|
Aerospaziale Biomedica Geotecnica Idraulica Materiali Meccanica Navale
Nucleare Strutturale Trasporti Vento |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Home
Articoli Ricerca
Rubriche
Collaborazione Business
Chi siamo
Contatti ·
· Ingegneria Sismica del Territorio
· Rischio Sismico e Strategie di Riduzione · · PERICOLOSITÁ
SISMICA NEL VENETO ORIENTALE * · Dario Slejko ** Alessandro Rebez ** Marco Santulin ** · · Sommario
· 1.
Introduzione
· 2. La
pericolosità sismica · 3. Le
zonazioni sismogenetiche · 4. La caratterizzazione della
sismicità · 5. Attenuazione · 6. Risultati · 7.
Conclusioni · Riconoscimenti · RIFERIMENTI * Articolo già pubblicato nella rivista FOIV (Federazione regionale degli
Ordini degli Ingegneri del Veneto) “Ingegneri del Veneto” n. 27, dicembre 2009,
pp. 29-33 ** Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica
Sperimentale Sommario
Vengono
presentati i risultati di un progetto finanziato dal Dipartimento Nazionale
della Protezione Civile tramite il Gruppo Nazionale per la Difesa dai
Terremoti (GNDT) finalizzato al calcolo della pericolosità sismica nella
regione circostante il sito di Vittorio Veneto, nel Veneto orientale. È stato
seguito l’approccio del probabilismo sismotettonico e sono state tenute in
considerazione, nel calcolo, le incertezze relative alla scelta dei modelli
sismici e sismotettonici utilizzati. I risultati mostrano che il settore più
pericoloso dell’Italia nord-orientale è rappresentato dal Friuli, mentre
l’area di Vittorio Veneto è caratterizzata da stime di scuotimento atteso del
terreno superiori a quelle previste nella fascia pedemontana veneta. 1. Introduzione La regione delle
Alpi orientali è una delle zone italiane a sismicità più elevata (Slejko et
al., 1989). Cinque terremoti di magnitudo MS superiore a 6 sono, infatti,
avvenuti nell’ultimo millennio: nel 1348 a Villaco con MS 6,4
(l’epicentro sembra localizzato nell’attuale zona di confine fra Italia e
Austria), nel 1511 nella zona tra Gemona e Idria con MS 6,2, nel
1695 ad Asolo con MS 6,4, nel 1873 nell’Alpago con MS
6,4 e nel 1976 a Gemona con MS 6,5. Oltre a questi, nel 1936 un
terremoto di magnitudo 5,5 ha provocato distruzioni nei paesi del Cansiglio.
La Figura 1 mostra la distribuzione spaziale
dei maggiori terremoti e le faglie principali rilevate nella regione. In
questo contesto sismotettonico, il sito di Vittorio Veneto riveste un
interesse particolare in quanto è stato colpito nel passato recente sia dal
terremoto del 1873 (intensità epicentrale Io=IX-X MCS) che da quello del 1936
(Io=IX MCS).
Figura 1 –
Principali lineamenti tettonici dell’area studiata (in rosso), terremoti
storici (in verde), terremoti strumentali recenti (in arancio). La stella
rossa indica il sito campione di Vittorio Veneto Il Dipartimento
Nazionale della Protezione Civile ha finanziato, tramite il GNDT, nel corso
degli anni 1999 – 2003 il progetto “Scenari di danno nell’area veneto –
friulana”, coordinato da Marcello Riuscetti dell’Università di Udine, che
mirava a valutare il danno atteso a seguito di terremoti nelle province di
Pordenone, Belluno e Treviso (Riuscetti, 2008). Nell’ambito di questo
progetto è stato sviluppato uno studio di pericolosità sismica regionale
(Slejko et al., 2008) che viene descritto nel presente lavoro. 2. La pericolosità sismica La pericolosità
sismica è definita come la probabilità di superare un fissato scuotimento del
terreno in un periodo di tempo definito. Per motivi di semplicità, questa
grandezza viene usualmente rappresentata dal valore del picco orizzontale di
accelerazione (in inglese “peak ground acceleration”, abbreviato con PGA) che
si prevede non venga superato al 90% di probabilità in 50 anni. Questo valore
viene comunemente utilizzato come valore di riferimento nella progettazione
antisismica degli edifici di civile abitazione. La pericolosità
sismica si calcola usualmente utilizzando l’approccio del probabilismo
sismotettonico, utilizzando, cioè, le conoscenze sia geologiche che sismiche
della regione studiata. In tempi recenti, è stato proposto il metodo
dell’albero logico per tener nella dovuta considerazione le incertezze che
intervengono nel calcolo. Entrando nei particolari, per il calcolo della
pericolosità sismica è necessario definire le zone sismogenetiche nelle quali
vengono generati i terremoti e caratterizzare le zone stesse dal punto di
vista sismico, cioè definendo la magnitudo massima e il numero medio di
terremoti annui. Il metodo dell’albero logico, poi, permette di utilizzare
più ipotesi relativamente alla zonazione sismogenetica ed alla
caratterizzazione della sismicità, in modo da tener conto delle diverse
ipotesi disponibili sulla sismogenesi regionale. Nel progetto GNDT
“Scenari di danno nell’area veneto - friulana” è stata considerata
come area di studio le due province venete di Treviso e Belluno e la regione
Friuli - Venezia Giulia. L’estensione al Friuli - Venezia Giulia dello studio
è stato motivato dal fatto che tutte le informazioni di base per il calcolo
della pericolosità sismica erano in gran parte già disponibili per quella
regione, in quanto acquisite nel corso di un precedente progetto finanziato
dalla Protezione Civile della Regione Friuli Venezia Giulia. Per tutta l’area
studiata è stata realizzata, nel corso del progetto, la carta della tipologia
dei terreni, informazione di base per un corretto calcolo della pericolosità
sismica alla superficie libera. Questa carta suddivide il territorio in tre
tipologie di suolo: roccia, terreno rigido e terreno soffice, in base alla
velocità media delle onde sismiche trasversali nei 30 metri superficiali. Si tratta
di una catalogazione speditiva e piuttosto contestata negli ultimi anni, ma
che trova riscontro nelle norme sismiche di moltissime nazioni, tra le quali
l’Italia. Entrando nel
dettaglio del calcolo della pericolosità sismica, è stato utilizzato un albero
logico composto da 54 rami per il calcolo riferito a terreno roccioso e
soffice, e di 81 rami per quello riferito ad un terreno di tipo rigido (Figura 2). I diversi rami si riferiscono a 3
differenti zonazioni sismogenetiche utilizzate, a 3 metodi di calcolo dei
tassi di sismicità, a 3 diversi approcci per la stima della magnitudo massima
in ciascuna zona sismogenetica, e a 2 relazioni di attenuazione del moto
sismico (3 per il terreno rigido).
Figura 2 –
Struttura dell’albero logico adottato per il calcolo della pericolosità
sismica 3. Le zonazioni sismogenetiche Il sito di
Vittorio Veneto è situato nella fascia pedemontana alpina, caratterizzata da
sismicità piuttosto elevata sia in epoca storica, come già citato
nell’introduzione, che attualmente. La Figura 1 mostra gli epicentri dei terremoti storici e di quelli recenti.
Questi ultimi risultano di numero molto inferiore rispetto a quelli avvenuti
nel vicino Friuli: bisogna segnalare, però, che la sismicità friulana risente
della coda del forte terremoto del 1976 e che le stazioni della rete
sismometrica dell’Italia nord-orientale sono state ubicate, per un lungo
periodo, esclusivamente sul territorio friulano. Le principali
strutture tettoniche nel Veneto orientale sono rappresentate da sovrascorrimenti
con orientazione NE-SW, tagliati talvolta da faglie trascorrenti. Una prima
interpretazione della sismicità in chiave sismogenetica è stata presentata da
Slejko et al. (1989) nell’ambito di un modello sismotettonico che interessa il
territorio italiano dal lago di Garda al confine con la Slovenia. Nell’ambito di un
progetto sviluppato negli anni Novanta nell’ambito del GNDT, Meletti et al.
(2000) hanno formulato un modello sismogenetico per l’Italia che consta di 80
zone sismogenetiche (ZS). Queste zone risultano omogenee sia dal punto di
vista tettonico che da quello sismico. Studi successivi (Slejko e Rebez,
2002) hanno portato a complicare a livello regionale quel modello (zonazione
FRI - Figura 3a) o a
semplificarlo (zonazione ZS9 - Meletti and Valensise, 2004) al fine di
disporre di cataloghi sufficientemente ricchi di terremoti per tutte le ZS (Figura 3b). Ambedue queste zonazioni sono state
considerate nello studio qui descritto insieme ad una terza (Galadini e Poli, comunicazione personale
scritta) che si basa sul concetto che i terremoti
più forti si verificano in corrispondenza degli attuali fronti di
deformazione (Stucchi et al., 2002), mentre la sismicità media interessa le
zone circostanti i fronti stessi (zonazione 3LEV - Figura 3c). A ciascuna zonazione, inoltre, è stato associato il catalogo di
terremoti su cui quella zonazione era stata costruita. Il nodo relativo alla
zonazione sismogenetica comprende, pertanto, 3 rami (Figura 2), che rappresentano ipotesi diverse, anche
se non completamente alternative, sulla sismogenesi dell’Italia
nord-orientale.
Figura 3a – Zonazioni sismogenetiche utilizzate:
zonazione FRI
Figura 3b – Zonazioni sismogenetiche utilizzate:
zonazione ZS9
Figura 3c – Zonazioni sismogenetiche utilizzate:
zonazione 3LEV 4. La caratterizzazione della
sismicità Per ogni zona sismogenetica sono stati definiti i
parametri che descrivono la sua sismicità e cioè il numero medio di terremoti
nelle diverse classi di magnitudo e la magnitudo massima attesa. Per il calcolo
dei tassi di sismicità si è fatto ricorso a 2 metodologie già applicate nel
calcolo della pericolosità sismica d’Italia: quella di Slejko et al. (1998) e
quella di Albarello e Mucciarelli (2002). Ambedue approcci analizzano il
catalogo dei terremoti, il primo per individuare il tasso di sismicità più
elevato fra quelli relativi ad intervalli di tempo diversi compatibilmente
con i periodi di completezza delle varie classi di magnitudo nel catalogo, e
il secondo associando una probabilità di completezza a intervalli temporali
via via più lunghi (a partire dal presente) sulla base della stazionarietà
del numero di terremoti nel tempo. La terza metodologia si basa
sull’interpolazione tramite la relazione di Gutenberg–Richter della media dei
tassi ottenuti con i due precedenti approcci. Nell’albero logico, dunque,
compaiono 3 rami che rappresentano i 3 metodi citati di calcolo dei tassi di
sismicità (Figura 2). La magnitudo
massima delle zone sismogenetiche è stata calcolata tramite i due approcci
statistici di Kijko e Graham (1998) e di Slejko et al. (1998), basati ambedue
sui dati del catalogo di terremoti, e con un approccio geologico, atto a
stimare la magnitudo massima dalla lunghezza delle faglie presenti nella zona
sismogenetica (Wells e Coppersmith, 1994) Anche per la magnitudo massima,
dunque, sono stati definiti 3 rami alternativi (Figura 2). 5. Attenuazione L’utilizzo di relazioni di attenuazione del moto del
suolo di carattere locale o di valenza generale è molto dibattuto in
letteratura. Nel presente studio, è stato deciso di utilizzare 3 relazioni di
attenuazione: una calibrata su registrazioni accelerometriche europee
(Ambraseys et al., 1996), una definita sulla base di dati accelerometrici italiani
(Sabetta e Pugliese, 1987) e la terza, definita nel corso del progetto qui
descritto, basata su registrazioni accelerometriche e sismometriche di
terremoti avvenuti nelle Alpi orientali (Bragato e Slejko, 2005). È stato
possibile definire quest’ultima relazione soltanto per un terreno di
tipologia rigida, in quanto le stazioni della rete sismometrica dell’Italia
nord-orientale, i cui dati sono stati utilizzati per la calibrazione della
relazione di attenuazione, sono genericamente ubicate sul terreno più rigido
presente nel sito di interesse in funzione della geometria della rete stessa. Il nodo relativo
alle relazioni di attenuazione viene ad avere, pertanto, 2 rami nel caso del calcolo
riferito a roccia o terreno soffice, e 3 rami nel caso di stime relative a
terreno rigido (Figura 2). 6. Risultati È stato applicato l’approccio del probabilismo
sismotettonico nella formulazione di Bender e Perkins (1987) per il calcolo
della pericolosità sismica. Le scelte descritte precedentemente hanno portato
alla realizzazione di un albero logico con 54 rami nel caso di roccia e
terreno soffice (vengono utilizzate nel calcolo solo 2 relazioni di
attenuazione) e con 81 rami nel caso di terreno rigido (viene utilizzata
anche una relazione regionale). Tutti i calcoli si riferiscono al valore di
PGA con periodo di ritorno di 475 anni, corrispondente alla probabilità di
non superamento del 10% in 50 anni. Il valore di PGA rappresentato nelle figure
successive è la media delle stime ottenute dai calcoli relativi ai 54, o 81,
rami dell’albero logico eseguiti tenendo nel debito conto, tramite la
deviazione standard, della dispersione dei valori osservati rispetto alle
relazioni di attenuazione. Le Figure 4a, 4b, 4c mostrano i
risultati ottenuti per le 3 tipologie di terreno considerate. Come atteso le
stime di PGA riferite a terreno roccioso sono sensibilmente inferiori di
quelle riferite alle altre 2 tipologie di terreno e raggiungono valori
compresi tra 0,32 e 0,40 g nel Friuli centrale e tra 0,24 e 0,32 g nell’area
comprendente Vittorio Veneto e Belluno. Risultano più interessanti le mappe
riferite a terreno rigido e soffice in quanto, oltre allo scuotimento massimo
previsto nel Friuli centrale con valori tra 0,48 e 0,56 g, compare un’area di
forte scuotimento atteso intorno a Vittorio Veneto, con valori compresi tra
0,40 e 0,48 g.
Figura 4a – PGA
con periodo di ritorno di 475 anni riferita a terreni rocciosi
Figura 4b – PGA
con periodo di ritorno di 475 anni riferita a terreni rigidi
Figura 4c – PGA
con periodo di ritorno di 475 anni riferita a terreni soffici La carta di
pericolosità finale si riferisce alla superficie libera e tiene conto delle
diverse tipologie di terreno presenti nel sito considerato. È stata ottenuta
incrociando tramite GIS i risultati precedenti (Figure 4a, 4b, 4c), riferiti alle
tipologie individuali, sulla base della carta dei terreni. Si può vedere (Figura 5a) che l’andamento regolare delle mappe
precedenti svanisce completamente tranne che nella pianura veneto–friulana e
che rimangono ben evidenziati gli elementi morfologici principali e cioè le
valli alpine, caratterizzate da maggiore scuotimento per la presenza di
terreno più soffice rispetto alle montagne circostanti. Quale stima
cautelativa, viene qui riportata anche la mappa ottenuta tenendo conto della
dispersione delle stime ottenute dai singoli rami dell’albero logico (Figura 5b). Questa dispersione, detta incertezza
epistemica, viene considerata aggiungendo una deviazione standard alla stima
media rappresentata in Figura 5a. La Figura 5b mostra
spiccate somiglianze con la Figura 5a, i valori di PGA attesi sono però maggiori e si attestano tra 0,56 e
0,64 g nel Friuli centrale, mentre le stime per Vittorio Veneto sono comprese
tra 0,48 e 0,56 g.
Figura 5a – PGA
con periodo di ritorno di 475 anni tenendo in considerazione il terreno di
riferimento: valore di PGA con deviazione standard sulle relazioni di
attenuazione σa (variabilità aleatoria)
Figura 5b – PGA
con periodo di ritorno di 475 anni tenendo in considerazione il terreno di
riferimento: valore di PGA con deviazione standard sulle relazioni di
attenuazione σa addizionato della deviazione standard
relativa all’incertezza epistemica σe dell’intero processo Per il sito di
Vittorio Veneto, poi, è stata costruita la curva completa di pericolosità,
riferita ad un terreno rigido (caratteristico del sito) che evidenzia per
vari periodi di ritorno (ossia per varie probabilità annuali di superamento)
il valore atteso di scuotimento. La Figura 6 illustra questo risultato, in termini di stima di PGA (ottenuta come
media dei risultati dei diversi rami calcolati tenendo conto della
variabilità aleatoria (σa), tramite la deviazione standard
delle relazioni di attenuazione (Figura 6)) e aggiungendo a questo valore di PGA anche l’incertezza epistemica
(σe) dell’intero processo, rappresentata da una deviazione
standard dei risultati dei diversi rami rispetto alla media. Il valore atteso
è di 0,40 g che sale a 0,50 se si tiene conto della dispersione dei risultati
dei vari rami.
Figura 6 – Curve di pericolosità sismica per il sito di
Vittorio Veneto riferite a terreno rigido. Curva riferita valore di PGA con
deviazione standard sulle relazioni di attenuazione σa (linea
tratteggiata), curva riferita valore di PGA considerando oltre alla
deviazione standard sulle relazioni di attenuazione σa anche
la deviazione standard relativa all’incertezza epistemica σe
dell’intero processo (linea continua) 7. Conclusioni Le stime di pericolosità sismica sviluppate nell’ambito
del progetto GNDT “Scenari di danno nell’area veneto – friulana” hanno
interessato sia la regione più orientale dell’Italia settentrionale sia il
sito specifico di Vittorio Veneto. La pericolosità è stata calcolata facendo
ricorso alle tecniche di calcolo più avanzate e tenendo in considerazione le
incertezze coinvolte nel calcolo. Lo scuotimento è stato calcolato per tre
tipologie di terreno e riassunto nella mappa alla superficie libera, dove è
stato tenuto conto della specifica tipologia di terreno presente in ogni
sito. La carta di
pericolosità regionale mostra che lo scuotimento più elevato è atteso nel
Friuli centrale, con valori di PGA intorno a 0,50 g mentre nell’area
circostante Vittorio Veneto le stime non superano 0,40 g. La curva completa
di pericolosità per Vittorio Veneto, riferita ad un terreno rigido mostra un
valore di PGA, per il periodo di ritorno di 475 anni, pari a 0,40 g, che
diventa 0,50 g tenendo conto delle incertezze derivanti dall’utilizzo di
diversi modelli di geometria e caratterizzazione sismica delle sorgenti e di
propagazione del moto del suolo. Le stime
illustrate dalla più recente mappa nazionale di pericolosità sismica (Gruppo
di Lavoro, 2004) sono riferite ad un terreno roccioso e mostrano per l’area
di Vittorio Veneto valori compresi tra 0,250 e 0,275 g, inferiori a quelli
visibili in Figura 4a. La
ragione per questa differenza può venir spiegata dall’utilizzo nel presente
studio anche di zonazioni sismogenetiche locali, dove i terremoti vengono
riferiti talvolta a territori di limitate dimensioni. Riconoscimenti Il lavoro qui descritto brevemente è stato svolto
nell’ambito del progetto GNDT “Scenari di danno nell’area veneto –
friulana”, coordinato da Marcello Riuscetti dell’Università di Udine. Le
elaborazioni fatte ed i risultati ottenuti sono più dettagliatamente
descritti nell’articolo “Seismic hazard estimates for the Vittorio Veneto
broader area (NE Italy)” di Slejko, Rebez e Santulin (2008). Un ringraziamento
è dovuto ad Alberto Bernardini, Università di Padova, che ha letto il
manoscritto fornendo utili commenti. Riferimenti
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
ingegneriasismica.net -
Tutti i Diritti Riservati |
