I boati del Fadalto ed il monitoraggio sismico in Veneto

Transcript

1 I boati del Fadalto ed il monitoraggio sismico in Veneto Pier Luigi Bragato OGS (Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale) Sezione Centro di Ricerche Sismologiche Udine pbragato@inogs.it

2 Perché una rete sismometrica? Strumento fondamentale per: 1. definire che si è verificato un terremoto, localizzarlo e stimarne la magnitudo; 2. attivare le procedure di allarme sismico a beneficio della Protezione Civile e della popolazione; 3. comprendere le caratteristiche di sismicità, sismotettonica e i processi di sorgente nell area investigata (ovvero dove, come e quanti terremoti; loro relazione con la struttura ed il movimento della crosta terrestre; modalità della rottura).

3 Elementi che concorrono alla caratterizzazione del fenomeno sismico: 1.Processo fisico (terremoto); 2.Sistema di rilevamento e misura (rete sismometrica); 3.Sistema di elaborazione (localizzazione, magnitudo, stima degli effetti).

4 Terremoto vibrazioni indotte da scivolamenti di porzioni della crosta terrestre lungo faglie Faglia normale (movimenti verticali distensivi) Faglia inversa (movimenti verticali compressivi) Faglia trascorrente (movimenti orizzontali)

5 I terremoti in Veneto magnitudo massima circa 6.5 (Asolo, 1695); profondità ipocentrale attorno ai 10 km; faglie fino a 10/15 km di lunghezza; faglie di tipo compressivo; scivolamenti di alcune decine di cm; concentrazione principalmente nella fascia prealpina.

6 La Rete Sismometrica del Veneto

7 Stazioni a corto periodo corto periodo il sismometro è in grado di registrare oscillazioni con periodo di durata inferiore ad 1 sec; sismometro a corto periodo dinamica limitata (18db) saturano per magnitudo 4.5/5 in prossimità dell epicentro; registrazione a soglia solo in caso di scuotimento significativo; trasmissione con ritardi di circa 4/5 minuti digitalizzatore a 18 bit

8 Stazioni a banda larga ed elevata dinamica sismometro a banda larga banda larga Sismometro in grado di registrare anche oscillazioni lente (periodi fino a 40 o 120 sec); elevata dinamica Viene aggiunto un secondo sensore di tipo accelerometrico con fondo scala 2g e acquisitore a 24 bit; registrazione complete H24 registrazione continua invece che a soglia; trasmissione rapida ritardi di trasmissione inferiori al minuto. accelerometro digitalizzatore a 24 bit

9 Sistema di trasmissione

10 Sistema integrato di monitoraggio sismico dell Italia nord-orientale Scambio dati in tempo reale con altre reti gestite da OGS (FVG, TN) e da altre istituzioni sismologiche: INGV, ZAMG (Austria), ARSO (Slovenia),Univ. Trieste, BZ. in Veneto: stazione INGV/OGS a banda larga di Agordo (galleria sperimentale dell Istituto Tecnico Minerario) MARN GAZZ

11 Rete sismometrica mobile

12 Il servizio di elaborazione automatica dei dati, sorveglianza ed allerta per la Protezione Civile del Veneto produzione dei dati sistema sismologico integrato dell Italia nordorientale acquisizione dei dati, riconoscimento degli eventi, localizzazione, stima della magnitudo software BRTT Antelope selezione degli eventi, generazione ed invio dei messaggi con magnitudo, localizzazione, stima degli effetti procedure automatiche CRS procedure di revisione localizzazione, stima della magnitudo

13 Localizzazione dei terremoti Automatico solo picking P! P S

14 Localizzazione mediante ricerca su griglia Per un insieme di picking che ricadono in una data finestra temporale (qualche minuto) 1. ipotizza la localizzazione dell evento in ciascun punto della griglia; 2. per ciascuna localizzazione determina la differenza tra i tempi di arrivo osservati e quelli calcolati (velocità onde P ~ 6 km/s) vengono giudicati in accordo con la localizzazione picking per I quali la differenza è < 2.5 sec; 3. sceglie come localizzazione valida quella con a. max numero di picking in accordo; b. min somma delle differenze osservato/calcolato; 4. i picking in disaccordo sono resi disponibili per l individuazione/localizzazione di una altro terremoto (porzioni distinte della rete possano registrare terremoti diversi in tempi ravvicinati). Il sistema ritiene riconosciuto un terremoto se il corrispondente numero di picking in accordo è >10.

15 procedura di allarme sismico per la Protezione Civile del Veneto Area A (entro 30 km dal confine regionale): Mag> > 2.5 (soglia indicativa sopra la quale gli eventi sono percepibili) Area B: Mag> > 4 (soglia indicativa sopra la quale si possono verificare danneggiamenti)

16 Pubblicazione dati

17 Dal suolo alla struttura.. monitoraggio accelerometrico del Liceo Flaminio di Vittorio Veneto

18 Utilizzo della rete mobile per campagne temporanee: Fadalto 2011 Trieste, 14 novembre 2011

19 Boati: percezione sistematica e rilevante dal 10/1/2011

20 Fattori di rischio struttura del bacino e paleofrana; tratto autostradale su piloni (140 m) con 2 viadotti e 2 galleria linea ferroviaria con galleria; centrale idroelettrica e relativi condotti; cava; franosità diffusa con frana attiva dal 2003; sismicità.

21 Attività OGS dal 26 gennaio valutazione attività sismica recente e passata cataloghi storici e registrazione rete fissa 2. stazione sismometrica con acquisizione real-time individuazione caratteristiche del segnale, riconoscimento eventi, sistema di allarme 3. rete temporanea riconoscimento eventi mediante coincidenza, andamento spazio/temporale della sequenza 4. esperimento caduta grave messa a punto dei modelli di velocità, verifica localizzazioni 5. profilo sismica a riflessione localizzazione degli eventi in relazione alla struttura del bacino

22 Sismicità dell area Storia sismica della città di Belluno in intensità macrosismica (dal catalogo DBMI04).

23 Sismicità dell area Mappa della sismicità storica nel distretto sismico Alpago-Cansiglio (catalogo CPTI04).

24 Sismicità dell area Sismicità strumentale nel distretto sismico Alpago-Cansiglio (dati Bollettini OGS, dal 1977 ).

25 Sismicità dell area Sismicità strumentale nei dintorni di Fadalto da novembre 2010 a febbraio 2011 rilevata dalla rete sismometrica OGS Nessuna variazioni significative della sismicità (normale attività per l area)

26 Rete sismometrica della Val Lapisina 7 stazioni OGS (dal 26 gennaio) posizionate in 13 siti, stringendo via via su Sella Fadalto; 5 stazioni CESI/ENEL (dal 18 febbraio fino a luglio); 1 stazione INGV (MFRE); 1 stazioni rete amatoriale FESN (LBLU).

27 Rete sismometrica della Val Lapisina stazione FADA collegata via GPRS con la sede di Udine dell OGS per monitoraggio in tempo reale e segnalazioni di allarme via sms; dal 31 marzo stazione FADA dotata di sensore infrasound fornito dall Università di Firenze.

28 Rete sismometrica della Val Lapisina Configurazione della rete OGS al 31/08/2011 (5 stazioni)

29 Caratterizzazione dei sismogrammi I boati percepiti corrispondono a sismogrammi con: P S P impulsive; S polarizzate orizzontalmente; S-P 0.3 sec (distanza ipocentrale 2km circa); fase energetica di 2 secondi.

30 Relazione onda sismica/effetto acustico sensore acustico dell Università di Firenze presso la stazione FADA registrazione acustica registrazione sismica

31 Riconoscimento e conteggio degli eventi eventi riconosciuti mediante sistema automatico (STA/LTA con filtraggio passa alto a 30Hz, coincidenza su almeno 2 stazioni) + verifica da parte dei sismologi; 551 eventi nel periodo 26 gennaio 31 agosto; 28 percepiti; dal 4 marzo: sistema automatico di segnalazione via SMS sulla base delle registrazioni sismometriche in tempo reale.

32 Eventi registrati 26/01-31/08 nei vari giorni e nelle diverse ore del giorno

33 Eventi registrati 26/01-31/ picco di eventi tra gennaio e febbraio; 2. stabilizzazione da marzo; 3. leggera ripresa a fine maggio; 4. esaurimento del fenomeno ad agosto (solo 3 eventi strumentali)

34 Confronto con i livelli di percezione stabilmente percepiti come forti per PGV>100µm/s

35 Localizzazione eventi Hypoellipse con modelli di velocità specifici per ciascuna stazione; 485 eventi localizzati; 175 con qualità buona

36 Esperimento caduta grave 1800/500 kg rilasciati da altezza variabile (4-14 m) in 24 siti, registrazione da: 6 stazioni della rete temporanea 5 stazioni OGS aggiuntive 5 linee sismiche multicanale

37 Caduta grave: messa a punto di modelli di velocità e test di localizzazione Confronto tra i punti di battuta reali e quelli stimati con le stesse tecniche di localizzazione usate per i boati

38 Profilo di sismica a riflessione (OGS/GDL) Sorgente sismica a basso impatto minivib e registrazione con 5 linee sismiche multicanale

39 Profilo da sismica a riflessione

40 Caratterizzazione sismologica del fenomeno 1. l onda acustica arriva con l onda sismica e pare generata da quest ultima; 2. il trasferimento da sismico ad acustico, e quindi la percezione dei fenomeni è agevolata dalle alte frequenze (>30 Hz) che caratterizzano il segnale sismico; 3.la durata dei segnali è dell ordine dei 2-3 secondi (M<1); 4. i sismogrammi non sono tutti simili, il che indica processi sismogenetici diversi, originati in punti diversi; 5. gli eventi in un area limitata (diametro 1.5km) con profondità media di 700 metri (strato roccioso), probabilmente non correlati con processi tettonici o fenomeni superficiali (voragini, collasso di cavità carsiche,.).

41 Confronto con i dati di precipitazione piovosa

42 Interpretazione/correlazione con la piovosità esistono 2 sistemi di scarico negli ambienti carsici: veloce (condotti) e lento (fessure); il sistema di fessure porta l acqua ad una profondità critica nello strato roccioso con un ritardo di circa 2 mesi; qui attiva A. microfratture (variazione di pressione nei pori); B. flusso d acqua in condotti carsici con fenomeni tipo scarico di sifoni, colpi d ariete, ecc.

43 Conclusioni i fenomeni sismo/acustici del Fadalto sono sistematici e legati all andamento delle precipitazioni piovose con uno sfasamento di circa 2 mesi, con correlazione temporale sui picchi massimi e minimi; sono correlati con modalità lente di carico/scarico del sistema idrogeologico del Cansiglio (fessurazione); investono in maniera diffusa l area del Fadalto, al di sotto del bacino sedimentario, ad una profondità media di 700m s.l.m.; è ipotizzabile che l effetto sismico sia indotto da variazioni di flusso nei condotti carsici (colpi d ariete, ondate di piena) piuttosto che da microfratturazione..