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FRATTURAZIONE SUPERFICIALE
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DANNI ACQUEDOTTO
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DANNI ACQUEDOTTO
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EFFETTI DI FRATTURAZIONE SUPERFICIALE
STUDI DI PALEOSISMOLOGIA
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SPROFONDAMENTI – SINKHOLES
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CEDIMENTI E SPROFONDAMENTI
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FRANE DI SCIVOLAMENTO
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Da Tallini, 2010
FRANE DI CROLLO - FOSSA
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
Da Tallini, 2010
FRANE DI CROLLO - FOSSA
Dr. Geol. Massimo Compagnoni
Da report emergeo
FRANE DI CROLLO
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FRANE DI CROLLO - STIFFE
Da Tallini, 2010
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FRANE DI CROLLO - STIFFE
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LAGO DI SINIZZO
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Da Tertulliani et al, 2012
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Da Bignami et al, 2012
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06 compagnoni geosismica-ws2014

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Principali aspetti geologici e fisici dei terremoti.
Alcune osservazioni sui recenti terremoti in Italia: Abruzzo 2009 e Emilia/Lombardia 2012.

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  1. 1. 2014 Workshop Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience in Planning Funda Atun, Maria Pia Boni, Annapaola Canevari, Massimo Compagnoni, Luca Marescotti, Maria Mascione, Ouejdane Mejri, Scira Menoni, Floriana Pergalani
  2. 2. LAUREA MAGISTRALE DELLA SCUOLA DI ARCHITETTURA E SOCIETÀ LABORATORIO ORGANIZZATO DA LUCA MARESCOTTI
  3. 3. 4 marzo 2014 PRINCIPALI ASPETTI GEOLOGICI E FISICI DEI TERREMOTI: ALCUNE OSSERVAZIONI SUI RECENTI TERREMOTI ITALIANI Massimo Compagnoni 2014 Workshop Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability a d Resilience in Planning
  4. 4. OBIETTIVO ed ARGOMENTI Conoscenza dei meccanismi geologici e geodinamici che governano il fenomeno del TERREMOTO e relativi effetti sull’ambiente MODULO I Cenni di geodinamica e tettonica globale Il terremoto Cenni di sismologia Effetti sismici locali Fenomeni precursori MODULO II I terremoti de L’Aquila e Emilia: alcune osservazioni sismologiche e gestione dell’emergenza Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  5. 5. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  6. 6. TETTONICA GLOBALE Placche litosferiche rigide in cui è articolata la parte più superficiale della Terra Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  7. 7. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE Flusso geotermico Liberazione del calore interno che causa la convezione nel mantello motore della tettonica a placche – controlla la velocità e l’ubicazione delle deformazioni crostali Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  8. 8. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE MARGINI DI PLACCA: DIVERGENTI (DORSALI OCEANICHE) CONVERGENTI (ZONE DI SUBDUZIONE) TRASFORMI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  9. 9. GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE Subduzione di placca oceanica sotto placca continentale Subduzione di placca oceanica sotto placca oceanica Collisione tra due placche continentali Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  10. 10. Velocità relative in cm/a e direzioni di separazione e convergenza tra le placche GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  11. 11. La distribuzione spaziale e caratteristiche dei terremoti non è casuale ma inquadrata in un contesto geodinamico ben preciso GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE Epicentri di terremoti 0-700 km di profondità in un intervallo di 6 anni Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  12. 12. La distribuzione spaziale dei terremoti con ipocentro > 100 km evidenzia le zone di subduzione GEODINAMICA – TETTONICA GLOBALE Epicentri di terremoti > 100 km di profondità in un intervallo di 6 anni Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  13. 13. GEODINAMICA ZONA MEDITERRANEO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  14. 14. GEODINAMICA ZONA MEDITERRANEO Da Mantovani, 1991 (modificata) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  15. 15. DOMINI STRUTTURALI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  16. 16. MODELLO CINEMATICO Meletti et al. 2000 MODELLO CINEMATICO ZONAZIONE SISMOGENETICA ZS9 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  17. 17. ZONAZIONE SISMOGENETICA ZS9 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  18. 18. SISMICITA’ ITALIANA Catalogo CPTI04 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  19. 19. SISMICITA’ ITALIANA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  20. 20. CLASSIFICAZIONE E PERICOLOSITA’ Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  21. 21. ORIGINE DEL FENOMENO Disomogeneità delle rocce costituenti l’interno della Terra Sviluppo di forze che tendono a riequilibrare il sistema fisico- chimico Movimenti a carico degli strati più superficiali e rigidi della Terra: litosfera Sviluppo ed accumulo di deformazioni a carico delle masse rocciose in reciproco movimento Liberazione quasi “istantanea” dell’energia elastica sotto forma di onde sismiche che si propagano in tutte le direzioni Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  22. 22. TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO Le aree sismicamente attive sono sottoposte a campi di stress variabili che inducono un accumulo di deformazione: quando questa è tale da vincere la resistenza delle rocce si genera rottura nel punto più debole la quale si sviluppa fino al raggiungimento di una nuova posizione di equilibrio; la deformazione permanente “incassata” è massima in vicinanza della rottura e diminuisce allontanandosi – il riequilibrio delle strutture è detto RIMBALZO ELASTICO: Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  23. 23. PIANI DI DEBOLEZZA I punti di maggior debolezza si collocano in corrispondenza di piani di rottura detti “faglie” ove si verifica movimento reciproco tra masse rocciose Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  24. 24. TIPI DI TERREMOTI CONSEGUENZE DEL RIMBALZO ELASTICO Stato di stress legato ai movimenti reciproci tra due porzioni rocciose Accumulo di energia elastica Improvviso scorrimento con brusco processo di ridistribuzione delle tensioni Raggiungimento di nuove condizioni di equilibrio con scorrimento residuo (rigetto) Riduzione dello stato tensionale (stress drop) con ripresa del processo di accumulo di deformazione (ricorrenza dei terremoti e quindi probabilisticamente evento non casuale indipendente) Terremoti diversi in funzione della quantità e velocità di accumulo energetico e della tipologia di rilascio (regime tettonici – geodinamici) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  25. 25. TIPI DI TERREMOTI VULCANICI SPROFONDAMENTI SOTTERRANEI SERBATOI ARTIFICIALI INIEZIONI PROFONDE IMPATTO DI METEORITI o GRANDI FENOMENI FRANOSI TETTONICI Zone di dorsale medio-oceanica: crosta sottile con ridotti volumi di accumulo energetico, componente tensionale di tipo estensionale con ridotta resistenza a rottura della roccia, roccia calda e duttile con meccanismo di rilascio non improvviso Zone di subduzione: crosta terrestre spessa con grandi volumi di accumulo energetico, componente tensionale di tipo comprensivo con alta resistenza a rottura della roccia, roccia fredda e fragile con meccanismo di rilascio improvviso Faglie trasformi: volumi di roccia ridotti, componente di spostamento strike-slipe, roccia relativamente fredda e fragile con rilascio energetico improvviso Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  26. 26. TIPI DI TERREMOTI TETTONICI In funzione della distanza tra epicentro e stazione di registrazione: -Terremoti locali: entro i 1000 km (10° = angolo compreso tra congiungente centro terra-ipocentro e centro terra-stazione) -Terremoti regionali: entro i 2000-3000 km (20°) -Telesismi: oltre i 2000-3000 km In funzione della profondità dell’ipocentro: -Terremoti superficiali: minore di 60-70 km -Terremoti intermedi: entro 70 e 300 km -Terremoti profondi: oltre 300 km fino ad un massimo di 600-700 km (a causa delle proprietà reologiche della terra) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  27. 27. IL FENOMENO SISMA: Vibrazione del suolo prodotta dalla propagazione delle onde sismiche generatesi per liberazione dell’energia elastica in occasione della rottura di masse rocciose deformate sottoposte a campi di stress Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  28. 28. IL FENOMENO LOCALIZZAZIONE MISURAZIONE ENTITA’ MODELLAZIONE In assenza di registrazioni di un evento sismico l’unica azione possibile è quella di misurarne gli effetti sull’ambiente naturale ed antropico Il primo passo per la conoscenza del fenomeno è la registrazione attraverso strumenti sempre più efficienti Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  29. 29. LA LOCALIZZAZIONE INDIVIDUAZIONE SPEDITIVA DELL’EPICENTRO Si ipotizza un modello crostale omogeneo in cui il rapporto Vp/Vs è costante rendendo sufficiente il calcolo del ritardo tra P e S (tp-ts) su almeno 3 stazioni di registrazione ed ipotizzando trascurabile la profondità dell’ipocentro rispetto alla distanza dall’epicentro (tsp x 8 km/s) - altrimenti si utilizza il diagramma dei tempi di tragitto Utile ai fini della protezione civile data la rapidità con cui si calcola Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  30. 30. LA LOCALIZZAZIONE La localizzazione più precisa si effettua con procedure iterattive utilizzando modelli crostali molto complessi 3D fino alla convergenza dei dati forniti da numerose stazioni Si cerca la coerenza tra i valori di: ubicazione dell’epicentro tempo di inizio terremoto profondità dell’ipocentro La qualità della localizzazione dipende fortemente dalla geometria della rete di acquisizione che dovrà essere tale da racchiudere al suo interno l’epicentro del terremoto da localizzare Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  31. 31. LA RETE NAZIONALE RSN collegate in tempo reale 24h con il centro operativo INGV a Roma: conta più di 250 stazioni comprese reti collegate RAN: conta 388 strumenti (119 analogici e 269 digitali) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  32. 32. LA MISURAZIONE INTENSITA’ Misura gli effetti del terremoto attraverso scale di osservazione sui danni al costruito e all’ambiente antropico (M, MM, MSK, MCS, EMS98) o all’ambiente naturale (ESI) MAGNITUDO Misura indirettamente l’energia liberata da un terremoto attraverso il rapporto tra la grandezza in esame e una grandezza campione ad essa omogenea misurate su scala logaritmica M = log (A/T) + f(D, h) + Cs + Cr A = ampiezza della fase sismica in esame T = periodo della fase sismica esaminata f = correzione per distanza dall’epicentro (D) e profondità dell’ipocentro (h) Cs = correzione tipo di suolo Cr = correzione tipo di sorgente Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  33. 33. LA MISURAZIONE ML Magnitudo locale o Richter: usata per terremoti che avvengono entro i 600 km ML = log A + 3·log D – 2,92 Errore sistematico e casuale di determinazione della magnitudo da ogni stazione Carattere troppo locale della formula che include costanti calibrate da Richter per la California Meridionale Dipendenza dallo strumento Wood-Anderson dotato di amplificazione di 2800 volte e periodo proprio di 0.8 s Necessità di calibrazione locale attraverso definizione di un modello crostale, di una legge di attenuazione specifica e di correzioni strumentali opportune. Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  34. 34. LA MISURAZIONE Mb Magnitudo onde di volume: adatta per terremoti con distanze epicentrali di 600- 2000 km (25°<D<90°); legge la fase P con T di 1-3 s; satura a 6.0-6.5: Mb = log (A/T) + 0,01 D + 5,9 Ms Magnitudo onde di superficie: adatta per terremoti con distanze epicentrali superiori a 2000 km (20°<D<160°); legge le onde superficiali e sottostima i terremoti profondi; fasi con T di 20 s; satura a 6.0-6.5: Ms = log (A/T) + 1,66 D + 3,3 Md Magnitudo di durata: adatta per terremoti locale e strumentali e si basa sulla durata dell’evento Esistono numerose correlazioni empiriche tra le diverse scale Ms = -3.2 + 1.45 ML Mb = 2.94 + 0.55 Ms Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  35. 35. LA MISURAZIONE Mw Magnitudo momento: fa riferimento al significato fisico di momento sismico Mo Mw = 2/3 log Mo – 6.0 (non valida per eventi di maggiore magnitudo) Mw = (log Mo – 16.1)/1.5 Il momento sismico non dipende dal tipo di onda o dalla collocazione di uno certo strumento – l’ampiezza delle onde emesse in tutte le direzione è ad esso proporzionale e satura solo per eventi molto forti Mo = µ ∆u A µ = modulo di rigidità o di scorrimento A = area della superficie di rottura ∆u = spostamento lungo la faglia Si analizzano le componenti di bassa frequenza delle onde sismiche Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  36. 36. MECCANISMO FOCALE Utilizzato per ricavare il tipo di faglia e l’orientazione del piano di faglia: -Primo impulso (onde P) giunge alla stazione verso l’alto: compressione P -Primo impulso (onde P) giunge alla stazione verso il basso: trazione T Necessarie molte stazioni circostanti l’ipocentro in modo da meglio definire i piani nodali, ovvero il piano di faglia e il piano ausiliario Il meccanismo coppia doppia evita la formazione di un momento angolare non nullo nel piano parallelo alla faglia che dovrebbe pertanto ruotare, ciò che non si verifica nei terremoti tettonici Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  37. 37. MECCANISMO FOCALE Per distinguere il piano di faglia dal piano ausiliario è necessario conoscere a fondo la struttura geologica della regione: inoltre le numerose repliche sono spesso disposte lungo il piano di faglia e quindi è necessario registrarle (rete fissa e reti mobili). Sfera focale: rappresentazione stereografica ovvero su un piano orizzontale viene proiettata la parte inferiore di un guscio sferico e con una linea l’intersezione tra il piano di faglia e il guscio: dall’orientazione del campo tensionale si identifica il tipo di scorrimento sul piano di faglia Bech Ball: zone scure (trazione) zone chiare (compressione) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  38. 38. MECCANISMO FOCALE STRIKE: angolo misurato in senso orario dal nord geografico e l’intersezione del piano di faglia con la superficie topografica DIP: angolo tra la superficie topografica e il piano di faglia (immersione) RAKE: angolo che indica la direzione di scorrimento sul piano di faglia rispetto all’orizzontale di una porzione di roccia (tetto) rispetto all’altra (letto) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  39. 39. SITUAZIONE MEDITERRANEA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  40. 40. SITUAZIONE ITALIANA Fonte INGV Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  41. 41. SCHEMA SEMPLIFICATO – DIRETTIVITA’ Quando si semplifica l’ipocentro in un punto non si tiene conto del fenomeno di direttività. Essendo la rottura estesa su un piano è più corretto parlare di enucleazione della rottura e conseguente sua propagazione: Direttività in avanti: impulso elevato per sovrapposizione in fase delle onde rilasciate dai diversi punti di faglia in rottura Direttività inversa: impulso attenuato in ampiezza con pronunciati effetti di dispersione e conseguente allungamento in durata Abrahamson, 2000 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  42. 42. SISMA liberazione di energia sotto forma di onde elastiche di volume Fronti d’onda sferici: • radiation damping (attenuazione geometrica) • scattering damping (attenuazione legata ai fenomeni di riflessione e rifrazione) • material damping (smorzamento interno dei materiali) EFFETTI LOCALI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  43. 43. Progressiva attenuazione dell’energia contenuta nelle onde sismiche con la distanza R dall’ipocentro – epicentro SUOLO IDEALE Suolo duro (Vs > 800 m/s) Morfologia pianeggiante SUOLO REALE Suolo più o meno compatto (Vs < 800 m/s) Eterogeneità laterali e geometrie sepolte Morfologia articolata Legati essenzialmente a: SORGENTE (A) PERCORSO DI PROPAGAZIONE (P) E = f (A , P) EFFETTI IN SUPERFICIE (E) Legati anche alle condizioni geologiche e morfologiche del sito (S) E = f (A , P , S) EFFETTI LOCALI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  44. 44. EFFETTI LOCALI Tramite osservazione degli effetti prodotti da passati terremoti EFFETTI DI INSTABILITA’ EFFETTI DI SITO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  45. 45. ALCUNI ESEMPI DI EFFETTI LOCALI SCUOTIMENTO FAGLIAZIONE SUPERFICIALE FRATTURAZIONE LIQUEFAZIONE FRANE DI CROLLO FRANE DI SCIVOLAMENTO Sono da aggiungere fenomeni di deformazione crostale – tsunami – variazioni chimico-fisiche delle acque Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  46. 46. FENOMENI PRECURSORI Il rilascio dell’energia elastica accumulata può avvenire in modalità diverse: - scossa principale seguita da repliche (mainshock-aftershocks): la scossa principale è quella ad energia liberata superiore mentre le repliche liberano minore energia ed il loro numero descresce nel tempo; - precursori seguiti da scossa principale e da repliche (foreshocks - main - aftershocks): i precursori sono scosse di energia inferiore rispetto alla principale ed a volte in numero crescente man mano che si avvicina la scossa principale; - sciami di terremoti (swarms): serie di scosse nelle quali non si riesce a distinguerne una principale; a volte si osserva un aumento e poi una diminuzione della loro frequenza. La conoscenza del modello dinamico del processo di fratturazione (quale il modello della dilatanza) non riesce a spiegare tutti i fenomeni precursori ma in qualche modo ne giustifica l’esistenza di alcuni: Variazione del rapporto Vp/Vs – Deformazioni del suolo – Variazioni di concentrazione di Radon 222 nelle acque e sua emissione in atmosfera – variazioni di resistività elettrica – variazioni della microsismicità Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  47. 47. Gas radioattivo facile da rilevare, a vita breve (il che ci assicura che il gas è giovane e la risalita molto rapida), chimicamente inerte (non interagisce con le rocce), derivante dal decadimento sia dell’uranio sia del thorio e si forma continuamente sia nelle rocce profonde sia nelle rocce superficiali, nei suoli e nelle stesse murature. Il suo aumento rispetto ad una concentrazione standard è legata alla creazione di fratturazione che lo porta in superficie. E’ necessario distinguere tra le componenti profonde (legate allo stato di sforzo) da quelle superficiali (che possono variare moltissimo in funzione della pressione atmosferica, dell’umidità ecc.): si misura il rapporto tra i due diversi isotopi: il radon (222Rn, emivita 3.8 giorni) ed il thoron (220Rn, chimicamente analogo al radon, ma generato dal thorio e con emivita di 59 secondi). Data la brevissima emivita, il 220Rn può raggiungere il sensore solo se generato a brevissima distanza, negli strati più superficiali del suolo e quindi le variazioni della sua attività sono legate prevalentemente dalle condizioni atmosferiche (temperatura, pressione, vento). Per collocare i rilevatori in corrispondenza di vie di risalita profonde (faglie ecc.), idonee al monitoraggio e tali da fornire informazioni significative, è importante usare tutti gli indicatori tipici di emissioni profonde: elio, H2S, ecc., associati alla conoscenza della geologia e della tettonica dell’area. EMISSIONI RADON - misurazioni Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  48. 48. OBIETTIVO ed ARGOMENTI Conoscenza dei meccanismi geologici e geodinamici che governano il fenomeno del TERREMOTO e relativi effetti sull’ambiente MODULO I Cenni di geodinamica e tettonica globale Il terremoto Cenni di sismologia Effetti sismici locali Fenomeni precursori MODULO II I terremoti de L’Aquila e Emilia: alcune osservazioni sismologiche Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  49. 49. EVENTI DI INTENSITA’ X-XI NEGLI ULTIMI 100 ANNI IN ITALIA 20.05.2012 Emilia –Lombardia Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  50. 50. TERREMOTO DEL 6 APRILE 2009 – L’AQUILA ML 5.8 – Mw 6.3 – Profondità 8.8 km Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  51. 51. GEOLOGIA DELL’AREA Carta geologica a scala 1:50000 – Progetto CARG Foglio 359 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  52. 52. GEOLOGIA DELL’AREA Da Tallini, 2010 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  53. 53. GEOLOGIA DELL’AREA Carta geologica a scala 1:50000 – Progetto CARG Foglio 359 Da Tallini, 2010 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  54. 54. GEOLOGIA DELL’AREA Faglie normali che creano una serie di alti (horst) e bassi (graben) strutturali Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  55. 55. GEOLOGIA DELL’AREA BACINO FLUVIO-LACUSTRE QUATERNARIO DI ORIGINE TETTONICA CICLO ANTICO (> 800 ka): oltre 100 m di limi lacustri bianchi passanti verso l’alto a ghiaie e sabbie di ambiente deltizio intercalati nelle zone bordiere del bacino con brecce carbonatiche di versante o depositi di conoide alluvionale CICLO INTERMEDIO (600-300 ka): presente solo nel settore più occidentale del bacino – depositi ghiaioso sabbiosi e subordinatamente argillosi di ambiente fluviale e lacustre CICLO SUPERIORE (< 300 ka): ghiaie di conoide alluvionale 3 sistemi di faglie normali subparallele ad andamento appenninico lunghezza max di 20 km L’attività delle faglie più orientali sono responsabili della formazione del bacino e i movimenti si sono man mano trasferiti verso le faglie più occidentali SLIPE RATE circa 0.5-0.6 mm/a Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  56. 56. GEOLOGIA DELL’AREA Da Tallini, 2010 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  57. 57. GEOLOGIA DELL’AREA Report for Web Dissemination Geotechnical Earthquake Engineering Reconnaissance GEER Association Report No. GEER-016 Version 1. May 6, 2009 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  58. 58. GEOLOGIA DELL’AREA SUPERSINTEMA DI AIELLI – PESCINA DEL PLIOCENE E PLEISTOCENE MEDIO: in discordanza angolare sul substrato costituiti da depositi lacustrisabbioso-limosi a composizione prevalentemente carbonatica, depositi palustri siltoso argillosi, depositi alluvionali prevalentemente ciottoloso-sabbioso SINTEMA DI CATIGNANO DEL PLEISTOCENE MEDIO FINALE: in discordanza con il sintema più antico e costituito da alluvioni ghiaioso-ciottolose, depositi lacustri e diamicton di origine glaciale DEPOSITI ALLUVIONALI OLOCENICI DEPOSITI PLIOCENICI – PLEISTOCENICI - OLOCENICI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  59. 59. SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Rovida et al, 2009 (http://emidius.mi.ingv.it/DBMI04/; Stucchi et. al., 2007) Da CPTI04 - Fonte www.INGV.it A.Rovida, V. Castelli, R. Camassi, M. Stucchi, 2009 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  60. 60. SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  61. 61. Sismicità dell’appennino centrale tra 1980 e 2008 e localizzazione della sequenza abruzzese (Cocco, 2009) SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  62. 62. Annual deformation rates in central Italy determined from GPS data acquired from the RING GPS Network (Modified from D'Agostino, 2009). DEFORMAZIONE ANNUALE Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  63. 63. EVENTI SIGNIFICATIVI DELLA SEQUENZA ww.ingv.it Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  64. 64. CRONOLOGIA SEQUENZA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  65. 65. CRONOLOGIA DELLA SEQUENZA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  66. 66. EVENTI SIGNIFICATIVI DELLA SEQUENZA Report for Web Dissemination Geotechnical Earthquake Engineering Reconnaissance GEER Association Report No. GEER-016 Version 1. May 6, 2009 Con la stella sono indicati alcuni terremoti di magnitudo momento > 4.0 avvenuti durante la recente sequenza sismica. Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  67. 67. Campo macrosismico eventi sismici del 6, 7 e 9 aprile - http://www.mi.ingv.it/eq/090406/quest.html CAMPO MACROSISMICO SEQUENZA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  68. 68. Fonte www.ingv.it SOLUZIONE FOCALE I meccanismi focali delle scosse principali indicano che le faglie attivate sono di tipo estensionale con direzione NO-SE e asse di estensione NE-SO. La distribuzione delle repliche in profondità individua un andamento consistente con le strutture responsabili degli eventi principali e quindi piani a direzione appenninica ed immersione SO. Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  69. 69. SOLUZIONE FOCALE Date Hour (UTC) Lat. (N) Long. (E) Depth (kM) Mw 2009/03/30 13:38:38 42.326 13.362 10.6 4.4 2009/04/06 01:32:39 42.334 13.334 8.8 6.3 2009/04/07 17:47:37 42.275 13.464 15.1 5.6 2009/04/09 00:52:59 42.484 13.343 15.4 5.4 Coordinat es of the corners of the rectangul ar fault plane A Lat. (N): 42 22,71' Lon. (E): 13 17,14' B Lat. (N): 42 26,36' Lon. (E): 13 23' C Lat. (N): 42 15,64' Lon. (E): 13 35,14' D Lat. (N): 42 11,90' Lon. (E): 13 29,14' Length 26 km Width 11 km Strike 140 deg Dip 43 deg Piatanesi and Cirella, 2009 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  70. 70. Interferogramma ENVISAT calcolato a partire da una coppia di immagini 1 Febbraio 2009 – 12 Aprile 2009. Le frange definiscono il campo di spostamento (quasi verticale) indotto dal terremoto. Il Massimo abbassamento è di circa 25 cm tra L’Aquila e Fossa (ogni frangia corrisponde a circa 2.5 cm). I quadratini verdi indicano il mainshock (identificato anche dal meccanismo focale fornito da INGV-BO) e gli aftershocks con Mw > 5; la linea gialla indica le fratture superficiali osservate; i triangoli marcano la posizione dei caposaldi GPS utilizzati per il confronto con il SAR. Il modello è in buon accordo con i dati di soluzione focale a conferma che il sisma è stato generato da una faglia normale con strike 144° e dip verso SW. INTERFEROGRAMMA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  71. 71. INTERFEROGRAMMA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  72. 72. SPOSTAMENTO www.ingv.it Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  73. 73. Reconnaissance GEER Association Report No. GEER-016 Version 1. May 6, 2009 L’area di massimo abbassamento verticale è posta a circa 3-4 km dalla faglia di Paganica e comunque all’esterno del Graben di Onna SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  74. 74. DIRETTIVITA’ DELL’EVENTO Direttività della rottura associata all’evento: da NW a SE e dal basso verso l’alto Aspetto legato al fenomeno: presenza nelle tracce in velocità di un impulso a bassa frequenza nelle zone con distanza dalla faglia non superiore alla dimensioni della sorgente (near field) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  75. 75. Salvi et al. 2009 IPOTESI La faglia di Paganica è una faglia sismogenetica e capace, responsabile del basso spostamento superficiale la cui area di massima deformazione è posta a 3-4 km Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  76. 76. Reconnaissance GEER Association Report No. GEER-016 Version 1. May 6, 2009 Stazione della rete italiana che hanno registrato l’evento REGISTRAZIONI DEL MAIN SHOCK Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  77. 77. REGISTRAZIONI DEL MAIN SHOCK SIGLE www.reluis.it Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  78. 78. REGISTRAZIONI DEL MAIN SHOCK PGV www.reluis.it Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  79. 79. REGISTRAZIONI DEL MAIN SHOCK PGA www.reluis.it Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  80. 80. REGISTRAZIONI DEL MAIN SHOCK www.ingv.it Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  81. 81. REGISTRAZIONI DEL MAIN SHOCK AQV – CENTRO VALLE AQG – COLLE GRILLI IN ROCCIA Da report UNISANNIO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  82. 82. modified after Bertini et al., 1989 CASTELNUOVO Evento 9-4-09 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  83. 83. EFFETTI AL SUOLO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  84. 84. FRATTURAZIONE LOC. PAGANICA – ONNA da report emergeo FRATTURAZIONE SUPERFICIALE Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  85. 85. FRATTURAZIONE SUPERFICIALE FRATTURAZIONE – da report emergeo Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  86. 86. DANNI ACQUEDOTTO Da Tallini, 2010 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  87. 87. DANNI ACQUEDOTTO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  88. 88. EFFETTI DI FRATTURAZIONE SUPERFICIALE STUDI DI PALEOSISMOLOGIA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  89. 89. SPROFONDAMENTI – SINKHOLES Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  90. 90. CEDIMENTI E SPROFONDAMENTI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  91. 91. FRANE DI SCIVOLAMENTO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  92. 92. Da Tallini, 2010 FRANE DI CROLLO - FOSSA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  93. 93. Da Tallini, 2010 FRANE DI CROLLO - FOSSA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  94. 94. Da report emergeo FRANE DI CROLLO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  95. 95. FRANE DI CROLLO - STIFFE Da Tallini, 2010 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  96. 96. FRANE DI CROLLO - STIFFE Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  97. 97. LIQUEFAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  98. 98. LAGO DI SINIZZO Da Tallini, 2010 modificato Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  99. 99. LAGO DI SINIZZO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  100. 100. LAGO DI SINIZZO Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  101. 101. EFFETTI IDROGEOLOGICI Da Tallini, 2010 modificato Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  102. 102. TERREMOTI DEL 20 MAGGIO 2012 – EMILIA ML 5.9 – Mw 6.1 – Profondità 6.3 km TERREMOTI DEL 29 MAGGIO 2012 – EMILIA ML 5.8 – Mw 5.9 – Profondità 10.2 km Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  103. 103. GEOLOGIA DELL’AREA Da Bordoni et al, 2012 5 : sabbie medie e fini (depositi di argine prossimali e di canale) 6 : limi sabbiosi (depositi di argine distali) 9 : Argille limose (depositi palustri) 10 : Sabbie (depositi di meandro) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  104. 104. GEOLOGIA DELL’AREA 1 : Rocce del basso e medio Triassico (circa 240 Ma) 2 : Successione carbonatica Meso-Cenozoica (fino a circa 25 Ma) 3 : Miocene (5-25 Ma) 4 : Tardo Messiniano – Pliocene (3-5 Ma) 5 : Tardo Pliocene – Olocene (fino ad oggi) Da Bordoni et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  105. 105. SISMOTETTONICA DELL’AREA Da Burrato et al, 2012 Linee rosse: principali fronti di sovrascorrimento o sistemi di faglia Nord Appennino – Sud Alpino ISS: Sorgenti sismogenetiche individuali (DISS 3.1.1) CSS: Sorgenti sismogenetiche complesse Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  106. 106. SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Da Rovida et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  107. 107. SISMICITA’ STORICA DELL’AREA Da Rovida et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  108. 108. SISMOTETTONICA DELL’AREA Fronte esterno del sovrascorrimento dell’Arco di Ferrara con documentata sismicità storica e strumentale e l’area ove ricadono gli aftershocks tra il 19-5 e il 16-6 2012 Da Lavecchia et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  109. 109. Da Lavecchia et al, 2012 SISMOTETTONICA DELL’AREA Sezione regionale SSW-NNE (fonte ENI) con evidenziata la distribuzione dei terremoti di ML > di 4 della sequenza Emiliana del maggio 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  110. 110. CRONOLOGIA DELLA SEQUENZA Da Scognamiglio et al, 2012 Mappa della sismicità nel periodo compreso tra 20 maggio e 21 giugno 2012 e tracce sezioni Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  111. 111. CRONOLOGIA DELLA SEQUENZA Da Scognamiglio et al, 2012 Sezioni verticali passanti per i due eventi principali Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  112. 112. CRONOLOGIA DELLA SEQUENZA Da INGV , 2012 Modello di distribuzione della sismicità della sequenza sismica nel tempo Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  113. 113. SOLUZIONE FOCALE Da Lavecchia et al, 2012 Meccanismo focale dei maggiori eventi Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  114. 114. SOLUZIONE FOCALE Da Scognamiglio et al, 2012 Meccanismi focali dei maggiori eventi di magnitudo ML > 4.0 (tecnica TDMT) Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  115. 115. SOLUZIONE FOCALE Da Pondrelli et al, 2012 In verde gli eventi di magnitudo ML < 3.0 in giallo quelli con ML > 3.0 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  116. 116. STAZIONI ACCELEROMETRICHE Da Moretti et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  117. 117. REGISTRAZIONI ACCELEROMETRICHE Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  118. 118. CAMPO MACROSISMICO SEQUENZA Campo macrosismico dell’evento del 20 maggio 2012 Da Tertulliani et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  119. 119. CAMPO MACROSISMICO SEQUENZA Campo macrosismico dopo la sequenza del maggio-giugno 2012 Da Tertulliani et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  120. 120. SPOSTAMENTO Da Serpelloni et al, 2012 Spostamento orizzontale cosismico (soluzioni GPS) per i due eventi principali Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  121. 121. MODELLO SORGENTE Da Serpelloni et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  122. 122. INTERFEROGRAMMA RADARSAT Da Bignami et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  123. 123. INTERFEROGRAMMA Da Bignami et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  124. 124. INTERFEROGRAMMA INGV, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  125. 125. VARIAZIONI PIEZOMETRICHE Da Marcaccio e Martinelli et al, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  126. 126. FRATTURAZIONE CON LIQUEFAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  127. 127. FRATTURAZIONE CON LIQUEFAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  128. 128. LIQUEFAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  129. 129. FRATTURAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  130. 130. VULCANETTI DI SABBIA Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  131. 131. LIQUEFAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  132. 132. MAPPA LIQUEFAZIONI Da Martelli et al., 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  133. 133. LIQUEFAZIONI Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  134. 134. LIQUEFAZIONI Trincee eseguite trasversalmente alle frattura con risalita di sabbia S. Carlo Da Martelli, 2012 Dr. Geol. Massimo Compagnoni
  135. 135. 4 marzo 2014 ALCUNE OSSERVAZIONI SULLA GESTIONE DELL’EMERGENZA DI RECENTI TERREMOTI ITALIANI Floriana Pergalani 2014 Workshop Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and resilience in Planning
  136. 136. Le quattro fase temporali di un disastro: Mitigazione Sforzo per garantire che qualsiasi impatto di un disastro su persone e cose sia ridotto al minimo in modo da determinare gli effetti in anticipo e capire come prevenirli. La mitigazione comporta tutta una serie di azioni finalizzate alla messa in sicurezza delle persone e dei beni: conoscenza del fenomeno, conoscenza del territorio, azioni di prevenzione Preparazione Simile a quella della mitigazione in quanto si tratta di misure di prevenzione adottate prima di una emergenza. Il suo scopo è quello di salvare le vite umane e minimizzare i danni. Alcune attività di preparazione alle catastrofi comprendono la pianificazione di un disastro, la formazione del personale medico, la risposta alle emergenze e la preparazione alle esercitazioni per simulare il disastro. L’obiettivo della preparazione è quello di garantire che i manager di emergenza e le loro squadre siano poi in grado di fornire una risposta efficace ed appropriata quando un disastro colpirà Fasi temporali
  137. 137. Risposta La fase di risposta avviene solo nel caso di un disastro. Essa è definita come quelle azioni intraprese per prevenire la perdita delle vite umane e di ulteriori danni causati da un disastro o da un altro tipo di situazione di emergenza. Durante questa fase, i piani che sono stati sviluppati e provati in fase di preparazione vengono messi in atto. La risposta ai disastri include la valutazione dei danni nelle varie aree, la coordinazione, la ricerca ed il salvataggio delle attività, la fornitura di cibo, di riparo e di assistenza medica per le vittime Recupero La fase finale di gestione delle emergenze è il recupero. Nella fase di recupero, le azioni sono intraprese sia dal settore pubblico che da quello privato per tentare di riportare la comunità alla condizione di normalità. Questo, in genere, implica la riparazione e la ricostruzione delle case e delle altre strutture che sono state danneggiate ed il ripristino dei servizi essenziali interrotte dal disastro. Questa fase a volte può richiedere anni Fasi temporali
  138. 138. Procedura che coordini le attività che dovranno essere adottate per fronteggiare un evento calamitoso atteso in un determinato territorio, in modo da garantire l'effettivo ed immediato impiego delle risorse necessarie al superamento dell'emergenza ed il ritorno alle normali condizioni di vita. SCENARI DI RISCHIO Pericolosità Vulnerabilità Esposizione Fase di emergenza
  139. 139. OBIETTIVI FASE EMERGENZA Verifica sicurezza del costruito dopo fenomeno Verifica dei percorsi possibili in sicurezza Rilevamento danni degli edifici Disposizioni per opere provvisionali Le aree di emergenza: Aree di attesa della popolazione Aree di ricovero della popolazione Aree di ammassamento soccorritori e risorse Ripristino funzionalità servizi Fase di emergenza
  140. 140. DIFFICOLTA’ Drammaticità dell’evento Vastità dell’evento Impreparazione Scarsità di risorse Fase di emergenza
  141. 141. ELEMENTI MIGLIORATIVI Qualità della preparazione del personale e delle organizzazioni: personale già abituato a gestire emergenze personale già abituato a lavorare in team ed in sinergia capacità di individuare gli obiettivi buona dose di correttezza Qualità dei metodi e delle procedure: ricerca continua di equilibrio tra necessità, risorse, efficienza, efficacia, economicità, trasparenza Qualità degli strumenti e delle attrezzature Ricerca continua di miglioramento dei supporti (schede) e delle modalità di analisi Fase di emergenza
  142. 142. Comuni colpiti dagli eventi sismici del 20 e 29 maggio 2012 Emilia
  143. 143. La governance Il Governo ha nominato Commissario delegato alla ricostruzione il presidente della REGIONE. La prima ordinanza del Commissario ha istituito il Comitato istituzionale e di indirizzo, presieduto dal presidente della Giunta, dai presidenti delle Province di Bologna, Modena, Reggio Emilia e Ferrara e dai sindaci dei comuni colpiti. Emilia
  144. 144. Gli obiettivi e le priorità della ricostruzione Gli obiettivi e le scelte condivisi dalla Regione, dal sistema degli enti locali e dalle associazioni e rappresentanze della società civile sono stati: • allestimento di campi tenda, l’individuazione di strutture coperte, di alberghi • la realizzazione del maggior numero di opere provvisionali, già in un’ottica di riparazione del danno • la riparazione delle scuole o l’allestimento di soluzioni provvisorie o temporanee; • l’erogazione del contributo per l’autonoma sistemazione (CAS) • il rientro nelle case e la soluzione del problema dell’alloggio attraverso l’erogazione di finanziamenti per la ricostruzione • la sicurezza, innanzitutto delle attività produttive • il sostegno alla celere ripartenza delle attività economiche • la programmazione degli interventi a favore dei beni culturali • il ripristino dei municipi • la messa in sicurezza e ripristino delle funzionalità delle opere idrauliche • il sostegno per la ripresa delle attività agricole • il ripristino dei servizi sociosanitari • la chiusura dei campi tenda in tempi rapidi, per ridurre al minimo possibile il disagio per le popolazioni colpite Emilia
  145. 145. Passi principali Accordo tra Protezione Civile e Ordini Professionali locali Assegnazione Alloggi Assistenza Sanitaria Centri Operativi Misti (C.O.M.) Contributi Autonoma sistemazione (C.A.S.) Moduli Abitativi Provvisori (M.A.P.) Piano C.A.S.E. Scuola e Università Verifiche di agibilità Microzonazione Sismica Sistema Informativo per la Gestione degli Edifici e delle Opere Infrastrutturali Strategiche Sistema Informativo per l'Edilizia Scolastica Abruzzo
  146. 146. Complessi antisismici Sostenibili ed Ecocompatibili Moduli ad uso Scolastico Provvisori Moduli abitativi provvisori (MAP) Abruzzo
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