Il sisma del 13 gennaio 1915 e la pericolosità sismica dell area

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1 Il sisma del 13 gennaio 1915 e la pericolosità sismica dell area Gabriele Scarascia Mugnozza Salomon Hailemikael, Guido Martini AVEZZANO : CENTO ANNI DI INGEGNERIA SISMICA Dalla tragedia alle moderne tecnologie per la protezione sismica maggio 2015, Avezzano.

2 Indice Descrizione dell evento e degli effetti La pericolosità sismica Strumenti di analisi per la mitigazione Pagina 2

4 Il terremoto del 13 gennaio ore 6.52 Pagina 4

5 Il terremoto del 13 gennaio 1915 Ms inferita ca. 7.0 I MCS fino a XI vittime 21 località distrutte Durata repliche: 4 anni Il sisma del 13 gennaio 1915 e la pericolosità sismica dell'area Pagina 5

6 Il terremoto del 13 gennaio 1915 Pagina 6

7 Stretti tra inverno e Grande Guerra Pagina 7

8 strato sismogenetico Gli effetti di un terremoto

9 strato sismogenetico Gli effetti di un terremoto Scuotimento (ground shaking) Ha luogo sempre ma è transiente. Interessa un area molto più ampia della faglia. E responsabile della gran parte del danno. Può innescare effetti secondari (liquefazione, frane, rotture secondarie).

10 strato sismogenetico Gli effetti di un terremoto Scuotimento (ground shaking) Deformazione superficiale (surface deformation) Ha luogo sempre ma è transiente. Interessa un area molto più ampia della faglia. E responsabile della gran parte del danno. Può innescare effetti secondari (liquefazione, frane, rotture secondarie). Ha luogo sempre ed è permanente. Interessa un area ampia (lunghezza faglia x2). Può produrre danni limitati a infrastrutture. Può innescare altri effetti geologici (deviazioni di fiumi, tsunami).

11 strato sismogenetico Gli effetti di un terremoto Scuotimento (ground shaking) Deformazione superficiale (surface deformation) Fagliazione superficiale (surface rupture) Ha luogo sempre ma è transiente. Interessa un area molto più ampia della faglia. E responsabile della gran parte del danno. Può innescare effetti secondari (liquefazione, frane, rotture secondarie). Ha luogo sempre ed è permanente. Interessa un area ampia (lunghezza faglia x2). Può produrre danni limitati a infrastrutture. Può innescare altri effetti geologici (deviazioni di fiumi, tsunami). Ha luogo dove la faglia emerge. E permanente. Interessa un area limitata (< lunghezza faglia). Può produrre danni significativi. Può innescare altri effetti geologici (sbarramento di fiumi, ristagni di acqua).

12 Il terremoto del 13 gennaio 1915 Da: Martinelli G. (1915). Prime osservazioni sul terremoto italiano del 13 gennaio Da: Oddone E. (1915). Gli elementi fisici del grande terremoto marsicano-fucense del 13 gennaio Carta delle intensità macrosismiche, da INGV DBMI11 Da: Castenetto S. e Galadini F. (a cura di, 1999). 13 gennaio Il terremoto della Marsica. Pagina 12

13 Il terremoto del 13 gennaio 1915 Da: Castenetto e Galadini (1999). Pagina 13

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15 Il motore del terremoto del 1915 L Appennino è in estensione, come documentano dati sismologici e GPS D Agostino [2014]

16 Carta delle box sismogenetiche per l Appennino umbro marchigiano - abruzzese Parametri geometrici e cinematici della master fault "Fucino" L lunghezza: 25 km W larghezza (per inclinazione media di 50 ): 17 km W s larghezza della proiezione in superficie: 11 km D spessore strato sismogenetico: 13 km strike: 140 dip: SW inclinazione: Cinematismo: dip-slip normale Modificato da: P. Boncio, G. Lavecchia e B. Pace (2004). Defining a model of 3D seismogenic sources for Seismic Hazard Assessment applications: The case of central Apennines (Italy). Pagina 16

17 Sorgenti Sismogenetiche Pagina 17

19 Dalla prima classificazione del 1909 al 1980, solo le zone dove avvenivano i terremoti venivano dichiarate sismiche: SI CORREVA DIETRO AI TERREMOTI Messina (Io=XI) Irpinia (I o =VIII-IX) Etna (I o =X) Etna (I o =IX) Avezzano (I o =XI) Val Tiberina (Io=IX) Mugello (Io=IX) Garfagnana (Io=IX-X) Friuli (Io=VIII-IX) Irpinia (Io=X) Marche (Io=IX) Maiella (Io=VIII-IX) Pieve d Alpago (Io=IX) Offida (Io=VIII-IX) Irpinia (Io=IX) Belice (Io=X) Friuli (Io=IX-X) Patti (Io=IX) Valnerina (Io=VIII-IX) Irpinia (Io=X) Umbria-Marche (Io=VIII-IX) Molise-Puglia (Io=VIII-IX) Adattato da F. Bramerini, A. Lucantoni e M. G. Martini, 2004 Pagina 19

20 Calcolo della PSHA 1. Localizzazione e geometria sorgenti 2. Ricorrenza terremoti 3. Modello attenuazione 4. Modello statistico di probabilità di eccedenza parametro descrittivo (PGA, Se) Modificato da: L. Reiter (1990). Earthquake Hazard Analysis: Issues and Insight Pagina 20

24 Mappa di pericolosità sismica OPCM 3519/2006 All. 1b Pericolosità sismica di riferimento per il territorio nazionale Mappa di ag con P ecc del 10% in 50 anni Curve di livello con passo 0.025g su una griglia di 0.05 Utilizzabile dalle Regioni per aggiornare la classificazione sismica DM Infrastrutture All. 1 Pericolosità sismica di riferimento per il territorio nazionale Da: A. Colombi (2012). Regione Lazio, Corso di pianificazione e di emergenza del livello provinciale. Pagina 24

25 Con l'entrata in vigore del D.M. 14 Gennaio 2008 la stima della PERICOLOSITÀ SISMICA, intesa come accelerazione massima orizzontale su suolo rigido (Vs 30 >800 m/s), viene definita mediante un approccio "SITO DIPENDENTE" e non più tramite un criterio "ZONA DIPENDENTE". Pertanto, secondo l'approccio SITO DIPENDENTE la stima dei parametri spettrali necessari per la definizione dell'azione sismica di progetto viene effettuata calcolandoli direttamente per il sito in esame, utilizzando il reticolo di riferimento (allegati delle NTC08). RISPOSTA SISMICA LOCALE PROGETTAZIONE Sito dipendente REALIZZAZIONE Con l'entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008 la zonazione sismica del territorio (di esclusiva competenza Regionale) rimane il riferimento per la trattazione di problematiche tecnicoamministrative connesse con la pianificazione territoriale. PERICOLOSITA SISMICA DI BASE Zonazione PIANIFICAZIONE Zona dipendente PERICOLOSITA SISMICA DI SITO Microzonazione PROGETTAZIONE Sito dipendente Da: A. Colombi (2012). Regione Lazio, Corso di pianificazione e di emergenza del livello provinciale. Pagina 25

26 Stima di Pericolosità Sismica per la Piana del Fucino Pagina 26

27 Stima di Pericolosità Sismica per la Piana del Fucino AVEZZANO Pagina 27

29 La Risposta Sismica Locale Pagina 29

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32 Geologia locale Geological map of the Fucino basin and surrounding area. (1) Conoidi alluvionali recenti (a); depositi lacustri e fluviali (Pleistocene Sup. Olocene) (b); (2) Depositi alluvionali e lacustri antichi (Pliocene Pleistocene Sup.); (3) Conglomerati (Messiniano Sup.); (4) Flysch (Messiniano Inf.); (5) Calcari di rampa (Paleogene- Miocene Medio); (6) Calcari di piattaforma interna (Cretaceo Sup.- Giurassico Medio); (7) Calcari di unità marginali di piattaforma (Eocene Cretaceo Inf.); (8) Faglia normale; (9) Faglia transtensiva; (10) Sovrascorrimento; (11) Retroscorrimento; (12) Linea sismica CROP11; (13) Traccia di sezione geologica Da: Cara F., Di Giulio G., Cavinato G. P., Famiani D., Milana G. (2011). Seismic characterization and monitoring of Fucino Basin (Central Italy). Pagina 32

33 Misure di rumore ambientale Da: Cara et al. (2011). Pagina 33

34 MS Livello 1: Comune di Avezzano Da: Boncio P., Milana G., Cara F., Di Giulio G., Di Naccio D., Famiani D., Galadini F., Rosatelli G., Vassallo M. (2015). Local seismic hazard from detailed geologic investigations: the Avezzano town in the epicentral area of the M7, 1915 earthquake (Fucino basin, central Italy). Pagina 34

35 MS: Effetti Sismoindotti Da: Castenetto e Galadini (1999). Pagina 35

36 FAGLIE ATTIVE Faglia: attiva, struttura per la quale si sia accertato un movimento almeno negli ultimi anni; capace, disloca la superficie; Monte Serrone Rottura del terreno a San Benedetto dei Marsi Pagina 36

37 FAGLIE ATTIVE Pagina 37

38 LIQUEFAZIONE Terremoto di Niigata, Giappone, nel 1964 Terremoto in Emilia Romagna, nel 2012 Pagina 38

39 LIQUEFAZIONE Perchè si inneschi il fenomeno della liquefazione è necessario che si verifichino le seguenti condizioni: 1)Condizioni predisponenti (geologico-tecniche ed idrogeologiche) a.presenza di terreni granulari; b.profondità della falda idrica (a meno di 5 m dalla superficie); c.profondità e spessore dei depositi potenzialmente liquefacibili (generalmente a meno di m dalla superficie del terreno); 2)Condizioni di innesco (azione sismica) a.magnitudo del terremoto (generalmente superiore a 5.0); b.accelerazione massima applicata al suolo (maggiore di 0.15g); c.durata di applicazione del carico dinamico (più di secondi) Pagina 39

40 LIQUEFAZIONE Esempio di depositi liquefatti a seguito del terremoto di Avezzano del 1915, nella Piana del Fucino. Relazioni magnitudo-distanza epicentrale per i fenomeni di liquefazione. Da: Galli P. (2000). New empirical relationships between magnitude and distance for liquefaction. Pagina 40

41 FRANE SISMOINDOTTE 1) Analisi di Instabilità di versante in funzione dei diversi cinematismi; 2) Approccio innovativo alla pericolosità sismica; 3) Analisi dinamica rigorosa di mobilità in condizioni sismiche; 4) Analisi integrata delle frane di prima e seconda generazione. Da: Pallone F. (2013). Tesi Magistrale Pagina 41

42 CONSIDERAZIONI SUL RISCHIO SISMICO NELL AREA 1) Vicinanza e caratteristiche strutture sismogenetiche - Elevata Pericolosità sismica di base 2) Condizioni geologico-tecniche locali - Effetti di sito, elevata Pericolosità sismica locale 3) Studi e indagini per avere strumenti di pianificazione e prevenzione (Studi di pericolosità + Microzonazione Sismica + studi di RSL) - Mitigazione 4) elevata Vulnerabilità patrimonio edilizio (!!!) Pagina 42

43 La prefettura dell'aquila dopo il sisma del 9 aprile 2009, da: Aquila_del_2009