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IDP: 81 Data: Settembre 2005 Rev. 00

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CARATTERIZZAZIONE STRATIGRAFICA DI UN AREA MARINA NEL COMUNE DI TERMOLI (CB)

RAPPORTO FINALE

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Caratterizzazione stratigrafica di un area

marina nel comune di Termoli (CB)

Rapporto Finale

IDP: 81 Data: Settembre 2005 Rev. 00 Indice Pag.1

INDICE

1 INTRODUZIONE .......................................................................................................1 1.1 PREMESSA E SCOPO DEL LAVORO.............................................................................. 2

2 DESCRIZIONE DELL’AREA D’INTERVENTO .........................................................1 2.1 AREA DI LAVORO............................................................................................................. 2

3 PIANIFICAZIONE ED ESECUZIONE DEI LAVORI ..................................................1 3.1 IMPOSTAZIONE E PIANIFICAZIONE DEL RILIEVO........................................................ 2

3.1.1 GEODESIA............................................................................................................ 2 3.1.2 PIANIFICAZIONE DEL RILIEVO........................................................................... 2

3.2 MODALITA’ DI ESECUZIONE DEI RILIEVI....................................................................... 3 3.2.1 PRE-MOBILITAZIONE .......................................................................................... 3 3.2.2 MOBILITAZIONE DEL MEZZO NAVALE.............................................................. 3 3.2.3 POSIZIONAMENTO DELL’IMBARCAZIONE........................................................ 4 3.2.4 SCHEMA DELLE CONNESSIONI......................................................................... 4 3.2.5 RILIEVO STRATIGRAFICO SUB-BOTTOM PROFILER ...................................... 6 3.2.6 RILIEVO STRATIGRAFICO SPARKER................................................................ 6 3.2.7 CAMPIONAMENTI DEL FONDO .......................................................................... 7 3.2.8 MISURE CON SONDA MULTIPARAMETRICA CTD............................................ 7 3.2.9 ISPEZIONI VIDEO ................................................................................................ 7

3.3 PERSONALE...................................................................................................................... 8 3.4 STRUMENTI E MEZZI UTILIZZATI.................................................................................... 9

4 RISULTATI................................................................................................................1 4.1 INTRODUZIONE................................................................................................................. 2 4.2 GENERALITA’.................................................................................................................... 2 4.3 ANALISI DELLE ‘FACIES’ SISIMICHE ............................................................................. 4

4.3.1 DATI SISMICI SPARKER...................................................................................... 4 4.3.2 DATI SISMICI SUB-BOTTOM PROFILER............................................................ 7

4.4 CONCLUSIONI ................................................................................................................... 9 4.5 ISPEZIONI VIDEO ............................................................................................................ 10

5 SPECIFICHE TECNICHE..........................................................................................1 6 ALLEGATI.................................................................................................................1

6.1 RISULTATI DELLE ANALISI ............................................................................................. 2 6.1.1 ANALISI CHIMICHE SUI CAMPIONI DI ACQUA MARINA................................... 2 6.1.2 ANALISI GRANULOMETRICHE E PROVE DI LABORATORIO........................... 3

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IDP: 81 Data: Settembre 2005 Rev. 00 Pag. 1 di Sez. 1

1 INTRODUZIONE

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1.1 PREMESSA E SCOPO DEL LAVORO

Il presente rapporto descrive le indagini ed i risultati ottenuti dai rilievi stratigrafici e dei

campionamenti e relative analisi commissionate da Effeventi S.r.l. alla Coastal Consulting &

Exploration s.r.l. e finalizzati alla caratterizzazione stratigrafica di un’area marina antistante il

territorio comunale di Termoli (CB).

I lavori in parola sono stati realizzati nel mese di Luglio 2005.

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IDP: 58/71B Data: Luglio 2005 Rev. 00 Pag. 1 di Sez. 2

2 DESCRIZIONE DELL’AREA D’INTERVENTO

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2.1 AREA DI LAVORO

I rilievi sono stati condotti in un’area a Nord-Est del porto di Termoli a posta a circa 5 Km

dalla costa per una dimensione di circa 5 Km X 10 Km. La profondità dell’acqua è compresa

fra i 15 ed i 20 metri circa.

Fig. 2.1: Area oggetto dei rilievi

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3 PIANIFICAZIONE ED ESECUZIONE DEI LAVORI

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3.1 IMPOSTAZIONE E PIANIFICAZIONE DEL RILIEVO

3.1.1 GEODESIA

Il rilievo è stato effettuato e restituito nei seguenti parametri geodetici:

Datum: WGS 84

Proiezione: UTM fuso 33 N

Meridiano Centrale: 15°00’00”

Falso Est: 500 000

Fattore di scala: 0.9996

3.1.2 PIANIFICAZIONE DEL RILIEVO

Sulla base delle specifiche ed al fine di investigare in maniera dettagliata l’area di

indagine, sono state pianificate ed eseguite le seguenti attività:

• Rilievo stratigrafico: N. 26 linee parallele di 5000 m di lunghezza con direzione circa

perpendicolare alla line di costa, di cui 8 con sorgente Sparker e 18 con Sub-Bottom

profiler.

• Campionamenti del fondo: 5 carotaggi a gravità con carotiere leggero tipo

Cullemberg.

• Campionamenti di acqua marina: 2 campionamenti tramite bottiglia a rovesciamento

tipo Niskin.

• Misure con sonda multiparametrica CTD: 2 misure di conducibilità e temperatura

lungo l’intera colonna d’acqua.

• Ispezioni video: 2 tuffi con video camera a gravità

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3.2 MODALITA’ DI ESECUZIONE DEI RILIEVI

3.2.1 PRE-MOBILITAZIONE

Le operazioni di pre-mobilitazione sono state effettuate prima dell’inizio del rilievo presso

gli uffici di Bari e sono qui di seguito riassunte:

• Richiesta, presso gli Enti preposti, delle autorizzazioni necessarie all’esecuzione dei

rilievi;

• Preparazione della strumentazione, inclusi i Bench Test ed i controlli operativi necessari;

• Interconnessione della strumentazione in modo da verificare la ricezione e la trasmissione

dei dati tra il sistema di posizionamento ed i vari sistemi di acquisizione;

• Preparazione del progetto nel sistema di navigazione ed impostazione delle linee di

navigazione;

• Meeting con tutto il personale coinvolto nel progetto per illustrare lo scopo del lavoro,

procedure e documenti contrattuali;

• Imballaggio negli appositi contenitori di tutta la strumentazione da trasportare in area

lavori.

3.2.2 MOBILITAZIONE DEL MEZZO NAVALE

Qui di seguito sono riportate le principali attività svolte durante la mobilitazione

dell’imbarcazione e della strumentazione impiegata.

• Trasporto in area lavori di tutta la strumentazione necessaria per il rilievo;

• Trasferimento dell’imbarcazione nel porto di Termoli

• Installazione della strumentazione sull’imbarcazione;

• Test della strumentazione prima delle operazioni di acquisizione in area lavori.

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3.2.3 POSIZIONAMENTO DELL’IMBARCAZIONE

Il posizionamento dell’imbarcazione è stato assicurato tramite GPS differenziale a 12

canali tipo SkySpot. Lo strumento, interfacciato al software di navigazione THALES PDS

2000 ha permesso la corretta navigazione in tempo reale sulle linee di navigazione

pianificate.

Le posizioni dei vari trasduttori sono state calcolate in tempo reale dal software di

navigazione Thales PDS 2000 in base alla loro posizione relativa rispetto all’antenna del

GPS.

3.2.4 SCHEMA DELLE CONNESSIONI

La seguente figura mostra schematicamente le connessioni tra gli strumenti utilizzati

durante il rilievo stratigrafico.

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Sistema di navigazione ed acquisizione

THALES - PDS 2000

Sistema Acquisizione BENTHOS SIP-150

RS-232 - Fix, Fish+Ship Coord (Est, Nord)

Veicolo SubacqueoScintillatore

100-

1000

J p

ower

cab

le

Nor

thin

g, E

astin

g, q

uota

Sparker shot box

Sistema AcquisizioneSPK

Coa

x –

Trig

TTL

5V

+

Dow

nlin

k: A

limen

tazi

one

Upl

ink:

Dat

i sbp

an

alog

ici

D - GPSTHALES Tipo SkySpot

RS-232 - Fix, Coord. (Est, Nord)

Veicolo subacqueoTTV 190

Array Idrofoni

Upl

ink:

Dat

i spk

anal

ogic

i

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3.2.5 RILIEVO STRATIGRAFICO SUB-BOTTOM PROFILER

Il rilievo è stato realizzato con un Sub Bottom Profiler BENTHOS CHIRP-II con impulso di

tipo Chirp e frequenza 2÷7 kHz, controllato dal software di acquisizione SwanPro di

Communication Technology.

Il sistema è stato interfacciato con il software di navigazione che fornisce ad intervalli di

tempo pari ad 1 secondo il Fix e le coordinate riferite al trasduttore.

Il trasduttore è stato montato sul lato sinistro dell’imbarcazione e tenuto in prossimità della

superficie a circa 1 metro di profondità.

La velocità di lavoro con il Sub Bottom Profiler è stata di circa 2 ÷ 3 nodi, con un intervallo

di sparo (ping rate) pari a 0.250 secondi (4 Hz).

3.2.6 RILIEVO STRATIGRAFICO SPARKER

Il rilievo è stato realizzato con uno Sparker GEO-RESOURCES Geo Spark 1000 FW. Lo

strumento è costituito dalla sorgente (una struttura in acciaio fornita di galleggianti dove

trovano alloggiamento i ‘pettini’ dello scintillatore) e dal ricevitore (serie di 8 idrofoni immersi

in olio). Sorgente e ricevitore vengono posti in acqua e trainati dall’imbarcazione durante le

operazioni di rilievo e sono controllati da un sistema di acquisizione dati equipaggiato con il

software SwanPro di Communication Technology. L’energia necessaria alla generazione

dell’impulso sismico viene fornita dalla ‘shot box’ che viene connessa alla sorgente tramite

un cavo di potenza rinforzato in kevlar.

Sorgente e ricevitore una volta calati in acqua vengono trainati e tenuti a distanza fissa

l’uno dall’altro.

La velocità di lavoro è stata di circa 2 ÷ 3 nodi, con un intervallo di sparo (ping rate) pari a

0.5 secondi (2 Hz)

Elaborazione ed interpretazione dei dati stratigrafici

I dati acquisiti con il Sub Bottom Profiler e Sparker sono stati successivamente elaborati

con l’ausilio del software TEI suite v.2.8.0.6.

Le principali fasi di elaborazione sono qui di seguito riportate:

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• Conversione dei file in formato SEGY

• Processing delle linee sismiche in DelphSeismic

• Georeferenziazione in DelphMap

• Interpretazione delle linee sismiche con DelphMap e Seismic Gis.

3.2.7 CAMPIONAMENTI DEL FONDO

I campionamenti del fondo sono stati effettuati tramite carotiere leggero a gravità (tipo

Cullenberg). Il carotiere collegato ad un cavo in acciaio e controllato tramite un verricello

idraulico è stato lasciato scendere in caduta libera sul fondo per ottenere la massima

penetrazione possibile. Dopo l’infissione è stato ritirato a bordo dove si è provveduto alla

estrazione del ‘liner’ in PVC contenete il campione di sedimento. Ogni ‘liner’ è stato sigillato e

contrassegnato con un codice univoco ed al termine delle operazioni di rilievo è stato

consegnato al laboratorio per le necessarie analisi.

3.2.8 MISURE CON SONDA MULTIPARAMETRICA CTD

Per queste misura si è utilizzata una sonda CTD SEABIRD SBE 25 plus dotata di sensori

per la misura di temperatura e conducibilità dell’acqua. La sonda calata dall’imbarcazione e

portata fino al fondo registra in tempo reale queste grandezze unitamente alla profondità

restituendo un profilo lungo la colonna d’acqua.

3.2.9 ISPEZIONI VIDEO

Al termine delle attività di rilievo geofisico e di campionamento sono stati eseguiti due

ispezioni video della superficie del fondo marino in due distinte zone dell’area di indagine. Si

è utilizzato una telecamere ad alta definizione alloggiata in un supporto stagno calato

dall’imbarcazione e tenuto in prossimità del fondo durante la navigazione. Tutte le immagini

sono state registrate su supporto magnetico VHS.

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3.3 PERSONALE

Project Manager A Capruzzi

Personale a Bordo

Conduttore imbarcazione G.Mastropasqua

Capo Missione/Operatore S .Lippolis

Operatore campionamenti acqua G. Strippoli

Elaborazione, interpretazione dati e restituzione

cartografica

F. De Giosa

Stesura Rapporto Finale D. Di Carne

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3.4 STRUMENTI E MEZZI UTILIZZATI

• Imbarcazione” M/B Cristina” di 30 metri di lunghezza

• Sistema di posizionamento di tipo DGPS THALES tipo SkySpot

• Sparker GEO-RESOURCE Geo Spark 1000 FW

• Sonda multiparametrica SEABIRD SBE 25

• Sub Bottom Profiler BENTHOS CAP 6600 Chirp II

• Software di navigazione THALES PDS 2000

• Software SwanPro di acquisizione dati Sub Bottom Profiler/Sparker

• Software TEI Suite v.2.8.0.6 per l’elaborazione ed interpretazione dei dati

• Software ArcView GIS 8.3 per la restituzione cartografica

• Software AutoCAD LT 2004Ita per la restituzione cartografica

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4 RISULTATI

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4.1 INTRODUZIONE

In questa sezione verranno descritti i risultati dei rilievi eseguiti con maggior dettaglio per il

rilievo stratigrafico. In particolare verranno descritti i corpi sedimentari riconosciuti e le ‘facies’

sismiche che li contraddistinguono (analisi del tipo di riflessioni registrate ed analisi delle

geometrie esterne ed interne dei corpi sedimentari riconosciuti). Al termine verrà proposta una

interpretazione stratigrafica delle litologie che probabilmente costituiscono il sottofondo marino

in quest’area.

4.2 GENERALITA’

In tutti i profili sismici acquisiti si è registrata una buona penetrazione del segnale acustico. In

dettaglio, nei dati Sub-bottom profiler le penetrazioni variano fra i 12 m circa (nelle zone

prossimali) fino a 15 m circa (nella zone distali); nei dati sismici Sparker le penetrazioni variano

fra i 20 m circa (nelle zone prossimali) fino a circa 40 m (nella zone distali).

Questa prima osservazione indica chiaramente che:

- in tutta l’area investigata il sottofondo marino è costituito da una coltre di sedimenti sciolti di

granulometria compresa fra le sabbie, i limi e le argille (almeno fino alle massime

penetrazioni del segnale sparker. Fig. 4.2)

- la coltre compresa fra il fondo marino attuale ed i primi 10 –15 metri di spessore è costituita

essenzialmente da sedimenti fini (limi e/o argille) come confermato dalle chiare penetrazioni

del segnale del Sub-bottom profiler e confermato dai campionamenti effettuati (fig.4.1).

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fig.4.1: Esempio di penetrazione del segnale sub-bottom profiler (linea TC17)

fig.4.2: Esempio di penetrazione del segnale sparker (linea TS03)

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4.3 ANALISI DELLE ‘FACIES’ SISIMICHE

4.3.1 DATI SISMICI SPARKER

In generale, il segnale sismico sparker è caratterizzato da riflessioni parallele leggermente

divergenti. I riflettori possiedono una buona continuità laterale ma con caratteristiche variabili

(da riflessioni forti a deboli). Questo induce a supporre la presenza di una serie sedimentaria

costituita da alternanze di sabbie e limi e/o argille organizzati in una stratificazione piano

parallela leggermente divergente verso il largo che indica un ispessimento della serie man

mano che ci si posta verso profondità maggiori. Queste considerazioni indicano una

deposizione dei sedimenti in ambienti a medio-bassa energia come ambienti di piattaforma

interna. In altre parole, l’apporto sedimentario terrigeno avviene in ambienti di mare poco

profondo ma tranquillo senza particolari eventi di alta energia (effetto delle onde marine,

trasporti di massa, ecc.). Importante sottolineare che le inclinazioni misurate lungo riflettori

particolarmente evidenti indicano delle pendenze estremamente blande (comprese fra 0.2 e 0.5

gradi) generate essenzialmente da effetti di subsidenza bacinali.

Fig. 4.3 – Particolare della linea TS03. Si noti la ‘facies’ sismica nel segnale sparker.

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La buona continuità laterale delle riflessioni e la loro variabilità indicano altresì delle

variazioni granulometriche lungo di questi con cambi talvolta repentini come meglio evidenziato

nei dati sub-bottom profiler (§ 4.3.2).

Altre considerazioni possono essere fatte sulla qualità delle riflessioni (facies sismica s.s.).

Questa analisi ci porta ad una distinzione significativa dei corpi sedimentari presenti nella serie

investigata. In dettaglio, come evidenziato in fig. 4.4, le riflessioni nella seria più superficiale

indicata come Unità A differiscono qualitativamente da quelle presenti nella seria indicata come

Unità B. Nella prima sono continue ma di ampiezza medio piccola, nella seconda sono

chiaramente continue di più grande ampiezza. Questo indica un cambio nelle litologia

costituenti le due unità: la prima è essenzialmente costituita da alternanze di argille e limi con

radi eventi sabbiosi più presenti nella parte basse dell’unità, la seconda probabilmente costituita

da alternanze tra limi e/o argille e sabbie. Questa differenziazione è ancor più evidente nei dati

sub-bottom come spiegato più avanti. Tra le due unità non esiste una chiara superficie di

discontinuità (come una superficie erosiva già esclusa precedentemente o una superficie di

dowlap o toplap, cioè superfici di chiaro cambiamento di geometria della serie sedimentaria). La

differenza tra le due ‘facies’ sismiche delle due unità è evidente soprattutto nelle aree verso il

largo, mentre tende ad essere meno evidente nelle zone più sotto costa dove l’unità A

evidenzia spessori minori. In queste zone la frazione sabbiosa aumenta determinando una

maggiore similitudine fra le due unità.

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Fig. 4.4 – Particolare della linea TS11. Si noti la differenza di ‘facies’ sismica fra l’unità A e l’unità B

E’ stata invece individuata una superficie di discontinuità all’interno dell’unità A: si tratta di

una superficie di onlap, come evidenziato in fig.4.5 (linea gialla). Le riflessioni al di sopra della

superficie terminano su di questa (frecce rosse) ‘appoggiandosi’ su questa. Questo indica un

cambiamento nella velocità di sedimentazione ed una variazione nell’ambiente sedimentario. La

litologia è invece sempre di tipo argilloso/limoso. Questo ha indotto lo scrivente a distinguere

l’unità A in due sub-unità: A1 (superiore) e A2 (inferiore).

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Fig. 4.5 – Particolare della linea TS03. La linea blu divide le unità A e B. La linea gialla le sub-unità A1 e A2.

4.3.2 DATI SISMICI SUB-BOTTOM PROFILER

Come noto il segnale SBP permette di ottenere una risoluzione molto alta delle riflessioni

all’interno di una serie sedimentaria (per il suo contenuto in alte frequenza) ed una conseguente

scarsa penetrazione soprattutto nelle sabbie. Quindi, come già accennato nel precedente

paragrafo, la natura sabbioso limosa dell’unità B limita la penetrazione del segnale SBP in

questa confermando ulteriormente le considerazioni già fatte nell’analisi dei dati sismici di

sorgente sparker.

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Fig. 4.6 – Particolare della linea TC17. Le unità A e B nei dati SBP

Come mostrato in fig. 4.6, l’unità A appare molto ‘trasparente’ al segnale sismico (sintomo di

sedimenti molto fini e poco compatti), mentre l’unità B è completamente ‘sorda’ alla

penetrazione del segnale.

Questo conferma tutte le considerazioni già espresse nei precedenti paragrafi a proposito

della natura litologica delle due unità.

Ultima considerazione va fatta sulla presenza di eventi sabbiosi all’intermo dell’unità A.

Come mostrato nella figura seguente, sono evidenti delle riflessioni molto forti all’interno della

suddetta unità sismica. Questi sono stati interpretati come eventi di sedimentazione sabbiosa

molto limitati (20 –30 m di lunghezza) avvenuti lungo strati limosi. Da notare che questi eventi

tendono a diventare più frequenti in profondità (avvicinandosi all’unità B) e nelle aree più

costiere avvalorando l’ipotesi di un passaggio graduale verso sedimentazione più grossolana

alternata a quella più fine prevalente nelle parti più superficiali.

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Fig. 4.6 – Particolare della linea TC16B. Forti riflessioni all’interno dell’unitò A interpretate come eventi di sedimentazione sabbiosa.

Data l’area limitata della serie stratigrafica che si è indagata, non è possibile definire

esattamente il limite tra Unità A e B in alcune zone, né determinarne con certezza il tipo. Si

curamente le due unità si sono deposte in continuità l’una sull’altra in ambienti molto simili

(l’unità A in ambienti relativamente a più bassa energia) E’ comunque mantenuta in questo

scritto tale distinzione soprattutto in termini pratici, al fine di definire al meglio la differenza

litologica presente nella serie sedimentaria investigata.

4.4 CONCLUSIONI

In base alle considerazioni appena esposte ed ai risultati delle analisi effettuate sui campioni,

anche se limitate alla parte più superficiale della serie sedimentaria indagata (1.5 metri max) si

possono trarre alcune conclusioni:

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- le caratteristiche litologiche dell’area sono pressoché costanti in tutta l’area

investigata

- la litologia del fondo e del sottofondo è caratterizzata da un primo spessore di

circa 10 metri (nelle aree più vicine alla costa) fino a 15 m (nelle aree verso il

largo) di limi argillosi poco compatti al limite della liquidità nella parte

superiore e con radi e discontinui eventi sabbiosi di limitata entità (spessore

ed estensione areale - Unità A).

- Al di sotto di questa serie si rinviene un’alternanza di sabbie e limi di cui non è

possibile stimare lo spessore totale ma sicuramente non inferiore ai 40 m

nelle aree più al largo. Non è possibile fare delle considerazioni sulla

consistenza di tali alternanze (Unità B).

4.5 ISPEZIONI VIDEO

Le registrazioni videomagnetiche dei tuffi effettuati con la telecamera a gravità hanno

confermato, almeno superficialmente, i dati sismici. Il fondo appare spoglio, sono assenti

particolari morfologie o biocenosi.

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5 SPECIFICHE TECNICHE

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Di seguito sono allegate le specifiche tecniche degli strumenti e mezzi utilizzati per

l’esecuzione dei rilievi:

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M/B PAQUALE E CRISTINA

PRINCIPAL CHARACTERISTICS Name PASQUALE E CRISTINA Type Motopesca Year of costruction 1996 Flag Italian flag Port of registry Molfetta (BA) Registration no ML/1351 Class Mediterranean Navigation Gross tonnage 158,77 t Clean tonnage 64,15 t Length 33,06 m Width 7.00 m Height 3,70 m Pescaggio 3,7 m Pescaggio massimo 4,2 m Maximum speed 11 kn Least speed 2 kn Capacità Acqua 10 t Capacità Combustibile 44 t Equipaggio 1 cabina da 4 ed 1 da 2 Personale Tecnico 2 cabine da 4 3 cabina da 2 Spazi di lavoro Survey Room 50 mq coperti e 50 mq scoperti Processing Room Winch 1 con 4 tamburi idraulico Gru 1da 10 qli Frame 1 fisso + estensione

CHARACTERISTICS OF THE MOTORS IT IS OF THE ELECTRIC SYSTEM Motor Mitsubishi I model: 4TSE-S12NMPTK Strength in Hp: KW 923,0 / 679,3 N. Register 11117 Cylinders 12 Diams. Run: 160,00 turns: 1550 Generating 10 kVA 220 V e 380 Emergency light system

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DGPS THALES tipo SKYSPOT

CARATTERISTICHE PRINCIPALI Ingresso corrente continua 11 - 36 volt DC (430mA @ 12 volt) Connettore Amphenol 62GB-10-07PN Uscita NMEA RS232, 9600,8,n,1

Messaggi GGA, VTG Frequenza dati 1 Hz

Uscita RTCM RS232, 9600 8,n,1 SC104 ver 2.0

Uscita Messaggi RS232, 9600 8,n,1 Caratteri ASCII

Ricevitore GPS Ashtech G-12L o equivalente Frequenza aggiornamento posizione

Fino a 5 Hz

Frequenza aggiornamento dati grezzi

2 Hz

Caratteristiche RF Frequenza d’ingresso 1525-1559 MHz Connettore antenna TNC Specifiche della connessione OEM I/O RS232, 9600 8,n,1 (fixed) Formato OEM Stile dei messaggi NMEA-0183 GPS I/O RS232, 9600 8,n,1 Formato di controllo GPS Codifica proprietaria del messaggio NMEA Uscita 1pps Livelli CMOS TTL Connettore Amphenol 62GB-10-07SN

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SBE 19PLUS (∗)

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

Intervallo di misura

Accuratezza Stabilità (per mese)

Risoluzione

Conducibilità 0 – 9 S/m 0.0005 S/m 0.0003 S/m 0.00005 S/m (acque oceaniche; salinità 0.4 ppm) 0.0007 S/m (acque ad elevata salinità; salinità 0.4 ppm) 0.0001 S/m (acque dolci; salinità 0.1 ppm)

Temperatura (°C) -5 to 35 0.005°C 0.0002°C 0.0001°C Pressione 0 – 600 m 0.1%

dell’intervallo di scala

0.004% dell’intervallo di scala

0.002% dell’intervallo di scala

Memoria 8 Mbyte Orologio Real-Time 32.768 Hz TCXO con accuratezza di 1 min/anno Alimentazione esterna

9-28 VDC

Alimentazione Campionamento: 65 mA, Pompa SBE 5M: 95 mA Batterie interne 9 D-cells (60 ore di funzionamento) Materiale plastica Profondità massima 600 m

(∗) Caratteristiche estratte dalle Specifiche Tecniche fornite dal Produttore

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CAROTIERE A GRAVITA’

CARATTERISTICHE PRINCIPALI Lunghezza del tubo 1.5 m Peso stamdard 150 Kg Diametro 55 mm Pesi opzionali 20 X 2 Kg

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Geo-spark™ 200 FW – FRESH WATER multi-tip sparker system (∗)

CARATTERISTICHE PRINCIPALI Elettrodi

4 moduli di elettrodi, che comprendono: 2 moduli da 50 ghiere di piccolo diametro (0,45 mm²) e 2 moduli da 50 ghiere di largo diametro (2.50 mm²)

Geometria Elettrodi configurazione piana di 0.7 x 1.0 m Livello di energia 100 - 1000 J Lunghezza impulso primario circa 0.5 msec (°) Frequenza 800 - 2000 Hz (°) Profondità della sorgente 0.3 - 0.4 m variabile per mezzo di galleggianti regolabili (°) Cavo

ombelicale di 25 m, PVC intrecciato, con diametro di 45 mm

Struttura del cavo 8 conduttori HV di 6 mm² ed una manichetta per l’acqua salata Forza di strappo 2000 kg Lunghezza 25 m

Note: (°) in funzione del livello di energia selezionato


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SUB BOTTOM PROFILER - BENTHOS CHIRP II (∗)

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

Frequenze operative: 2÷7 KHz e 10÷20 KHz simultanee con impulso di tipo CHIRP Lunghezza impulso: 5 ÷ 50 msec (selezionabile) Frequenza di sparo (max): 8 Hz Profondità massima: 600 m Software di acquisizione: SwanPro di Communication Technology Sistema Operativo: Windows NT™ Formato registrazione dati: SEG-Y e XTF


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THALES PDS2000 Il PDS2000 è il nuovo software idrografico, sviluppato dalla divisione software della Thales

Geosolution BV, quale aggiornamento della vecchia versione PDS1000.

I programmatori addetti allo sviluppo della piattaforma software accoppiano conoscenze di information

tecnology a quelle specifiche del settore idrografico. Ne risulta, così, un pacchetto di elevata versatilità e

praticità nella gestione dei dati e delle informazioni attinenti l’idrografia.

Esso è concepito unicamente in funzione delle specifiche richieste del mercato e consente, attraverso

una facile e immediata interfaccia grafica, un facile utilizzo del software.

Il programma assembla, in un unico pacchetto, le funzioni attinenti al ciclo di produzione dei rilievi

idrografici:

• programmazione e progettazione del rilievo;

• navigazione ed acquisizione dati;

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• filtraggio ed elaborazione dati;

• calcolo dei volumi;

• presentazione 3D e stampa dei dati;

• interfaccia con altre piattaforme software.

Esso è fruibile sia per l’esecuzione di semplici rilievi con ecoscandaglio, fino alle più complesse

applicazioni con multibeam o Rov che richiedono l’interconnessione e la gestione di più sensori.

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SWAN PROTM REAL TIME GEOPHYSICAL DATA ACQUISITION & PROCESSING

E’ un software innovativo per l’acquisizione in tempo reale di dati provenienti da sistemi di

acquisizione di immagini del fondo e sottofondo marino e di ecoscandagli muti beam. Registra e processa

in tempo reale attraverso un segnale a 16 bit/campione e combina le immagini con gli input della

navigazione per georeferenziare i dati in tempo reale.

Caratteristiche principali

Sistema operativo:

• Windows Microsoft Windows 95, Windows 98 or Windows NT

Processing di immagine/segnale:

• Bottom tracking automatico, manuale o basato sulla telemetria

• Correzione di ground range e rimozione della colonna d’acqua

• Correzione di velocità

• Time Varying Gain.

• Impostazione fissa o variabile della scala del range sia numerica che grafica

• Filtri spaziali

• Possibilità di stampa simultanea su due stampanti

Acquisizione dati:

• Formato dati Q-MIPS, XTF, SEG-Y

• Salvataggio di qualsiasi numero di campioni per canale e per ping

• Registrazione e campionamento dei dati via 16 bit/campione

Georeferenziazione:

Ogni pixel riceve una posizione geografica in accordo con la posizione della sorgente, l’heading e la

copertura across track

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Rapporto Finale


Controllo del display:

• Controllo della copertura dei dati in tempo reale

• Operazioni su doppio monitor

• Risoluzione superiore a 3200 x 1200 pixel

• Possibilità di definire i file di ouput

Analisi di immagine:

• Misura della larghezza, lunghezza, e altezza di oggetti

• Possibilità di ottenere la posizione geografica di oggetti con il cursore

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Rapporto Finale


TEI SUITE V. 2.8.0.6 (∗) Triton Elics International ha sviluppato un pacchetto di software per il processing e

l’interpretazione di dati sismici superficiali e di profili sub-bottom.

Il software SGISTM, composto da un modulo per il processing ed un modulo per

l’interpretazione dei dati; è integrato con il software DelphMapTM che consente la

georeferenziazione di profili sub-bottom, mosaici sidescan sonar e DTM. Il SGIS legge i dati

sismici in formato SEGY e produce un profilo raster che può essere processato utilizzando filtri

passa banda, il controllo automatico del gain, la deconvoluzione e la migrazione.

Le linee di navigazione sono visualizzate in DelphMap insieme ad altre informazioni sul

fondale (mosici Side scan Sonar, DTM batimetrici). Un semplice click su ciascuna linea apre, in

una finestra di SGIS, il profilo sub-bottom associato da interpretare. I riflettori digitalizzati

possono essere esportati come files ASCII o utilizzati per generare superfici isocrone per un

dato riflettore o isopache tra riflettori.

In DelphMap si possono importare immagini raster come GeoTIFF, carte elettroniche di

navigazone C-MAP ed informazioni vettoriali in formato DXF, SHP e CLA. I contatti salvati

durante l’acquisizione e l’analisi dei dati side scan sonar possono essere importati e visualizzati

sulle immagini raster come oggetti vettoriali (simboli). L’operatore può disegnare direttamente

sullo schermo evidenziando le aree e gli oggetti che interessano. L’interpretazione effettuata è

esportabile in formato DXF e le informazioni relative alla profondità e posizione associate al

profilo possono essere esportate in un file ASCII per le successive fasi di analisi e report.

Sempre in DelphMap, una serie di tools quali l’individuazione e misurazione automatizzata di

oggetti e la digitalizzazione automatizzata consentono di minimizzare i tempi relativi

all’interpretazione dei dati. Le informazioni create con ciascuno di questi tool sono registrate in

un database e possono essere esportate in file ASCII o rielaborate per modificare i risultati

ottenuti dall’interpretazione.

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SOFTWARE CARIS (∗)

CARIS Marine (Computer Aided Resource Information System) è un pacchetto composto da differenti

software che consentono di:

• Processare grandi quantità di dati acquisiti con rilievi multibeam e tradurli in fogli di lavoro (in accordo con lo standard IHO S-44) da utilizzare direttamente nelle carte nautiche

• Processare immagini side scan e convertirle in immagini moisacate del fonda le marino

• Produrre e gestire carte nautiche in accordo con le specifiche IHO INT1e INT2

• Produrre carte raster in diversi formati.

• Produrre e gestire mappe analitiche.

CARIS HIPS v.5.2 (Hydrographic Information Processing System)

CARIS HIPS è un potente software che processa i dati batimetrici acquisiti durante campagne

idrografiche, rilievi di cavi e condotte, esplorazioni geofisiche.

Produce un database di dati filtrati acquisiti dagli ecoscandagli che vengono analizzati ed elaborati per

mezzo di strumenti interattivi e automatizzati che utilizzano sperimentati algoritmi. Le principali

caratteristiche del software includono la creazione di modelli digitali del terreno, linee di livello, selezione

ad opera dell’utente dei dati acquisiti, digitalizzazione.

Prestazioni:

• Compatibile con dati batimetrici acquisiti tramite sistemi sonar interferometrici

• Varietà di strumenti interattivi ed automatici per filtrare i dati

• Sperimentati algoritmi per dare valore aggiunto all’elaborazione dati

• Integrato nel CARIS GIS per la gestione dei database e produzione S-57 o DIGEST

• Utilizzabile con Windows NT

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Filtraggio dei dati idrografici:

• Editor di configurazione imbarcazione per offset e inclinazioni

• Editor di navigazione con filtraggio interattivo ed automatico dei profili

• Modulo Multibeam Patch Test per misurare la disposizione degli offset e le inclinazione dei sensori.

• Correzioni della velocità del suono utilizzando un algoritmo ray tracing

• Correzioni di marea a zone d’influenza

• Editor per girobussola/moto ondoso/rollio/beccheggio con tracciati grafici e editing interattivo

• Editor che consente di editare i dati acquisiti georeferenziati dalla sovrapposizione di linee rilevate. Rappresenta con diverse colorazioni le superfici della deviazione standard per rilevare errori dell’andamento del fondo, rappresentazione di linee di livello e editor per la classificazione statistica dei dati acquisiti

• Strumenti per ridurre elevate quantità di dati

Spatial Editor:

• Vista geografica delle linee di navigazione con sfondo vettoriale e raster

• Sfondo raster che include GeoTIFF, TFW/TIFF, BSB, HCRF e CARIS IGA/TIFF

• Finestre per l’editor che permettono una vista 2D in pianta, posteriore e laterale della spazzata multibeam e con vista geografica del profilo della copertura

• Un’ampia varietà di filtri di profondità basati su barriere di profondità che utilizzano le distanze e pendenze della rotta di navigazione, angoli di spazzata, numero di beams e valori di qualità del fabbricante

• Editor Refraction che ripara gli errori causati da non corrette o incomplete correzioni della velocità del suono

• Gridding Wizard che utilizza uno schema pesato basato sulla grandezza dell’impronta del sonar beam sul fondo

Presentazione e visualizzazione:

• Produzione di fogli di lavoro

• Rimozione dei dati influenzati da bassi fondali

• Creazione di Modelli Digitali del Terreno e curve di livello

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• Immagini raster di superfici DTM con colorazioni differenti per zone di profondità, possibilità di definire il tipo di illuminazione ed il contrasto delle ombre

• Vista 3D

• Creazione di mappe interattive utilizzando i supporti cartografici IHO INT1 e INT2

• Fondale BSB

• Differenziazione della superficie: Soundings vs DTM or DTM vs DTM

• Interpolazione 3D: grigliato di profondità media, profili, linee 3D, volumi

• Possibilità di importare ed esportare formati TIFF, DXF, DGN, E00, DLG

CARIS Marine GIS (Marine Geographic Information System)

Un pacchetto di software multi-funzione che fornisce gli strumenti necessari per l’input, la

manipolazione, trasformazione, visualizzazione, combinazione, analisi, creazione di modelli e output dei

dati.

• Recupero veloce di informazioni di tipo geografico e testuale provenienti da differenti database, basati su criteri di selezione come l’origine, la scala, l’area, la profondità

• Selezione automatica di subset che possono essere visualizzati sullo sfondo insieme al resto dei dati

• Possibilità di utilizzare comandi definibili, macro, e menù per poter interagire con i file di dati

• Selezione del dato acquisito e delle curve di livello

• Codifica dei simboli e del colore in accordo con gli standard internazionali (IHO - INT 1)

• Selezione dei font

• Creazione di nuovi simboli e caratteristiche

• Vasto numero di strumenti per la compilazione cartografica, come:

o Spazi bianchi o vuoti per annotazioni e simboli

o Possibilità di uniformare i bordi della carta con fogli vicini

o Possibilità di copiare in un’altra posizione determinate caratteristiche

o Posizionamento della stringa di testo in qualsiasi direzione o lungo una curva

o Riempimento di aree definite con colori o modelli colorati, con o senza bordi; aree riempite

con livelli di colore in trasparenza o opachi

o Creazione e utilizzo di blocchi di testo giustificati o di blocchi di testo variamente orientati

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o Possibilità di posizionare più di una carta su un unico foglio permettendo di inserire i dettagli

desiderati

o Creare i limiti della carta, la graduazione, le griglie e le scale in accordo con le specifiche

IHO (IHO - INT2)

o Procedure di controllo qualità

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SOFTWARE ARCVIEW 8.X ArcView 8.x disegnato con interfaccia Windows include l'ambiente di personalizzazione Visual Basic

for Application (VBA). E’ costituito da tre applicazioni integrate tra loro e basate sulla medesima

tecnologia software ad oggetti denominata ArcObjects: ArcMap, ArcCatalog e ArcToolbox che

consentono la visualizzazione, l'interrogazione, l'analisi, l'integrazione e la distribuzione di tutte le

tipologie di dati geografici.

ArcMap

ArcMap è l'applicazione che permette all'utente di effettuare l'editing dei dati cartografici e le

operazioni di allestimento di cartografie.

ArcCatalog

ArcCatalog è l'applicazione che permette all'utente di organizzare e gestire i dati GIS: include tools per

visualizzare i dati geografici e l'informazione descrittiva a loro associata, visualizzare e gestire i metadati

ArcToolbox

ArcToolbox è l'applicazione che permette all'utente di utilizzare i tools di geoelaborazione che sono

resi disponibili o che l'utente si può essere creato utilizzando Visual Basic for Application o altri ambienti

di sviluppo COM-compliant..

Estensioni

ArcView GIS è un sistema modulare composto da differenti estensioni che consentono di aumentare

le capacità del software.

ArcView Spatial Analyst

ArcGIS Spatial Analyst è un'estensione di ArcGIS che permette di creare, interrogare ed analizzare

dati raster e di eseguire analisi integrate tra dati raster e vettoriali. ArcGIS Spatial Analyst non solo può

generare la rappresentazione della superficie che deriva da più temi, ma può derivare nuove informazioni

dalla sovrapposizione di più tematismi.

Queste le principali funzionalità di Spatial Analyst:

• conversione dati vettoriali (punti, linee, poligoni) a formato raster

• creazione di buffer a celle basati sulla distanza o sulla prossimità da oggetti vettoriali o da altri raster

• generazione di mappature della densità a partire da dati vettoriali puntuali

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• generazione di superfici continue a partire da punti vettoriali censiti

• creazione di linee di contorno (es. isoipse), mappatura delle pendenze, della esposizione dei versanti e delle ombreggiature

• analisi di dati grid, con possibilità di generare calcoli di espressioni (algebriche o booleane) anche complesse basati su dati a celle presi anche da più livelli

• analisi di prossimità e analisi zonale

• riclassificazione dei dati raster

• possibilità di utilizzare direttamente dati raster in formati standard, quali TIFF, BIL, SunRaster, USGS DEM, SDTS, DTED, ed altri ancora.

Arcview 3D Analyst

L'estensione ArcGIS 3D Analyst permette all'utente di creare, analizzare e visualizzare dati di

superficie. Questo generico pacchetto per modellare la superficie è ideale per utenti principianti ed

esperti, le sue funzionalità rispondono ai bisogni di coloro che eseguono analisi e visualizzazione della

superficie. Le funzionalità di ArcGIS 3D Analyst includono il supporto per dati TIN (Triangulated Irregular

Network), geometria vettoriale 3D e viste interattive prospettiche. E' possibile visualizzare una superficie

da più punti di vista, interrogare la stessa, determinare cosa à visibile da una specifica zona e creare

realistiche visualizzazioni tridimensionali, effettuando il "draping" di oggetti bidimensionali vettoriali e di

immagini (ortofoto, foto satellitari…) sulla superficie.

Il cuore di ArcGIS 3D Analyst risiede nell'applicazione ArcScene, che si affianca ad ArcMap,

configurandosi come l'ambiente integrato di visualizzazione, analisi e generazione dei dati tridimensionali.

Principali funzionalità:

• Generazione di modelli di superficie (grid, TIN) a partire da varie tipologie di dato (vettoriale, ASCII…)

• Visualizzazione tridimensionale del modello, con funzionalità di pan, zoom, rotazione, simulazione di volo, per effettuare suggestive visualizzazioni per presentazioni, cartografia, pubblicazione sul Web

• Possibilità di includere nel modello oggetti reali quali edifici, strade, fiumi…

• Possibilità di modellizzare superfici morfologiche, idrogeologiche, geologiche, di diffusione degli inquinanti…

• Generazione di visualizzazioni 3D anche sfruttando dati vettoriali (sfruttando la z o un attributo)

• Possibilità di normalizzazioni ed esagerazioni della superficie in fase di visualizzazione, senza necessità di riscrivere il modello

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• Capacità di effettuare il "draping" di oggetti bidimensionali vettoriali e di immagini sulla superficie, e di visualizzarla a tre dimensioni

• Calcolo di aree superficiali, volumi, mappature di pendenze, delle esposizioni dei versanti e delle ombreggiature

• Generazione di linee di contorno (ad esempio isoipse) come oggetti vettoriali bidimensionali e/o tridimensionali

• Possibilità di analisi di visibilità e calcolo di linee di visibilità, profili, e percorsi di minima pendenza

• Possibilità di utilizzare per la visualizzazione, o nella generazione dei modelli 3D, varie tipologie di dato GIS (dati CAD, shapefile, ArcInfo coverage, immagini)

• Possibilità di interrogazione dei dati tridimensionali sulla base di attributi o mediante criteri spaziali

• Esportazione dei dati per la pubblicazione su WEB in formato VRML

ArcPress

L'estensione ArcGIS ArcPress è un rasterizzatore di metafile grafici utilizzabile per migliorare

sensibilmente la stampa di cartografie contenenti un elevato numero di dati e/o per la stampa di mappe di

alta qualità. ArcGIS ArcPress è allo stesso tempo efficiente e flessibile, permettendo la restituzione di

immagini di alta qualità Postscript anche su device di stampa che non supportano tale protocollo.

ArcPress incrementa drasticamente la qualità cromatica e la velocità della stampa. Elimina la necessità di

acquisire costose estensioni di memoria o schede PostScript per le stampanti, riducendo quindi i costi pur

mantenendo la qualità di stampa eccellente.

Una volta installata tale estensione, il file di stampa viene tradotto nel formato nativo della stampante

e quindi inviato in stampa, eliminando la fase di interpretazione, traduzione e immagazzinamento del file

di stampa nella stampante, consentendo così una stampa rapida e di qualità.

Funzionalità principali:

• Traduzione di metafile grafici nei linguaggi raster nativi dei più comuni device di stampa

• Aumento di velocità del processo di stampa

• Abbattimento dei costi fissi di stampa (RAM aggiuntiva, schede PostScript…)

• Supporto VRF (Versatec Raster Format) sia a colori che monocromatico

• Formati output bitmap più comuni

• TIFF (a colori, monocromatiche), PCX, BMP, BIP, BIL, BSQ, PNG, JPEG, PBM, PGM, PPM

• Gestione di varie opzioni di stampa

• Funzionalità di Tiling, Banners, Cropping, Scaling

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• Rasterizzazione di file già esistenti

• Supporto EPS - Encapsulated PostScript Level 1 e Level 2

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IDP: 81 Data: Luglio 2005 Rev. 00 Pag. 1 di Sez. 6

6 ALLEGATI

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6.1 RISULTATI DELLE ANALISI

6.1.1 ANALISI CHIMICHE SUI CAMPIONI DI ACQUA MARINA

La seguente tabella mostra i risultati delle analisi chimiche e biochimiche effettuate sui

campioni di acqua marina prelevati.

ID

campio

ne

N-NH3

1

P-PO4

2

N-NO2

3

N-NO3

4

Col.Totali

5

Col.fecali

6

Strep.fecali

7

Chl”a”

8

Feop

9.

µg/l µg/l µg/l µg/l MPN/100ml MPN/100ml MPN/100ml (µg/l) (µg/l)

W1 6.25 1640 0.9 1.65 _ _ _ 12.7 6.5

W2 18.4 11.2 0.01 11.74 _ _ _ 1.5 0.5

Qui di seguito si riportano le metodologie utilizzate per le analisi chimiche e biochimiche:

1. Azoto ammoniacale secondo Strickland e Parsons, 1972 (Quad. IRSA, 59, n.310.1, 1983).

2. Azoto nitroso secondo Strickland e Parsons, 1972 (Quad. IRSA, 59, n.315.1, 1983).

3. Azoto nitrico secondo Strickland e Parsons, 1972 (Quad. IRSA, 59, n.320.1, 1983).

4. Fosforo ortofosfato secondo Strickland e Parsons, 1972 (Quad. IRSA, 59, n.330.1, 1983).

8 e 9. Clorofilla “a” e feopigmenti Metodo spettrofluorimetrico secondo Yentsch e Menzel,

1963 e Holm-Hansen et al., 1965

5. Coliformi totali Metodo APAT – IRSA CNR n.7010.

6. Coliformi fecali Metodo APAT – IRSA CNR n.7020.

7. Streptococchi fecali ed enterococchi Metodo APAT / IRSA CNR n.7040.

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6.1.2 ANALISI GRANULOMETRICHE E PROVE DI LABORATORIO

Nelle pagine seguenti copia dei certificati rilasciati dal laboratorio geotecnico che ha

eseguito la caratterizzazione e le prove sui campioni di sedimento prelevati.

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GD-05025/1 Offshore Windmill Farm South Italy 1/30

REPORT

on

REVIEW OF GEOPHYSICAL SURVEY

and

DRIVEABILITY OF MONOPILES

for a

SOUTH ITALIAN WINDMILL SITE

Client: Effeventi srl, Via Caminadella 13, 20123 MILANO. Italy Prepared by: GeoDrive Technology BV P.O. Box 258, 1400 AG BUSSUM The Netherlands [email protected]

______________________________________________________________________________________________________________________

Report Nr. Date Order Nr. Client Written Checked GD-05025/1 Final Report 04.10.2005 e-mail GJ GJ

______________________________________________________________________________________________________________________ GD-05025/1 Offshore Windmill Farm South Italy 2/30

CONTENTS

1 INTRODUCTION 3

2 GEOPHYSICAL SURVEY 3

2.1 FIELD SURVEY 3

2.2 INTERPRETATION OF FIELDWORK 4 2.3 GEOTECHNICAL SOIL PROFILE 4

3 DRIVEABILITY CALCULATIONS 5

3.1 IHCWAVE SIMULATION PROGRAMME 5

3.2 IHC HYDROHAMMER INFORMATION 5 3.3 RESULTS OF DRIVEABILTY CALCULATIONS 6

3.4 CONCLUSIONS OF DRIVEABILITY STUDY 6

Plates related to the Geophysical Work 8-14

Plates related to the Driveability Calculations 15-30


1.0 INTRODUCTION. Effeventi srl, Milano, Italy, is studying the installation of an offshore windmill farm off the coast of South Italy. The project plans for 45 wind turbines in the 3.6 MW-5.0 MW class, in a grid of 5x9 units. The nearest distance to shore is 5 km, the maximum distance 8 km. The waterdepth at the location varies from 12 to 20m. At the present stage only a geophysical and shallow seismic survey has been carried. GeoDrive Technology BV, has been asked to review the available data in the following scope of work:

• Review the geophysical data on quality aspects. • Make-up a set of possible soil profiles based on the above geophysical data. • Perform an initial driveability study for the monopiles planned as foundation for the wind turbines

masts and generators. 2.0 GEOPHYSICAL SURVEY. 2.1 Field Survey. The site investigation consisted of a bathymetric and seismic survey. In total 18 sub-bottom profiler (Chirp) lines and 8 Sparker lines have been surveyed covering an area of approximately 6 x 9 km. A navigation chart showing the seismic survey lines is given on page 8.. The results of some of the seismic lines are copied from the original report and are presented on pages 9 to 14. In general, the following remarks and comments can be made to the investigation:

1. The equipment as used in this survey is ‘industry state-of-the-art” standard for present shallow seismic surveys. This also is valid for the GPS positioning and the navigation software.

2. Only parts of the sparker seismic lines have been received (western part of the surveyed location); These seismic lines are approximate 5700 m long, but only 3700 m is shown in the profiles.

3. The quality of these seismic records is good to excellent.


2.2 Interpretation of Field Data. Based on the limited available data, especially geotechnical soil information from the shallow layers, is it difficult to make up a good quality and reliable interpretation of the soil conditions at the site. The only information available from one of the e-mails is that the top 10 m to 15 m consists of very soft clays. Seismic records: From the available seismic Sparker records it appears that the soil conditions in the area are uniform. The sediments at the top, indicated as Unit A1 and Unit A2, is parallel and slightly inclined. In this soft sediments some pockets of highly reflective material (gas pockets or gravel) is present. At the base of these soft sediments an erosion feature is observed. Underneath the soft sediments (Unit A) a second geological unit, indicated as Unit B, is observed in the seismic records. These “Unit B” sediments are well layered and also slightly dipping. From the acoustic signature these Unit B sediments can be interpreted as alternating layers of clay/sand. Because of the presence of seismic multiples in the records not much can be said about the thickness of this Unit B. In some of the seismic records at about 75 msec (corresponding to approximately 25m below seabed) a weak and irregular seismic reflector can be observed. This reflector should be studied in more detail using the original Sparker and Chirp records. Full interpretation of the seismic records, including the production of sediment thickness maps or depth to reflector contour maps and soil profiles, can only be made using the original seismic data, a bathymetric map, and soil information obtained from borehole data and/or Cone Penetration Tests. 2.3 Geotechnical Soil Profile. Based on the above interpretation it is not possible to identify a unique layering of soil, both in soil type as in soil strength. For this reason 2 soil profiles have been made up to base the preliminary driveability study on. Profile I consists of clay type soil only, Profile II consists of sand layers overlain by soft clays.

Profile I: 00 – 10 m very soft to soft clay. 10 – 25 m normally consolidated clay, starting at 10m with a firm consistency. 25 – 60 m Very stiff increasing to hard clay. Profile II: 00 – 15 m very soft to soft clay. 15 – 25 m medium dense sand. 25 – 60 m dense increasing to very dense sands.

Both profiles are completely arbitrarily in terms of soil strength. the profiles have been selected just to get an impression on the driveability of large monopiles. The same applies for the selection of the sizing of the monopiles itself: 5000x70mm and 6000x65mm. This is based on estimation of pile sizes used in the North and Irish Sea for similar projects and similar size Wind Turbines of 3.6 MW capacity. The largest piles driven till date is a 5100mm pile, however larger piles are in discussion in other projects. The piles were assumed flush. A second analysis is required when more soil data is available.


3.0 DRIVEABILITY ANALYSIS. 3.1 IHCWAVE Simulation Programme

The calculations are carried out with the IHCWAVE programme, a special version of the TNOWAVE programme as issued by the Dutch Building and Construction Research Institute TNO. The TNOWAVE and IHCWAVE programmes are based on the ideal solution of the numerical equation of the process that describes the wave mechanics and is indicated as the method of characteristics. The calculation period is sufficient long to enable the stress wave to travel a number of periods up and down the pile until all effects are dampened out and a more or less stable situation is reached. Actual calculations of the set of the pile toe are therefore used to calculate blowcounts. Many other programmes use the calculated maximum displacement of the toe of the pile and deduct the elastic deformation (the quake) to calculate blowcounts. The last method generally leads to more conservative blowcounts. Due to the driving process the soil is remoulded and reduces part of its strength. This phenomenon is called “soil fatigue during driving” and is expected to be caused by effects of excess pore pressures build up, creation of a smear film between the shaft and soil and a (temporary) reduction of the effective soil stresses due to the induced vibrations of the hammer blows. All these effects result in a situation that the Resistance to Driving (Ru or SRD) is lower than the static bearing capacity some time after driving. The IHCWAVE programme includes several modes to account for the above fatigue effects. For continuous drive operations the fatigue reduction is the highest and is used for ‘Best Estimate’ calculations. For ‘Upper Bound’ conditions the fatigue factor is reduces and/or the soil resistance is increased by a certain percentage. This depends on the type of soil and the soil layering. Although the soils consists of clay type soil only in which end bearing resistance is low, it is still very unlikely that a pile will plug under the dynamic and percussive loading conditions during pile driving. Simulations of plugged pile conditions are unrealistic and contradictory to filed observations and have therefore not been carried out for this project. 3.2 IHC Hydrohammer Information

IHC Hydrohammers are double acting, hydraulic driven impact hammers. They are hydraulically lifted and accelerated downwards by a gas buffer above the main piston. By changing the air (or nitrogen) pressure the maximum obtainable energy can be influenced. The IHC Hydrohammers are rated at their net impact energy. (Rated energy = Net impact energy = 0.5m.v2). The relation between energy from gravity and energy from acceleration is 50/50. Impact velocity is 6.3 m/s. The Hydrohammers are designed to transfer the energy steel-to-steel, i.e. no cushioning material is required between the ram and the anvil. This ensures a very high-energy transfer from the hammer to the pile. As the rated energy is expressed as the kinetic energy at impact, and as the IHCWAVE programme calculates automatically the acceleration losses of the anvil, an energy setting of 100% percent can be used for Hydrohammers in wave equations calculations. For more information on the operating principle of the Hydrohammers, reference is made to the IHC brochures, the operating manual and the CD-Rom. In this report the driveability study was limited to the IHC S-1200 Hydrohammer only. When selecting the most suitable hammer for a particular project, the highest expected blowcount should not exceed 75 to 100 bl/0.25m.


This criterion is based on:

• The fact that the relation between the Resistance to Driving (SRD) and blowcount flattens out very rapidly above about 70-100 bl/0.25m. A relatively small increase in resistance causes a relatively large increase in blowcount. There should be some safety to overcome the additional resistance.

• Driveability predictions are based on general assumptions on the dynamic behaviour of the soil. Mostly ‘standard’, well accepted, values are taken for quake and damping. These values can not be derived from laboratory or field tests, however it is recognized that they may vary from location to location.

The above criterion is independent from the hammer manufacturer’s warranty, which is based on mechanical fatigue damage to the hammer when driving at full energy for a prolonged period of time. The most important operating data, as far as important for wave equation analyses for the IHC S-280 hammer is listed below:

Description unit S-1200 Ram-weight (kg) 60000 Anvil (kg) 92000 for 5000 mm pile. Anvil (kg) 130000 for 6000 mm pile. Impact Energy (kNm) 280 Impact Velocity (m/s) 6.3

3.3 Results of Driveability

The IHCWAVE simulation programme can be run for three different driving conditions: 1. Continuous drive or very short interruptions in driving. The soil-fatigue effects are the highest resulting in the lowest expected blowcounts. 2. Upper Bound or Driving Resistance after a longer period of driving interruptions. The soil-fatigue model is less pronounced and results in higher driving resistance. 3. Driving Resistance after full soil set-up, i.e. if driving is stopped for a long period. It is expected that all piles will be driven to final penetration in one continuous pile driving operation. The ‘continuous’ drive mode will than provide the ‘best average’ predicted values. The ‘upper bound’ profile includes a safety for short interruptions in driving and for soil conditions which give a slightly higher resistance to driving than expected. The results of the calculations are presented in the following graphs:

1. Expected Blowcount versus Penetration 2. Calculated total resistance to driving versus Penetration. 3. Expected driving time versus Penetration. 4. Listing of input and output data.

The above graphs are presented on pages 15 through 30 and are self explanatory. The table underneath the graphs lists the most important input and output data for the last run (see penetration depth in table). This list gives information on impact energy, transferred energy, driving stresses, calculated blowcount, driving resistance this blowcount was calculated for, etc.


The Resistance to Driving graphs (SRD) has not been subdivided into shaft friction and endbearing. In clay-type, non plugging piles, the endbearing resistance underneath the toe of the pile is very low and can nearly be ignored. The listing underneath the graphs gives the subdivision for shaft friction and endbearing for the final run at final penetration. The toe resistance is about 2% of the shaft resistance. 3.4 Conclusions of Driveability Calculations. The selected piles can all be driven by an IHC S-1200 Hydrohammer to a penetration of 50m below seabed at a blowcount less than 100 bl/0.25. From the tables below the graphs the resistance to driving which can be overcome by the S-1200 hammer can be found. Trust that above and attached information meets the present requirements. GeoDrive Technology BV, Geert Jonker Senior Geotechnical Engineer.

This image shows the instruments used for seismic exploration

Sistema di navigazione ed acquisizione

THALES - PDS 2000

Sistema Acquisizione BENTHOS SIP-150

RS-232 - Fix, Fish+Ship Coord (Est, Nord)

Veicolo SubacqueoScintillatore

100-

1000

J p

ower

cab

le

Nor

thin

g, E

astin

g, q

uota

Sparker shot box

Sistema AcquisizioneSPK

Coa

x –

Trig

TTL

5V

+

Dow

nlin

k: A

limen

tazi

one

Upl

ink:

Dat

i sbp

an

alog

ici

D - GPSTHALES Tipo SkySpot

RS-232 - Fix, Coord. (Est, Nord)

Veicolo subacqueoTTV 190

Array Idrofoni

Upl

ink:

Dat

i spk

anal

ogic

i


sub bottom profiler signal penetration example

sparker signal penetration example


0

10

20

30

40

50

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Effeventi srl - Monopile 5000x70mm - IHC S-1200

Blow count


Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Calculated set pile toe 6.6 [mm] Maximum pile toe displ. 9.1 [mm] Penetration pile toe 50.00 [m] Blow count 38. [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min Total number of blows 3452 Total driving time 86 [min] Mobilised static resistance Total driving resistance 91.34 [MN] Driving resistance shaft 69.04 [MN] Driving resistance toe 22.3 [MN] Maximum stresses in pile Compression stress 129.7 [MPa] at level 55. [m] Tension stress -60.3 [MPa] at level 67.5 [m]

HAMMER IHC S-1200 // MONOPILE 5000x70mm

BEST ESTIMATE PREDICTION – SAND PROFILE

EFFEVENTI SRL – OFFSHORE WINDMILL FARM SOUTH ITALY

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Blow count


Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 1021 [kNm] Calculated set pile toe 4. [mm] Maximum pile toe displ. 6.5 [mm] P enetration pile toe 50.00 [m]

Blow count 61.8 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min Total number of blows 5207 Total driving time 130 [min] Mobilised static resistance Total driving resistance 119.16 [MN] Driving resistance shaft 90.17 [MN] D riving resistance toe 28.99 [MN]

Maximum stresses in pile Compression stress 129.2 [MPa] at level 30.5 [m] Tension stress -53.3 [MPa] at level 12. [m]


UPPER BOUND PREDICTION – SAND PROFILE


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Blow count


Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 936 [kNm] Calculated set pile toe 4.8 [mm] Maximum pile toe displ. 7.3 [mm] Penetration pile toe 50.00 [m] Blow count 52.2 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min Total number of blows 4439 Total driving time 111 [min] Mobilised static resistance Total driving resistance 108.04 [MN] Driving resistance shaft 83.11 [MN] Driving resistance toe 24.93 [MN] Maximum stresses in pile Compression stress 117.1 [MPa] at level 55. [m] Tension stress -51.9 [MPa] at level 12.5 [m]




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Blow count


Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 936 [kNm] Calculated set pile toe 2.5 [mm] Maximum pile toe displ. 5. [mm] Penetration pile toe 50.00 [m] Blow count 99.9 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min T otal number of blows 7212

Total driving time 180 [min] Mobilised static resistance Total driving resistance 140.96 [MN] Driving resistance shaft 108.55 [MN] Driving resistance toe 32.41 [MN] Maximum stresses in pile Compression stress 116.9 [MPa] at level 30.5 [m] Tension stress -49.5 [MPa] at level 11. [m]




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Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 1021 [kNm] Calculated set pile toe 6. [mm] Maximum pile toe displ. 8.5 [mm] Penetration pile toe 50.00 [m] Blow count 41.6 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min T otal number of blows 3663

Total driving time 92 [min] Mobilised static resistance Total driving resistance 71.45 [MN] Driving resistance shaft 68.1 [MN] D riving resistance toe 3.35 [MN]

Maximum stresses in pile Compression stress 129.2 [MPa] at level 30.5 [m] Tension stress -47.8 [MPa] at level 67.5 [m]


BEST ESTIMATE PREDICTION – CLAY PROFILE


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Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 1021 [kNm] Calculated set pile toe 4. [mm] Maximum pile toe displ. 6.5 [mm] P enetration pile toe 50.00 [m]

Blow count 62.3 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min T otal number of blows 4934


Maximum stresses in pile Compression stress 129.2 [MPa] at level 30.5 [m] Tension stress -38. [MPa] at level 35. [m]


UPPER BOUND PREDICTION – CLAY PROFILE


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Blow count


Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 936 [kNm] Calculated set pile toe 4.4 [mm] Maximum pile toe displ. 6.9 [mm] P enetration pile toe 50.00 [m]

Blow count 57.3 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min T otal number of blows 4710


Maximum stresses in pile Compression stress 116.8 [MPa] at level 30.5 [m] Tension stress -39. [MPa] at level 67. [m]




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Hammer type S-1200 Rated Energy 1200 [kNm] Impact Energy 1200 [kNm] Transferred Energy 936 [kNm] Calculated set pile toe 2.6 [mm] Maximum pile toe displ. 5.1 [mm] Penetration pile toe 50.00 [m] Blow count 95.9 [bl/25cm] Blow rate 40 [blows/min Total number of blows 6667 Total driving time 167 [min] Mobilised static resistance Total driving resistance 103.24 [MN] Driving resistance shaft 98.38 [MN] Driving resistance toe 4.86 [MN] Maximum stresses in pile Compression stress 116.9 [MPa] at level 30.5 [m] Tension stress -33.5 [MPa] at level 35.5 [m]




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