Unità abitative rupestri nella gola dell’Aniene
Unità abitative rupestri nella gola dell’Aniene
Testo: Roberto Basilico, Maria Antonietta Breda, Gianluca Padovan
Restituzione grafica: Roberto Basilico, Fabrizio Frignani, Federico Frignani, Claudia Ninni
Foto di: Roberto Basilico
Inquadramento geografico e geologico
Il convento di San Cosimato è situato a due chilometri dal centro abitato di Vicovaro, a circa 50 km in direzione est rispetto Roma, in destra idrografica del fiume Aniene.
La Valle dell’Aniene incide i sedimenti di facies marina depostisi tra il Cretaceo e il Miocene Medio rappresentati da calcari detritico-organogeni e brecciole calcaree alternate a calcari marnoso-arenacei (età Elveziano-Tortoniano) e da marne argillose (età Aquitaniano-Luteziano). L’azione erosiva dell’acqua ha permesso la formazione di una valle fluviale incassata con caratteristiche morfologiche e strutturali peculiari. Il Convento di San Cosimato è stato costruito su di una rupe composta da depositi di travertino, che si sono formati tra il Pleistocene e l’Olocene, concludendo la loro formazione circa 30.000 anni fa, alla confluenza dell’Aniene con il torrente Licenza. Il travertino è una roccia sedimentaria carbonatica di colore chiaro, sia giallastro che rosato, che si presenta sotto forma di concrezioni fibrose, ricche di pori e vacuoli (Crespi, Liborio, Mottana 1977, pp. 332-333). Deriva dalla precipitazione chimica conseguente all’evaporazione di acque sorgive, di solito termali e ricche di carbonato di calcio, sia nei fiumi presso cascate, sia entro cavità naturali (grotte). Purtroppo le superfici esterne dell’ammasso roccioso tendono a sfaldarsi e a franare con una certa facilità.
La notevole quantità di vacui conferisce all’ammasso roccioso una facile erodibilità, che ha permesso non solo la formazione di cavità naturali con abbondanza di concrezioni successivamente ampliate o modificate dalla mano dell’Uomo, ma anche lo scavo delle opere idrauliche. Tra queste vi sono due acquedotti che trasportavano l’acqua a Roma: l’acquedotto Marcio e l’acquedotto Claudio.
Il complesso monastico
Il complesso monastico occupa una vasta superficie, cinta da muri, nei pressi del centro abitato. Il corpo centrale quadrangolare, nato su resti di età romana che a loro volta parrebbero insistere su opere precedenti, è caratterizzato da un cortile interno, sempre a base quadrata, al cui centro trova posto un’edicola che protegge l’accesso verticale a una camera di conserva profonda una decina di metri. L’adiacente chiesa presenta una facciata del XVII secolo, in travertino, e un ciclo d’affreschi del Rosati.
All’interno della proprietà, ben visibili e in parte percorribili, vi sono i resti di viabilità tagliate lungo la parete rocciosa, con parti sotterranee. In particolare due tracciati, gradinati nella roccia, permettevano di raggiungere il fiume e sono pertinenti alla fase di realizzazione degli acquedotti in epoca romana. Almeno uno di questi ricalca un precedente percorso ipogeo a servizio di tombe rupestri successivamente riutilizzate anche come eremi.
Oltre agli ipogei ad uso funerario vi sono vere e proprie unità abitative ipogee, non inquadrabili cronologicamente, alcune delle quali utilizzate, per un certo periodo, dai monaci (Basilico, Lampugnani 2002, pp. 69-90).
Il lavoro di documentazione
L’esame delle cavità in parete ha presentato difficoltà sia nell’organizzazione dei lavori che nello studio del sito. I rilievi degli eremi e delle unità abitative ipogee sono stati effettuati in scala 1:20, successivamente inseriti in una carta della zona in scala 1:1000, che ha permesso di avere una visione unitaria della distribuzione delle opere ipogee lungo la gola dell’Aniene, identificando e distinguendo le opere a carattere insediativo. La restituzione grafica è stata fatta mediante una doppia stesura: manuale e con software specifici.
Ai è inoltre effettuata la stesura della cartografia dettagliata dell’area, collocando in primo luogo l’impianto monastico, successivamente le aree con la presenza di opere ipogee, seguite dai tracciati degli acquedotti noti, e in ultimo i vari tronconi di opere cunicolari in gran parte chiaramente deputate al trasporto dell’acqua.
L’intervento di rilievo cartografico morfostrutturale di dettaglio ha completato due fasi eseguite con l’utilizzo di due distinte tipologie strumentali: con strumento elettroottico (stazione totale elettronica) e con GPS topografico.
Quest’ultimo lavoro è stato eseguito con due ricevitori GPS tecnologia Javad monofrequenza con lettura di due sistemi satellitari. Un’antenna master fissa è stata posizionata sul tetto del Monastero, la seconda antenna è stata posizionata sui punti necessari allo svolgimento dell’indagine, utilizzando quindi la metodologia di lavoro definita “statica”. In realtà è stata utilizzata una metodologia mista, statica e stop & go con sessioni lunghe (circa 10 minuti o anche più), e negli spostamenti l’antenna non è comunque stata spenta, permettendo così di non dovere rinizializzare il ricevitore ogni volta che doveva essere acceso, in conclusione possiamo dire in modo più corretto che il rilievo è stato fatto in metodologia stop and go, con la lettura del punto trattata come se fosse un rilievo statico (molto più preciso di uno stop and go veloce).
Così operando si ottiene un secondo rilievo “relativo”, detto “rete locale” in quanto anche se dai GPS si hanno dati con coordinate UTM precise, sono comunque coordinate ottenute da un sistema in movimento nello spazio e bisogna legarle a una rete di riferimento posta a terra. Uno dei principali problemi dei dati GPS è l’altimetria, in quanto è riferita all’ellissoide WGS 84, (ellissoide calcolato matematicamente), che non è riferibile al livello del mare, ovvero a una quota idrometrica +/- 0, se non tramite appositi parametri che si trovano su appositi almanacchi, o riferendo il lavoro alle stazioni di riferimento terrestre.
I dati dell’antenna master sono stati legati alla rete Europea dell’ASI (Agenzia Spaziale Italiana), calcolati e georeferenziati rispetto il caposaldo di questa rete posto all’Università di Perugia, le cui coordinate sono:
-UNPG LAT 43° 07’09.807355” UNPG LONG 12°21’20.528762”
– UNPG RAD (quota) 351.08350
Lo studio delle cavità artificiali: il rilevamento con la stazione totale
Questa fase non ha presentato particolari difficoltà, se non quella legata al fatto che, per scendere dalla parte alta della parete alla parte più bassa dove si trova l’aqua Marcia, gli spazi di lavoro sono ristretti con la presenza di numerosi ostacoli. La struttura della parete è inoltre articolata e si è reso necessario deviare la poligonale in più punti, in modo da rendere visibile ogni elemento pertinente sia alle opere ipogee sia alla viabilità.
Si è scelto di eseguire il rilievo topografico con il metodo della poligonale aperta confidando del fatto che l’esperienza acquisita negli anni, nonché la precisione dello strumento, non avrebbero comportato errori angolari tali da compromettere la composizione del rilievo.
A parte l’Eremo di San Michele, rilevato internamente con lo strumento topografico, gli altri eremi dislocati lungo questa viabilità sono stati posizionati “battendo” in ognuno tre capisaldi interni, precedentemente rilevati con altra strumentazione utilizzando il sistema della trilaterazione.
Conclusa questa fase la poligonale si è spinta lungo l’antica viabilità, conducente nell’alveo del Fiume Aniene, fino ad imboccare le entrate dei vari tronconi dell’Aqua Marcia.
Con il rilievo del condotto ipogeo inizia la parte più delicata di questa prima fase, proprio per la caratteristica dell’ambiente.
La scelta di operare anche qui con la stazione totale è motivata dal fatto di volere eseguire un posizionamento cartografico attendibile (nelle tre coordinate geometriche x, y, z). Lo strumento ha una precisione angolare di 2cc (1 secondo; le misure degli angoli orizzontali e verticali sono in gradi centesimali) ed è dotato di un compensatore triassiale: quando è attivato non permette la misurazione e la registrazione dei dati se non rientrano nei parametri imposti nella fase di programmazione dello strumento dalla casa madre, in quanto si blocca.
Il rilievo con la stazione totale in cavità artificiali è subordinato alla possibilità di installare lo strumento sul treppiede e di operare il centramento forzato sul punto fissato nel terreno, che diventa il vertice della poligonale (in gergo tecnico: “stazione”).
Si ottiene così un’ottima precisione angolare oltre alla precisione della lettura delle distanze, le quali vengono rilevate con una tolleranza che è definita strumentalmente in +/- 3 ppm, che si traducono in +/- 3 mm al chilometro.
In ambiente ipogeo i fattori tecnici e meccanici sono importanti per l’esecuzione di un rilievo topografico preciso, ma bisogna anche aggiungere un’altra caratteristica: la registrazione dati automatica su registratore esterno, con tastiera che permette di gestire anche lo strumento.
Rilevando con una stazione elettronica si lavora con uno strumento dotato di display digitale dove è presente una tastiera che permette sia l’inserimento dei dati e la descrizione dei punti battuti, sia di “lanciare” le misurazioni.
Le ridotte dimensioni di queste tastiere fanno sì che in ambiente ipogeo, con assenza di luce e scarsa mobilità, i tasti risultino difficili da digitare e si possono commettere errori; inoltre con le mani si lavora allo strumento, che dovrebbe invece essere toccato il meno possibile.
Con la registrante esterna è possibile condurre ogni operazione, ad esclusione del centramento del prisma riflettente, senza toccare lo strumento.
Una ulteriore evoluzione del sistema, già in uso, è l’eliminazione della registrante dati esterna, sostituita da una registrazione interna, con un telecomando munito di tastiera alfanumerica ad infrarossi che invia le informazioni e gli ordini allo strumento consentendo così all’operatore una grande mobilità.
Il lavoro topografico tradizionale è stato eseguito in relativo, cioè non è stato appoggiato a nessun elemento di coordinate note; nel complesso sono stati rilevati 470 punti con 24 stazioni che compongono la poligonale.
Il rilevamento con GPS topografico
La seconda fase di rilievo è stata finalizzata all’inserimento del precedente lavoro topografico in un sistema cartografico, e al rilievo puntuale di alcuni elementi necessari alla comprensione dell’interconnessione delle strutture idrauliche e cunicolari.
Si è inoltre stabilita la quota delle opere, ponendo in coordinata assoluta (z) anche i dati di rilievo acquisiti precedentemente.
I dati elaborati con software Pinnacle sono riportati nella seguente tabella:
| SUBNET ‘Session (1) Points: Adjusted Coordinates in WGS84 (BLH) | |||||||||||
| Point Name | Coordinates | Sigams (mm) | Corr. (%) | ||||||||
| Latitude | Longitude | height (m) | s (N) | s (E) | s(U) | N-E | N-U | E-U | |||
| 1 | aquedot28 | 42°00’55.65697″N | 12°54’29.35070″E | 336.4790 | 0.09 | 2.00 | 3.04 | 34 | -17 | -89 | |
| 2 | chiodo29 | 42°00’57.05600″N | 12°54’33.70589″E | 388.3939 | 0.03 | 0.03 | 1.01 | 43 | -8 | -71 | |
| 3 | claudia28 | 42°00’57.05250″N | 12°54’31.20372″E | 343.5894 | 3.02 | 3.07 | 4.06 | -44 | 3 | -76 | |
| 4 | cordolo29 | 42°00’57.24509″N | 12°54’33.75181″E | 389.8372 | 1.00 | 0.06 | 1.06 | -51 | 24 | -30 | |
| 5 | cordoloa29 | 42°00’57.36678″N | 12°54’33.97548″E | 388.9223 | 1.07 | 1.00 | 2.08 | -57 | -22 | 13 | |
| 6 | diga28mat | 42°00’53.72013″N | 12°54’34.15031″E | 340.2262 | 0.07 | 1.04 | 2.01 | 39 | 6 | -80 | |
| 7 | madonna28 | 42°00’56.57603″N | 12°54’30.34690″E | 334.6236 | 4.06 | 5.04 | 18.00 | 23 | -32 | -59 | |
| 8 | master | 42°00’56.97964″N | 12°54’34.54532″E | 400.5726 | 0.02 | 0.03 | 1.00 | 51 | -8 | -82 | |
| 9 | pontemat28 | 42°00’55.95984″N | 12°54’30.02833″E | 332.7863 | 5.02 | 10.06 | 7.09 | 59 | -9 | -85 | |
| 10 | sopramadonna28 | 42°00’56.70888″N | 12°54’30.60173″E | 336.8696 | 31.8 | 55.7 | 51.5 | 55 | -79 | -76 | |
| 11 | anio28 | 42°00’55.37038″N | 12°54’28.80957″E | 336.1316 | 3.07 | 5.05 | 7.04 | 15 | -35 | -65 | |
| SUBNET Session (1) Points: Adjusted Coordinates in UTMN (Grid, Zone Zone_33:12Eto18E) | ||||||||||
| Point Name | Coordinates | Sigmas | Corr. (%) | |||||||
| Northing (m) | East (m) | Height (m) | S (N) | s (E) | s (U) | N-E | N-U | E-U | ||
| 1 | aquedot28 | 46.536.095.552 | 3.267.960.725 | 336.4790 | 0.09 | 2.00 | 3.04 | 34 | -17 | -89 |
| 2 | chiodo29 | 46.536.502.580 | 3.268.973.004 | 388.3939 | 0.03 | 0.03 | 1.01 | 43 | -8 | -71 |
| 3 | claudia28 | 46.536.515.568 | 3.268.397.457 | 343.5894 | 3.02 | 3.07 | 4.06 | -44 | 3 | -76 |
| 4 | cordolo29 | 46.536.560.646 | 3.268.984.991 | 389.8372 | 1.00 | 0.06 | 1.06 | -51 | 24 | -30 |
| 5 | cordoloa29 | 46.536.596.922 | 3.269.037.354 | 388.9223 | 1.07 | 1.00 | 2.08 | -57 | -22 | 13 |
| 6 | diga28mat | 46.535.471.182 | 3.269.050.086 | 340.2262 | 0.07 | 1.04 | 2.01 | 39 | 6 | -80 |
| 7 | madonna28 | 46.536.373.422 | 3.268.196.790 | 334.6236 | 4.06 | 5.04 | 18.00 | 23 | -32 | -59 |
| 8 | master | 46.536.474.313 | 3.269.165.503 | 400.5726 | 0.02 | 0.03 | 1.00 | 51 | -8 | -82 |
| 9 | pontemat28 | 46.536.185.158 | 3.268.118.870 | 332.7863 | 5.02 | 10.06 | 7.09 | 59 | -9 | -85 |
| 10 | sopramadonna28 | 46.536.412.965 | 3.268.256.404 | 336.8696 | 31.8 | 55.7 | 51.5 | 55 | -79 | -76 |
| 11 | anio28 | 46.536.010.203 | 3.267.834.099 | 336.1316 | 3.07 | 5.05 | 7.04 | 15 | -35 | -65 |
Nelle tabelle sono riportate le coordinate Geografiche e le coordinate UTM, riferite al sistema WGS 84, dove l’altezza è calcolata sull’elleissoide di riferimento e gli errori avuti durante l’occupazione sono espressi in millimetri.
Come si può vedere, analizzando la colonna Sigmas, si passa da un minimo di 0.2 mm ad un massimo di 55.7 mm di errore. Da un punto di vista geometrico un errore massimo di 5.57 cm sulla rete geodetica europea è tranquillamente accettabile.
Eseguire un rilievo GPS in questa particolare situazione geografica ha inizialmente posto qualche perplessità, essenzialmente riconducibile ai seguenti fattori:
– la struttura della valle è stretta,
– alla destra idrografica dell’Aniene vi è la presenza di una parete verticale imponente, sulla quale insiste la struttura monumentale di San Cosimato,
– la gola è attraversata dal viadotto che sostiene l’Autostrada Roma-l’Aquila.
Sono questi elementi che influiscono negativamente sui dati, con il fenomeno di disturbo denominato multiphat (rimbalzo del segnale), soprattutto quando le strutture verticali si trovano concentrate in uno spazio decisamente ristretto, come in questo caso.
Per riferire le quote altimetriche al livello del mare con il punto Diga28 è stata battuta la soletta sommitale della paratìa della diga, che per l’Istituto Nazionale Dighe è posta alla quota di 286.5 metri s.l.m. Il nostro punto rilevato si trova a 4,032 m sopra questa quota, per cui la quota del punto Diga28 diventa di 290.532 m s.l.m., ricordando che in questo caso la differenza tra la quota ellissoidica e la quota “sul livello del mare” è di 49,69 metri; con semplice calcolo matematico sono stati poi riportati – adeguati – i valori delle quote dei punti battuti.
Successivamente i lavori sono stati uniti, utilizzando punti di riferimento comuni, e ad oggi possiamo produrre una prima cartografia di dettaglio in coordinate assolute UTM.
A seguito si riportano le tabelle relative ai vertici della poligonale, inserite nel sistema UTM.
Tabella dove vengono indicate per le stazioni le stazioni del lavoro esterno, coordinate UTM e quota s.l.m.
| INDICATIVO | COORDINATA NORD | COORDINATA
EST |
QUOTA |
| S1 | 4653649.8879 | 326909.2088 | 338.84 |
| S2 | 4653650.2580 | 326897.3004 | 338.70 |
| S3 | 4653665.7551 | 326923.9720 | 338.69 |
| S4 | 4653655.7295 | 326889.4878 | 336.29 |
| S5 | 4653655.0370 | 326886.0607 | 335.19 |
| S6 | 4653646.5425 | 326895.0923 | 330.24 |
| S7 | 4653639.9804 | 326903.3687 | 328.26 |
| S8 | 4653640.9907 | 326896.6043 | 330.34 |
| S9 | 4653636.0827 | 326906.7623 | 326.45 |
| S10 | 4653630.2167 | 326911.7642 | 324.94 |
| S11 | 4653621.7755 | 326914.2086 | 322.14 |
| S12 | 4653616.0888 | 326917.2422 | 321.86 |
| S13 | 4653610.9177 | 326917.5459 | 321.47 |
| S14 | 4653625.1783 | 326918.3292 | 322.21 |
Tabella dove vengono indicate per le stazioni le stazioni del lavoro in ipogeo, coordinate UTM e quota s.l.m.
| INDICATIVO | COORDINATA NORD | COORDINATA
EST |
QUOTA |
| S200 | 4653547.2021 | 326961.5887 | 286.66 |
| S201 | 4653517.8513 | 326982.0491 | 286.02 |
| S202 | 4653548.8577 | 326964.2501 | 286.05 |
| S203 | 4653568.7071 | 326960.5790 | 285.76 |
| S204 | 4653520.2042 | 326991.1452 | 286.74 |
| S205 | 4653517.9105 | 326996.0714 | 286.32 |
| S206 | 4653517.3128 | 327000.9997 | 286.34 |
| S207 | 4653512.3056 | 327000.3489 | 286.31 |
| S208 | 4653511.8122 | 327007.6637 | 286.38 |
| S209 | 4653513.4223 | 327012.0100 | 286.24 |
| S210 | 4653507.5336 | 327018.8425 | 286.20 |
L’ultima fase di lavoro ha riguardato la vestizione degli elaborati grafici, che è stata eseguita con il software Autocad 2000. Partendo dalla base cartografica in coordinate assolute, sono state elaborate cartografie in scala 1:100 e 1:500.
In questa ultima campagna di rilievi a San Cosimato si è anche utilizzato un sistema di fotoraddrizzamento e georeferenziazione delle riprese fotografiche acquisite in formato digitale.
La prova ha riguardato la facciata principale della chiesa dedicata ai Santissimi Cosma e Damiano; i risultati ottenuti sono geometricamente buoni, tanto da poter constatare che in taluni casi questa tipologia di rilievo può essere sostitutiva ai metodi tradizionali.
Con altra strumentazione, meno sofisticata, si sono rilevati i restanti tratti sia dell’aqua Marcia sia dell’aqua Claudia.
La parete di travertino è arretrata di alcuni metri rispetto all’epoca in cui sono state scavate le tombe ipogee e, successivamente gli acquedotti d’epoca romana. In particolare, nella rupe di travertino si possono ancora osservare resti di strutture tagliate nella roccia a picco.
Il complesso principale dei cosiddetti eremi è servito da un sentiero tagliato nella roccia che, sotto il convento prosegue in una strada in galleria. La viabilità ha subito vari interventi ed oggi si presenta ancora gradinata.
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