Condizioni di imposta delle dighe dell Italia centro-meridionale in relazione alla stabilità dei versanti ed al rischio sismico

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Lino Zamboni
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Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Università degli Studi di Napoli Federico II Tesi di laurea triennale in Ingegneria per l ambiente e

1 Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Università degli Studi di Napoli Federico II Tesi di laurea triennale in Ingegneria per l ambiente e il territorio Condizioni di imposta dell Italia centro-meridionale in relazione alla stabilità dei versanti ed al rischio sismico Prof. Paolo Budetta Relatore Anna D Agostino N49/105 Candidata Anno accademico 2017/2018

sono dimostrati di cruciale importanza nell ambito della valutazione della sicurezza di tali sbarramenti.

2 MOTIVAZIONE: Il patrimonio infrastrutturale in Italia, per larga parte, risale al secolo scorso. I problemi di caratterizzazione e geotecnica dei terreni sottostanti gli sbarramenti, dei relativi invasi nonché gli aspetti sismici, si sono dimostrati di cruciale importanza nell ambito della valutazione della sicurezza di tali sbarramenti. OBIETTIVO: Creazione di un database georeferenziato delle dighe dell Appenino centro-meridionale. Analisi statistica delle litologia e della pericolosità associata all intero database studiate. Anna D Agostino 1-18

3 Considerazioni generali sulle dighe e sulla loro funzione strategica caratterizzanti le dighe Costruzione del database delle dighe dell Italia centro-meridionale dell assetto geologico della pericolosità Anna D Agostino 2-18

4 Caratterizzazione statistica delle funzioni in Italia Energia elettrica Irrigazione Acquedotti Controllo piene Energia elettrica Acquedotti Irrigazione Controllo piene Anna D Agostino 3-18

5 Principali aspetti geologici e tecnici nella realizzazione delle dighe: Impermeabilità dell invaso e tenuta idraulica della sezione di sbarramento Stabilità delle sponde del lago e della sezione di sbarramento Interrimento dell invaso Anna D Agostino 4-18

6 Classificazione secondo il D.M. del 26/06/2014 Dighe in calcestruzzo Dighe in materiali sciolti Sbarramenti di vario tipo Traverse fluviali TIPOLOGIA DIGHE A gravità A volta In terra omogenea di terra e/o pietrame, con struttura di tenuta interna di terra e/ o pietrame, con struttura di tenuta esterna Ordinarie A speroni o a vani interni (alleggerita) Ad arco Ad arco gravità A cupola Anna D Agostino 5-18

7 L area studiata corrisponde alla superficie di competenza dell Ufficio Tecnico del Bacino Idrografico di Napoli, ad eccezione della regione Puglia Georeferenziazione in GIS Opere in materiali sciolti Traverse Opere murarie Anna D Agostino 6-18

8 Tipologia costruttiva dell Italia centro meridionale: Per il 64 % le dighe sono in materiali sciolti Per il 28% le dighe sono in muratura Per l 8% le dighe sono traverse 28% 8% 64% Anna D Agostino 7-18

9 Assetto geologico a piccola scala Terreni di imposta Carta geolitologica dell Italia centro-meridionale continentale, con sovrapposizione degli sbarramenti ed identificazione dei terreni di fondazione per ogni sbarramento Anna D Agostino 8-18

10 Ubicazione degli sbarramenti rapportati alla litologia il 28 % degli sbarramenti è fondato su formazioni arenacee e arenaceo-marnose. 6,00% 2,00% il 18 % poggia su terreni misti, accumuli detritici, depositi alluvionali. 28,00% il 22 % poggia su successioni calcareodolomitiche. 24,00% il 24% su unità costitute da flysch torbiditici arenacei, argillosi e argilloso-calcarei. 18,00% il 6 % su terreni argillosi, omogenei. 22,00% il 2 % su sabbie e conglomerati. Anna D Agostino 9-18

11 per le dighe composte in materiali sciolti, il 29% è fondata su unità prevalentemente flyschoidi. per le dighe murarie, anche in questo caso, circa il 29% di esse ricade su terreni alluvionali e misti. Terreni di imposta per le traverse, la percentuale più alta (circa il 43%) ricade su terreni di tipo alluvionale e misto. Unità flyshoidi, torbidi Formazioni arenacee Sabbie e conglomerati Alluvioni e terreni misti Calcarei e dolomie Argille Anna D Agostino 10-18

12 Casi particolari: Opere che hanno fondazioni gravanti su materiali non omogenei: Diga di Monte Cotugno Traversa di Suio Dighe nelle quali l invaso è stato realizzato interessando materiali diversi: Centrale Idroelettrica di Presenzano Diga di Genzano Anna D Agostino 11-18

13 sismici Informatizzazione della mappa di pericolosità Fonte: INGV Parametro di intensità : accelerazione orizzontale massima al sito ag Probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni Riferimento: suoli rigidi. Anna D Agostino 12-18

14 Ubicazione degli sbarramenti in rapporto al grado di pericolosità : in rosso le aree a maggiore pericolosità. Anna D Agostino 13-18

15 Valori di ag: 0,055-0,115 0,115-0,157 PERCENTUALI DIGHE IN RELAZIONE ALLA PERICOLOSITA' SISMICA 16% 0,157-0,196 0,196-0,238 40% 16% 0,238-0,274 8% 20% Anna D Agostino 14-18

16 per le dighe composte in materiali sciolti, il 41% sono fondate su suoli con ag compreso nell intervallo di valori a più elevata pericolosità; per le dighe murarie, circa il 50% di esse ricade, anche in questo caso, in aree a più elevata pericolosità; per le traverse, la percentuale più alta (circa il 75%) ricade invece su suoli con accelerazione ag compresa nei valori 0,114-0,157, di mediobassa pericolosità. % FASCIA DI MASSIMA ACCELERAZIONE AL SUOLO 100% 80% 60% 40% 20% 0% ANDAMENTO TIPOLOGIA DIGHE CON DATI PERICOLOSITA' SISMICA 19% 41% 22% 21% 14% 9% 9% 7% 7% 50% 25% 75% Materiali sciolti Murarie Traverse TIPOLOGIA DIGHE 0% 0% 0% Anna D Agostino 15-18

17 Gli sbarramenti che ricadono in aree sismogenetiche con faglie riattivabili in superficie sono 13 e la massima Magnitudo momento (Mm) attesa in queste zone varia da un minimo di 6.2 ad un massimo di 7.0 Anna D Agostino 16-18

18 La maggior parte delle opere insiste su terreni flyshoidi, a struttura complessa. La tipologia costruttiva predominante è costituita da dighe in materiali sciolti. Alcune studiate presentano disomogeneità dei terreni di appoggio In due casi (centrale idroelettrica di Presenzano e diga di Genzano), mentre lo sbarramento poggia su materiali omogenei l invaso invece è stato realizzato interessando terreni e rocce diversi. In prospettiva, il 41% in materiali sciolti sono fondate su terreni con accelerazione orizzontale massima al suolo (ag) attesa, compresa nell intervallo di valori 0,237-0,274 (alta pericolosità). La stessa classe di pericolosità coinvolge il 50% murarie. Infine, il 75% delle traverse ricade su suoli con accelerazione ag compresa nei valori 0,114-0,157 (pericolosità medio-bassa). 13 dighe ricadono in fasce sismogenetiche per le quali sono attesi terremoti con Magnitudo momento (M m ) comprese tra 6.2 e 7.0. Anna D Agostino 17-18

Quanto sopra, suggerisce di rivolgere particolare attenzione durante gli interventi di manutenzione delle opere esistenti, adeguando le sezioni di sbarramento alle nuove perimetrazioni sismiche

19 Quanto sopra, suggerisce di rivolgere particolare attenzione durante gli interventi di manutenzione delle opere esistenti, adeguando le sezioni di sbarramento alle nuove perimetrazioni sismiche intervenute negli anni più recenti, allo scopo di garantirne la stabilità in caso di forti terremoti. Il quadro globale ottenuto, in termini di assetti geologici e sismici caratterizzanti la regione, potrà servire anche per l individuazione di massima di siti da adibire alla costruzione di nuove opere. Anna D Agostino 18-18

20 Grazie per l attenzione.

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