Analysis of slope instability conditions in the Khinis archaeological area: modelling of active processes and preliminary proposals for a site preservation plan

Emiliano Di Luzio

Geoarcaheology  Rock slope analysis  Rock fall modelling  Cultural heritage  Iraq 

L'area archeologica di Khinis si sviluppa in un contesto ambientale dove gli elementi geologici che ne caratterizzano il paesaggio rendono evidente la complessità delle relazioni fra fenomeni naturali ed attività dell'uomo. La locale successione geologica sedimentaria, di natura calcareo-dolomitica, si é formata in conseguenza di antichi processi deposizionali che hanno formato potenti stratificazioni rocciose, modellate in seguito dall'erosione fluviale e da processi di instabilità di origine gravitativa. In particolare, le scarpate sub-verticali in roccia entro le quali vennero scolpiti i bassorilievi del 700-600 BCE sono il risultato dell'evoluzione geologica del locale sistema versante- fondovalle, parzialmente modificata dalle attività antropiche di utilizzazione delle risorse naturali del sito, ad esempio attraverso un sistema di estrazione del materiale lapideo. Il lavoro presenta una istantanea delle condizioni attuali di tale sistema versante-fondovalle, analizzando le evidenze principali di dissesto, ipotizzando le cause di possibili eventi calamitosi, e proponendo soluzioni preliminari alla mitigazione e al superamento del dissesto idrogeologico. L'obiettivo dello studio é quello di incrementare le condizioni di stabilità delle formazioni geologiche che includono gli elementi del Patrimonio Culturale e di garantire una fruizione sicura e protetta da parte dei potenziali visitatori del sito. Le metodologie impiegate in questo studio includono un'analisi di stabilità all'equilibrio-limite di alcuni blocchi rocciosi in evidente stato di dissesto o di particolare rilievo per la presenza dei bassorilievi, e una modellazione di tipo probabilistico e tridimensionale dei processi di caduta massi (rock fall) che insistono sul sito archeologico e che costituiscono il principale fattore di pericolosità. Nel primo caso i risultati della modellazione hanno evidenziato condizioni differenti di instabilità per i diversi blocchi analizzati, instabilità che potrebbe realizzarsi in risposta ad eventi meteorologici o sismici di diversa intensità. Vengono proposte in merito soluzioni di miglioramento delle condizioni di dissesto che includono sia opere di ripulitura che di aumento delle forze resistenti ai processi di crollo e ribaltamento. Nel secondo caso la simulazione delle possibili traiettorie di caduta dei massi a partire da alcune scarpate rocciose localizzate nella parte alta e medio-alta del versante sovrastante il sito archeologico, ha dimostrato che i proietti potrebbero raggiungere l'area di fondovalle, determinando così un evidente fattore di rischio connesso alla fruizione del sito. Grazie alla stima quantitativa dei parametri dinamici dei moti di propagazione simulati, viene presentato nella relazione un piano preliminare di messa in sicurezza del versante tramite il posizionamento e il dimensionamento di barriere paramessi atte ad arrestare la caduta dei blocchi. Laddove l'installazione delle barriere paramassi andrebbe a discapito della conservazione delle peculiarità paesaggistiche del sito, vengono proposte altre soluzioni tecniche che non escludono opere di disgaggio (caduta controllata) di massi in evidente condizioni di precaria stabilità. Il presente studio va considerato come un esame preliminare delle situazioni di instabilità del locale sistema versante-fondovalle a Khinis, e andrebbe completato da analisi aggiuntive di tipo numerico per la valutazione delle condizione attuali e pregresse dello stato tenso-deformativo interno alle scarpate rocciose. Allo stesso modo, le misure di prevenzione del dissesto proposte (barriere paramassi) andrebbero integrate con sistemi di monitoraggio in continuo, ad esempio tramite interferometria terreste, per la stima dell'evoluzione temporale dei movimenti e la pianificazione di un sistema di early-warning.

Source: Orazi R (2019) The archaeological environmental park of Sennacherib's irrigation network. Forum Editrice, Udine (Italy), edited by Roberto Orazi, pp. 157–177. Udine: Forum Edizioni, 2019

Publisher: Forum Edizioni, Udine, ITA