onde sismiche - Comune di Spoleto

CORSO BASE DI
PROTEZIONE CIVILE
SPOLETO – 16 marzo/23 maggio 2015
GLI SCENARI
DI RISCHIO
Dott. Geol. Roberto Giorgetti
Dott.ssa Stefania Fabiani
18.03.2015
GLI SCENARI DI RISCHIO
RISCHIO SISMICO
RISCHIO VULCANICO
FRANE
RISCHIO IDROGEOLOGICO
ALLUVIONI
RISCHIO INDUSTRIALE
RISCHIO SANITARIO
INCENDI BOSCHIVI
ALTRI RISCHI
NEVE, TEMPESTE DI VENTO, GRANDINATE
RICERCA DISPERSI
PIANIFICAZIONE DEL RISCHIO
Sorgente del rischio
CONOSCENZA
Territorio
Forze in campo
PREVENZIONE
Conoscenza
Applicazione normative
Sorveglianza
Esercitazioni
SOCCORSO
Conoscenza e competenza
Disponibilità ed efficienza
Rapidità d’intervento
RISCHIO SISMICO
L’INTERNO DELLA TERRA
LA TERRA TRA 20 MILIONI DI ANNI
TETTONICA DELL’ AREA MEDITERRANEA
La nostra penisola, dalle Alpi ai monti della Sicilia, è un
insieme di archi montuosi disgiunti da sistemi di fratture.
Faglie attive
dell’Appennino
Centrale
IL TERREMOTO COS’ E’
Vibrazioni della crosta terrestre provocate da:
• improvvisa liberazione di energia in un punto più o meno profondo dal quale si propaga, in tutte
le direzioni, una serie di onde elastiche ….. le "onde sismiche".
Zona origine terremoto piuttosto ampia (anche un migliaio di chilometri di raggio), ma normalmente
si può identificare:
•
•
ipocentro, punto dal quale le onde sismiche sono apparentemente partite; generalmente lungo una
frattura (faglia) al cui movimento si deve la liberazione dell’energia elastica.
epicentro, proiezione verticale dell'ipocentro sulla superficie terrestre.
Le onde sismiche si propagano sfericamente a partire dall'ipocentro (dove si libera l'energia).
QUANTO È FORTE IL TERREMOTO
MAGNITUDO E INTENSITÀ
La magnitudo non va confusa con l'intensità
Le scale di intensità, come la Mercalli o altre, sono usate per descrivere gli
effetti del terremoto. L'intensità dipende quindi dalle condizioni locali
(presenza e tipo di costruzioni, distanza dall'epicentro, ecc.)
La magnitudo esprime la quantità di energia liberata dal terremoto nel suo
ipocentro.
La scala utilizzata per la misurazione è la scala Richter che va da 0 ai 10 gradi.
L'intensità di un terremoto dipende dalla sua magnitudo ed è inversamente
proporzionale alla profondità del suo ipocentro.
Eventi con magnitudo di 4,5 o più grande sono abbastanza forti da essere
registrati dai sismografi di tutto il mondo. I terremoti più forti registrati sono di
magnitudo 8 o 9 ed avvengono con frequenza di circa uno all'anno. Il più
grande mai registrato si verificò il 22 maggio 1960 in Cile ed ebbe una
magnitudo di 9,5.
SCALA MERCALLI – CANCANI – SIEBERG (MCS)
Grado
Scossa
Descrizione
I
strumentale
avvertita solo dagli strumenti
II
leggerissima
avvertito solo da poche persone sensibili in condizioni particolari
III
leggera
avvertito da poche persone
IV
mediocre
avvertito da molte persone; tremiti di infissi e cristalli; oscillazione di oggetti sospesi
V
forte
avvertito da molte persone, anche addormentate; caduta di oggetti
VI
molto forte
qualche lesione agli edifici
VII
fortissima
caduta di comignoli; lesione agli edifici
VIII
rovinosa
rovina parziale di alcuni edifici; vittime isolate
IX
disastrosa
rovina totale di alcuni edifici; molte vittime umane; crepacci nel suolo
X
disastrosissima
crollo di parecchi edifici; numerevoli vittime umane; crepacci evidenti nel terreno
XI
catastrofica
distruzione di agglomerati urbani; moltissime vittime; crepacci; frane; maremoto
XII
apocalittica
danneggiamento totale; distruzione di ogni manufatto; pochi superstiti; sconvolgimento del suolo, maremoto
SCALA RICHTER
TERREMOTI CON MAG. > 5.5 O CON VITTIME NEGLI ULTIMI 100 ANNI IN ITALIA
DATA
LUOGO
POTENZA
VITTIME
1905, 8 settembre
Nicastro (oggi Lamezia Terme) Calabria
M. = 6.8
557
1908, 28 dicembre
Calabria e Sicilia
M. = 7.1
130.000
1914, 8 maggio
Linera, Sicilia
1915, 13 gennaio
Avezzano, Abruzzo
M = 7.0
30.000
1919, 29 giugno
Mugello
M = 6.2
> 100
1920, 7 settembre
Garfagnana e Lunigiana, Toscana
M = 6.4
300
M = 6.6
1.404
M = 7.2 – IX-X MCS
70
1930, 23 luglio
Vulture
1930, 30 ottobre
Province di Ancona e Pesaro Urbino
1952, 19 marzo
Linera – Acireale (Sicilia orientale)
1968, 15 gennaio
Belice, Sicilia occidentale
M = 6.4 – X MCS
370
1971, 6 febbraio
Tuscania, Lazio
M = 4.5 – VIII MCS
31
1972, 14 giugno
Ancona – Marche
M = 5.9 – IX MCS
1976, 6 maggio
Friuli
M = 6.4 – X MCS
1979, 19 settembre
Valnerina
1980, 23 novembre
Irpinia
M = 6.9
2.914
1984, 7 maggio
San Donato Val di Comino (FR)
M = 5.4
7
1990, 13 dicembre
Sicilia sud-orientale
M = 5.1
16
1997, 26 settembre
Umbria e Marche
M = 5.8 – IX MCS
11
2002, 6 settembre
Sicilia settentrionale
M = 5.6 – VII MCS
4
2002, 31 ottobre
Molise e Puglia
M = 5.4 – VIII MCS
30
2009, 6 aprile
L’Aquila, Abruzzo
M = 5.9 – VIII/IX MCS
TOTALE EVENTI: 21 (media 1 evento ogni 4.76 anni)
M = 6.0 – VIII/IX MCS
M = 5.9 – VIII MCS
M = 5.7 – VIII/IX MCS
-
989
4
299
VITTIME TOTALI: 167.106
VELOCITA’ DELLE ONDE SISMICHE
La velocità di propagazione dipende dalle caratteristiche elastiche del materiale e dalla sua
densità.
Due famiglie di onde sismiche: Onde di volume - onde prime P, onde seconde S
Onde superficiali - onde di Rayleigh, onde di Love
Onde longitudinali o di compressione (P)
Si propagano più rapidamente (possono raggiungere velocità anche di 10 km/sec).
Le onde P (onde prime) fanno oscillare la roccia avanti e indietro, nella stessa direzione di
propagazione dell'onda, con effetti successivi di "compressione" e "dilatazione".
Onde trasversali (S)
Le Onde S (o Secondarie) viaggiano più lentamente delle "P".
Nelle registrazioni sismiche le onde S seguono sempre alle onde P perché la loro velocità è
estremamente minore (da 2,3 a 4,5 Km/s f= 0.1 a 2 Hz).
L'oscillazione delle particelle di roccia che attraversano avviene trasversalmente rispetto alla
loro direzione di propagazione. A differenza delle Onde P, le Onde S non causano variazioni
di volume al loro passaggio e non si propagano nei fluidi. E’ per questo che il loro passaggio
è ostacolato dalle grandi masse di acqua degli oceani e all’interno della terra attraverso la
porzione di nucleo liquido.
Onde superficiali (R e L)
Sono generate dalla combinazione delle onde P e delle onde S, sono perciò molto complesse e
non si manifestano dall'epicentro, ma ad una certa distanza da questo.
Le onde superficiali sono quelle che provocano i maggiori danni.
Le onde di Rayleigh (onde R) muovono le particelle secondo orbite ellittiche in un piano
verticale lungo la direzione di propagazione, come avviene per le onde in acqua.
Le onde di Love (onde L) muovono invece le particelle trasversalmente alla direzione di
propagazione (come le onde S), ma solo sul piano orizzontale.
SISMOGRAMMA
Sismogrammi rappresentanti la velocità del suolo lungo tre direzioni perpendicolari
(Est-Ovest, Nord-Sud, Verticale al suolo), misurate da un singolo geofono
DANNI PROVOCATI DA UN TERREMOTO
I terremoti possono causare gravi distruzioni e alte perdite di
vite umane:
- movimento violento del terreno,
- altri effetti (frane, maremoto, cedimento infrastrutture,
incendi, fuoriuscita materiali pericolosi, ecc.).
Sono gli eventi naturali di gran lunga più potenti sulla terra.
I grandi terremoti possono rilasciare un'energia superiore a
migliaia di bombe atomiche in pochi secondi, basta pensare che in
tempi tanto brevi riescono a spostare volumi di roccia di centinaia
di chilometri cubi.
Terremoti di maggiore magnitudo solitamente accompagnati da
altri eventi secondari (repliche - spesso definite in modo non
corretto scosse di assestamento).
EFFETTO DI
SITO
EFFETTO DI SITO
EFFETTO DI
SITO
EFFETTO DI SITO – AMPLIFICAZIONE SISMICA
TIPOLOGIE DI AMPLIFICAZIONE SISMICA DI SITO
SITUAZIONI DI RISCHIO AMBIENTALE A CAUSA DEL SISMA
SITUAZIONI DI RISCHIO AMBIENTALE A CAUSA DEL SISMA
SITUAZIONI DI RISCHIO AMBIENTALE A CAUSA DEL SISMA
SITUAZIONI PIU’ A RISCHIO
!
!!
!!!
frana
TERRENO
ALLUVIONALE
ROCCIA
5 – 30 mt
SABBIE
IMMERSE
IN FALDA
EFFETTO DI SITO – CEDIMENTI DIFFERENZIALI
EFFETTO DI SITO – LIQUEFAZIONE TERRENO
EFFETTI DEL
TERREMOTO IN
SUPERFICIE
FAGLIE
TIPOLOGIE DI FAGLIA
EFFETTI
DELLE FAGLIE
SULLA
MORFOLOGIA
EFFETTI DEL TERREMOTO IN SUPERFICIE
FAGLIA
EFFETTI DEL TERREMOTO IN SUPERFICIE
FAGLIA
EFFETTI DEL
TERREMOTO IN
SUPERFICIE
FRANA
EFFETTI DEL TERREMOTO IN SUPERFICIE
LIQUEFAZIONE DEL TERRENO
PRINCIPALE NORMATIVA ANTISISMICA
Decreto Ministeriale 29 Febbraio 1984 - Classificazione sismica del territorio Nazionale (studio del CNR)
Circolare Ministero LL.PP. 25882 5 Marzo 1985. - “Norme tecniche relative alle costruzioni
antisismiche”
Decreto Ministeriale LL.PP. 24 Gennaio 1986 (G.U. n. 108 del 12/05/1986). “Norme tecniche relative
alle costruzioni antisismiche”
D. M. 16 Gennaio 1996 (G.U. n. 29 del 5/02/1996). “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche.”
Circolare Ministeriale n. 65 10 Aprile 1997 (G.U. n. 97 del 28/04/1997). - “ Istruzioni per l’applicazione
delle “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche” di cui al D.M. 16 Gennaio 1996.
Ordinanza del Consiglio dei Ministri OPCM n. 3274 20 Marzo 2003 (G.U. n. 105 del 8/05/2003)
“Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e
normative tecniche per le costruzioni in zona sismica” e succ. mod.
Ordinanza PCM 3274/03 – Gruppo di Lavoro 2004 dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia “ Mappa di Pericolosità Sismica “
Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (voto n° 36 del 27.07.2007) “ Pericolosità sismica e Criteri
generali per la classificazione sismica del territorio nazionale “.
Ordinanza Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3519/06 – "Criteri generali per
l'individuazione delle zone sismiche e per la formazione e l'aggiornamento degli elenchi delle
medesime zone":
D. M. del 14 Gennaio 2008 (G.U. n. 29 del 4/02/2008) “Norme Tecniche per le Costruzioni.”
DIPARTIMENTO
PROTEZIONE
CIVILE
Classificazione
Sismica territorio
nazionale (2014)
MAPPE DI PERICOLOSITA’ SISMICA
ACCELERAZIONE SISMICA ORIZZONTALE LOCALE
CARTA DELLA
PERICOLOSITA’
SISMICA
DELL’UMBRIA
ACCELERAZIONE
SISMICA
ORIZZONTALE
AREA DI
SPOLETO
CARTA
GEOLOGICA
DELL’ AREA DI
SPOLETO
SEZIONE GEOLOGICA AREA DI SPOLETO
PREVENZIONE ?
COSTRUIRE MOLTO BENE !
• Studio geologico e geotecnico completo e dettagliato dell’area
fondale.
• Progetto eseguito da tecnici di comprovata capacità.
• Esecuzione dei lavori ad opera di ditte note per la loro capacità
e dirette, con assiduità, dal posizionamento del cantiere al
collaudo finale.
Oggi sono a disposizione dei progettisti e della cantieristica mezzi e sistemi di
alta tecnologia, ma …….
un pilota inesperto è più pericoloso se guida una Ferrari, anziché una 500
PIANIFICAZIONE DEL RISCHIO SISMICO
- ACQUISIZIONE DATI SCIENTIFICI (max intensità, aree più a
rischio)
- APPLICAZIONE NORMATIVE ANTISISMICHE E CONTROLLI
- INDIVIDUAZIONE AREE DI ACCOGLIENZA PER L’EMERGENZA
- INDIVIDUAZIONE OBIETTIVI SENSIBILI (scuole, ospedali, edifici
pubblici, edifici storici, luoghi ad alta frequentazione ecc…)
- INDIVIDUAZIONE CRITICITA’ RETE STRADALE
- INDIVIDUAZIONE ED ACQUISIZIONE MATERIALI PER L’EMERGENZA
- ORGANIZZAZIONE AREE DI ACCOGLIENZA
- INFORMAZIONE POPOLAZIONE
- ESERCITAZIONI
COSA FARE O NON FARE