretazione delle ortofoto AIMA.

Fig. 4 - Una maschera del data base delle aree potenzialmente idonee

Quale esempio delle attività GIS di terzo livello, si riporta la Figura 5 dove si illustra la digitalizzazione degli edifici presenti nelle aree potenzialmente idonee.

Fig. 5 - Digitalizzazione degli edifici da ortofoto 1:10.000

La Figura 6 seguente mostra un esempio dei risultati della fotointerpretazione per la individuazione degli indizi di dissesto dei versanti. Questa operazione deve essere effettuata a scala locale non essendo disponibile una carta tematica di dettaglio a scala nazionale.

Fig. 6 - Risultato della fotointerpretazione per il rilevamento degli indizi di dissesto

Il sistema dei paesi e dei punteggi per la stima dell’idoneità delle aree
Sulla base dell’esperienza della codifica e applicazione del metodo multiparametrico a punteggi e pesi per l’indice di idoneità delle aree applicato nella fase di primo livello delle analisi GIS si è ritenuto opportuno seguire anche in questa fase la stessa procedura. Ma anche se la procedura è rimasta la stessa sono stati completamente modificati i parametri di valutazione. Ciò in relazione sia al fatto che per le aree potenzialmente idonee si possiedono dati di maggiore dettaglio sia perché di fatto è cambiato il principio informatore per la scelta dei parametri.
Nelle analisi di primo livello fu presa a riferimento la tecnica di valutazione della vulnerabilità degli acquiferi avendo allora a disposizione solo indicazioni generali sull’assetto idrogeologico delle aree. Il dettaglio della terza fase di analisi, anche se sempre da dati di tipo bibliografico, ha permesso di sperimentare la individuazione e qualificazione dei cosiddetti FEPs. Questa tecnica consiste nella valutazione di una serie di caratteristiche, eventi e processi detti FEPs (Feature, Event & Processes) codificati in apposite liste dalle agenzie internazionali IAEA e NEA.
L’utilizzo dei FEPs è stato ampiamente sperimentato a livello internazionale nella definizione degli scenari di riferimento per calcolare gli effetti, in termini di dose al gruppo
Nell’ambito di questo lavoro sono stati selezionati i FEPs utili alla valutazione dell’idoneità delle aree e sono stati denominati come "fattori fisici e ambientali". La valutazione della rilevanza di ciascun fattore permette il loro utilizzo quali parametri di caratterizzazione dell’area in analogia con la tecnica di performance assessment.
Al fine di considerare anche le caratteristiche territoriali che possono indurre elevati costi di realizzazione e gestione dell’opera sono stati aggiunti ai FEPs alcuni altri fattori che nel loro insieme possono dare un indice di "Inserimento territoriale" dell’opera nelle diverse fasi di vita.
L’assegnazione dei pesi ai parametri (FEPs) deve avvenire tramite una procedura e criteri che devono rendere minimo il livello di soggettività nelle valutazioni e rendere riproducibile il processo di assegnazione dei valori. Pertanto è stata elaborata una procedura che si basa sulla valutazione dell’importanza che ogni singolo parametro individuato per definire il grado di idoneità delle aree assume nella costituzione della dose ad un gruppo critico di riferimento in un contesto predefinito di tipologia d’impianto e caratteristiche ambientali e uno scenario di normale degradazione delle strutture del deposito.
Il peso del parametro viene quindi valutato dal rapporto tra il valore di dose dello scenario di riferimento e il valore di dose conseguente ad una condizione molto sfavorevole dei processi o delle condizioni che esso rappresenta.
A questo fine è stato predisposto uno specifico ambiente informativo che utilizza sia risultati di selezioni ed elaborazione dei dati in ambiente GIS che valutazioni e sintesi professionali.
Nella procedura i parametri dei raggruppamenti dei "Fattori fisici e ambientali" e dei fattori di "Inserimento territoriale" vengono trattati separatamente. I pesi dei parametri di ogni raggruppamento assumono valori la cui somma è 1. A sua volta ogni parametro viene valutato come somma dei contributi di una serie di variabili.
Ogni variabile può assumere un valore (punteggio) compreso tra 0 e 3. Si assegnerà alla variabile il valore 0 se per l’area in esame assume una tale rilevanza in termini di sicurezza del deposito da consiglire l’esclusione dell’area stessa indipendentemente dal valore di tutti gli altri fattori.
I valori 1,2 e 3 vengono attribuiti per indicare, nel caso più generale, rispetto ad una eventuale azione incisiva dell’evento o processo indicato dalla variabile, la capacità del sito a non subire significative alterazioni nel tempo (1=bassa, 2=media, 3=alta).
L’Indice di idoneità e l’indice di inserimento territoriale, calcolati come somma dei prodotti dei punteggi delle variabili per i pesi dei parametri dei "Fattori fisici e ambientali" e dei fattori di "Inserimento territoriale" possono assumere il valore minimo uguale a zero (area non idonea) e il valore massimo uguale a tre (tutte le variabili indicano le condizioni più favorevoli rispetto alla sicurezza del deposito e al contenimento dei costi di realizzazione e gestione.
Completamento dell'attuale fase di attività
L’attuale fase di analisi del territorio chiude la procedura di selezione delle aree basata essenzialmente sulla elaborazione in ambiente GIS di banche dati a carattere nazionale.
Per la valutazione indicativa del grado di idoneità di ognuna delle 214 aree selezionate e per la relativa classificazione si sta utilizzando la procedura definita come GIS 3. In questa fase si procederà inoltre alla esclusione di quelle aree che dalla osservazione delle condizioni locali dovessero presentare aspetti fisici o territoriali sfavorevoli.
La classificazione sarà agevolata dalla disponibilità dell’indice di inserimento territoriale che stima, sulla base delle caratteristiche antropiche e infrastrutturali presenti nell’intorno delle aree, la rilevanza di fattori che possono influenzare i costi di realizzazione e di esercizio del deposito e delle infrastrutture ad esso collegate.
Entro pochi mesi sarà disponibile la versione definitiva della Carta Nazionale delle Aree Potenzialmente Idonee e un report per ogni area che ne descrive le caratteristiche.
Allo stesso tempo sarà disponibile la classificazione delle aree rispetto all’indice di idoneità e all’indice di inserimento ambientale. Tale classificazione potrà permettere la selezione delle aree su cui avviare le indagini di verifica in campo e delle indagini di pre-caratterizzazione propedeutiche alla eventuale indicazione come siti possibili.

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