CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
GRUPPO NAZIONALE PER LA DIFESA DAI TERREMOTI
ATTIVITA' PREVISTA PER IL TRIENNIO 1993 - 1995
1. Premessa
2. Obiettivi generali
2.1 - Miglioramento delle conoscenze sulla sismicità ed organizzazione
dei dati disponibili in forme funzionali alla attività del Gruppo
2.2 - Definizione delle strutture sismogenetiche e caratterizzazione
dell'eccitazione sismica ad esse associata
2.3 - Elaborazione di scenari di pericolosità relativi a varie aree
sismiche del territorio nazionale
2.4 - Perfezionamento delle tecniche di progettazione e realizzazione di nuove costruzioni e delle tecniche di intervento su quelle esistenti, onde renderle atte a sopportare con adeguata sicurezza le azioni previste in zona sismica
2.5 - Perfezionamento dei metodi di valutazione della vulnerabilità alle azioni sismiche di componenti, sistemi ed ambiente fisico
2.6 - Perfezionamento dei metodi per la valutzione del rischio e delle strategie per la sua riduzione
3. Attività di supporto al Dipartimento e ad altre pubbliche amministrazioni
4. Attività di informazione
5. Fabbisogno finanziario
1. Premessa
La legge istitutiva del Servizio Nazionale della Protezione Civile individua come attività di protezione civile quelle volte alla previsione e prevenzione delle varie ipotesi di rischio, al soccorso delle popolazioni sinistrate ed ogni altra attività necessaria ed indifferibile diretta a superare la situazione di emergenza derivante da eventi naturali o connessi con attività dell'uomo.
La stessa legge precisa che per previsione si intendono le attività dirette allo studio ed alla determinazione delle cause dei fenomeni calamitosi, alla identificazione dei rischi ed alla individuazione delle zone del territorio soggette ai rischi stessi; con il termine prevenzione si indicano le attività volte ad evitare o ridurre al minimo la possibilità che si verifichino danni conseguenti agli eventi sopracitati; il soccorso comporta l'attuazione degli interventi diretti ad assicurare alle popolazioni colpite dai citati eventi ogni forma di prima assistenza; il superamento dell'emergenza consiste unicamente nell'attuazione, coordinata con gli organi istituzionali competenti, delle iniziative necessarie ed indilazionabili volte a rimuovere gli ostacoli alla ripresa delle normali condizioni di vita.
Gli eventi sismici sono stati e sono tuttora causa di considerevoli danni economici e di notevoli perdite di vite umane, come ampiamente testimoniato dai terremoti che hanno colpito il territorio nazionale negli ultimi 20 anni. La causa di queste conseguenze calamitose del fenomeno sismico va ricercata nella severità delle scosse ma soprattutto nella vulnerabilità del sistema insediativo. Il Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti, fin dalla sua istituzione, si è impegnato in un ampio ventaglio di ricerche finalizzate alla migliore conoscenza del fenomeno sismico, alla definizione della vulnerabilità del patrimonio edilizio ed alla messa a punto di strumenti per la valutazione e per la riduzione del rischio.
In questo quadro e con riferimento agli ambiti di competenza del Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti, le attività di ricerca devono essere indirizzate a valutare i livelli di rischio sismico per l'intero territorio nazionale (previsione), a sviluppare tecniche per la mitigazione del rischio stesso e a predisporre gli elementi conoscitivi da porre alla base di strategie per la riduzione del rischio sismico a livelli che gli organi politicamente responsabili riterranno accettabili (prevenzione), a sviluppare strumenti tecnici da mettere a disposizione degli organi istituzionali competenti per ottimizzare gli interventi a seguito del verificarsi di fenomeni calamitosi (soccorso e superamento dell'emergenza).
Per il triennio 1993-1995 l'azione del Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti si articolerà secondo i filoni di seguito precisati.
Filone 1 - Azioni di supporto alle attività di previsione e prevenzione
Ha come finalità:
- la definizione di procedure operative per la valutazione del rischio sismico
e la predisposizione di scenari di rischio per le varie aree sismiche del
territorio nazionale;
- l'individuazione e la sperimentazione di possibili strategie per la sua
riduzione.
A tal fine si svilupperanno attività di ricerca volte a mettere a punto metodologie trasferibili nel campo delle pratiche applicazioni, in modo da fornire risposte ad una domanda che, sia pure molto timidamente, comincia a formarsi e/o consolidarsi nelle pubbliche amministrazioni e nell'opinione pubblica. Si prevede di attivare una serie di progetti di valutazione e riduzione del rischio in aree significative, dei quali sono parte integrante le attività già avviate dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti in collaborazione con le Regioni con le quali è stato stipulato un protocollo di intesa.
Sono coinvolti tutti gli ambiti disciplinari presenti nel Gruppo al fine di migliorare le conoscenze sulla pericolosità sismica del territorio, sulle caratteristiche dell'input sismico, sulla vulnerabilità del patrimonio edilizio e dei sistemi infrastrutturali, sulle tecniche per la riduzione della vulnerabilità, sui metodi per ridurre i livelli di rischio mediante interventi sulle strutture e sull'organizzazione del territorio.
Filone 2 - Azioni di supporto alle attività di soccorso e superamento dell'emegenza.
Ha come finalità la messa in funzione ed il mantenimento di una organizzazione di supporto e consulenza per il Dipartimento della Protezione Civile e per altre pubbliche amministrazioni sia in caso di pronto intervento scientifico in situazioni di emergenza post sisma sia in relazione a significativi progetti di interventi preventivi, sia in relazione ad altre attività istituzionali del Dipartimento. Nel caso di intervento in emergenza l'organizzazione prevede una struttura di riferimento ed una procedura di attivazione delle Unità di Ricerca in relazione alle specifiche competenze. Le attività di ricerca relative al precedente filone forniscono le basi scientifiche necessarie per la predispozione di strumenti tecnici da mettere a disposizione delle pubbliche amministrazioni al fine di rendere più tempestive ed efficaci le attività di soccorso e di superamento dell'emergenza.
Filone 3 - Attività di formazione ed informazione.
Si prevede di sviluppare attività di informazione e formazione rivolte alle popolazioni esposte al rischio ed alle strutture tecniche della pubblica amministrazione. Una corretta conoscenza della natura dei fenomeni, delle principali cause delle conseguenze calamitose degli eventi sismici e degli effettivi livelli di rischio costituisce un importante elemento per massimizzare l'efficacia delle azioni di previsione, prevenzione, soccorso e superamento dell'emergenza; essa è anche la base indispensabile perché la comunità nazionale, e per essa i suoi rappresentanti politici, possano prendere decisioni razionali sui livelli di sicurezza da assumere nei confronti dei terremoti e sui livelli di rischio che si considerano accettabili.
2. Obiettivi principali
Nell'ambito dei tre filoni di attività ora delineati si individuano i seguenti obiettivi:
1 - miglioramento delle conoscenze sulla sismicità ed organizzazione
dei dati disponibili in forme funzionali alla attività del Gruppo.
2 - definizione delle zone sismogenetiche e caratterizzazione dell'eccitazione
sismica ad esse associata.
3 - elaborazione di scenari di pericolosità relativi a varie aree
sismiche del territorio nazionale.
4 - perfezionamento delle tecniche di progettazione e realizzazione di nuove
costruzioni e delle tecniche di intervento su quelle esistenti.
5 - perfezionamento dei metodi di valutazione della vulnerabilità
alle azioni sismiche di componenti, sistemi ed ambiente fisico
6 - perfezionamento dei metodi per la valutazione del rischio e delle strategie
per la sua riduzione.
Nel seguito si descrive per ciascuno degli obiettivi l'attività prevista nel triennio 1993 - 1995. Per ogni obiettivo verranno anche indicati i risultati previsti nel triennio, a condizione che vengano messe a disposizione adeguate risorse finanziarie. Per il primo anno di attività, alla luce del finanziamento messo a disposizione, si indicano in un documento a parte le attività che verranno avviate ed i primi risultati conseguibili.
2.1 - Miglioramento delle conoscenze sulla sismicità ed organizzazione dei dati disponibili in forme funzionali alla attività del gruppo.
L'attività prevista ingloba gli studi indirizzati alla descrizione della sismicità del territorio nazionale ed aree limitrofe, elaborando dati accelerometrici, sismometrici e macrosismici. Poiché studi ed elaborazioni di questo tipo sono prodotti da diversi enti ed autori, l'obiettivo principale è l'aggiornamento coerente della base di dati che serve da input per analisi sismotettoniche e valutazione di pericolosità. Si tratta di compilare, secondo opportuni standard, i materiali prodotti da studi resi disponibili da altri enti/autori; di effettuare studi particolari in aree e/o finestre temporali prioritarie; di determinare i parametri dei terremoti, ivi compresi i parametri di attenuazione, secondo criteri da convenirsi con gli utilizzatori.
Verrà curato l'aggiornamento delle basi di dati nonché, quando necessario, la produzione di files di dati e di documenti di lavoro. Si prevede la creazione di un "data base", l'inserimento di nuovi dati nello stesso ed il suo miglioramento, nonché la definizione di criteri e tecniche di rappresentazione della sismicità, anche facendo uso di GIS opportunamente predisposti.
Un primo filone ha come obiettivo le analisi storico-sismologiche, sia speditive che di dettaglio, di terremoti in aree e finestre temporali di particolare importanza per valutazioni sismotettoniche, di pericolosità e rischio. Si prevede l'attivazione di ricerche sui seguenti temi:
- progettazione ed esecuzione di nuove ricerche, sia mirate a singoli eventi,
sia a maglia spazio-temporale piu' larga;
- sviluppo di metodologie per l'analisi storica ed ingegneristica delle
descrizioni di danno e loro riscontro sperimentale;
- sviluppo di metodologie per la valutazione della intensità macrosismica
a partire da dati testuali (con particolare riferimento alla nuova scala
MSK 92) e per rappresentazioni alternative della severità degli effetti
e dello scuotimento.
Per lo svolgimento delle attività relative ai due ultimi temi si prevede
una forte interazione con i settori che si occupano di edifici storici e
di vulnerabilità.
Un secondo filone ha come obiettivo il calcolo di parametri del terremoto, inclusi i parametri di attenuazione. L'attività di ricerca del settore sarà mirata alla individuazione dei metodi e dei criteri sotto elencati o al perfezionamento di quelli oggi disponibili ma insoddisfacenti:
- sviluppo di criteri e metodologie per la determinazione dei parametri
epicentrali xo, yo, Io a partire da carte di intensità;
- sviluppo di criteri e metodologie per la determinazione di un parametro
macrosismico atto a caratterizzare la grandezza del terremoto, e di eventuali
relazioni con i parametri strumentali di significato analogo (magnitudo);
- sviluppo di modelli di valutazione dell'intensità attesa a partire
da dati di intensità osservata (attenuazione macrosismica);
- sviluppo di modelli di valutazione dello scuotimento al sito a partire
da dati strong motion.
I principali prodotti di questo settore di attività sono stati così individuati:
- relazioni su ricerche storiche (spogli di fonti, analisi, ecc.);
- studi di terremoti, secondo formati standard (carte di intensità,
ecc.);
- metodologie (sistemi esperti, ecc.) per la valutazione dell'intensità
I a partire da dati testuali e da questionari macrosismici;
- metodologie per l'aggiornamento alla scala MSK 92 delle stime di
intensità espresse in scale differenti.
- elementi per le analisi di pericolosità e di rischio e per l'affinamento
della caratterizzazione delle zone sismogenetiche.
2.2 - Definizione delle strutture sismogenetiche e caratterizzazione dell'eccitazione sismica ad esse associata.
L'attività è rivolta alla definizione delle strutture sismogenetiche ed alla caratterizzazione dell'eccitazione sismica ad esse associata. Obiettivo principale è la produzione di documenti sintetici sulle caratteristiche sismotettoniche delle varie aree del territorio nazionale da utilizzare come documenti di input per la costruzione di scenari di pericolosità e di rischio.
Si curerà l'aggiornamento della zonazione sismotettonica e l'aggiornamento delle monografie relative alle singole aree sismogenetiche, con relativo data base.
Ad un primo settore di attività afferiscono le ricerche dedicate alla definizione delle strutture sismogenetiche e alla caratterizzazione cinematica e dinamica della sorgente. Le tematiche che verranno attivate riguarderanno principalmente:
- le caratteristiche strutturali e l'evoluzione cinematica recente del territorio
nazionale e delle aree adiacenti;
- le relazioni fra strutture attive e sismicità;
- le caratteristiche geometriche, meccaniche e cinematiche della sorgente;
- i processi di rottura alla sorgente e le modalità di radiazione
dell'energia sismica (momento sismico, meccanismi focali, stress drop,
ecc.).
Obiettivo generale è quello di migliorare il modello sismotettonico
del territorio nazionale e fornire documenti di sintesi attendibili da utilizzare
per valutazioni della pericolosità e del rischio.
Un secondo campo di attività prevede lo sviluppo di studi di paleosismologia con l'obiettivo principale di riconoscere, attraverso analisi di paleosismologia, strutture potenzialmente attive in aree geologicamente indiziate ma con sismicità scarsamente definita. Obiettivo collaterale è quello di controllare, sempre attraverso analisi di paleosismicità, l'esistenza a meno di fenomeni di fagliazione superficiale in aree geologicamente non indiziate ma indicate come possibili sedi di eventi storici disastrosi mal documentati. Si curerà anche l'approfondimento metodologico sul contributo dei dati di paleosismicità ai fini della valutazione del potenziale sismico delle varie aree nel territorio .
2.3 - Elaborazione di scenari di pericolosità relativi a varie aree sismiche del territorio nazionale.
Questo settore, che ingloba gli studi indirizzati al perfezionamento dei metodi di valutazione della pericolosità sismica a scala regionale e locale, non è riconducibile ad un unico ambito disciplinare e costituisce uno dei momenti di sintesi che caratterizzano l'attività del Gruppo. L'obiettivo principale viene identificato nell'elaborazione di scenari di pericolosità relativi a varie aree sismiche del territorio nazionale. A tale scopo verranno individuati e sperimentati diversi approcci, sia probabilistici che deterministici, assumendo più grandezze come indicatori di pericolosità (intensità, accelerazione, velocità, ordinate spettrali). Le attività comprendono lo studio dell'influenza delle condizioni locali sulle caratteristiche del moto del suolo al sito: in questo settore si analizzeranno i metodi disponibili e si svilupperanno nuove procedure, con particolare riguardo alle applicazioni che richiedono metodi speditivi. Si curerà anche l'aggiornamento delle carte di pericolosità del territorio nazionale orientate alla classificazione sismica, in base ai prodotti che verranno realizzati nell'ambito degli obiettivi 1 e 2. Si produrranno, inoltre, carte di pericolosità del territorio nazionale utilizzando i vari descrittori selezionati per la costruzione di scenari.
Un primo filone di attività ha il compito di individuare modelli e procedure che meglio consentano di sfruttare la totalità delle conoscenze fisiche via via messe a disposizione nell'ambito degli obiettivi 1 e 2 e che assicurrino il massimo di flessibilità nell'utilizzo dei risultati delle analisi di pericolosità. Si definiranno in dettaglio le procedure di applicazione per ottenere risultati chiaramente confrontabili e si espliciteranno ipotesi e criteri di accettabilità delle stesse. E' anche compito del settore curare lo sviluppo di moduli trasferibili ai potenziali utilizzatori
Il secondo filone prevede lo sviluppo di ricerche per valutare le modificazioni del moto del suolo provocate dalle condizioni di sito, integrando approcci numerici e sperimentali. Sarà compito del settore prospettare una gamma di metodi tra i quali individuare di volta in volta quello più adatto al tipo di problema, alla scala alla quale si sta operando ed alle risorse che ragionevolmente possono essere impiegate. I metodi di modellazione disponibili dovranno essere sottoposti ad attenta critica per evidenziarne pregi e limiti; al fine di superare questi ultimi dovranno essere ricercati nuovi approcci. L'attività di ricerca del settore sarà strettamente correlata ai problemi specifici che emergeranno nello sviluppo degli scenari di pericolosità e dovrà fornire un adeguato supporto per il conseguimento di questi prodotti.
2.4 - Perfezionamento delle tecniche di progettazione e realizzazione di nuove costruzioni e delle tecniche di intervento su quelle esistenti.
Questo settore è rivolto allo studio di tutte le problematiche concernenti il perfezionamento delle tecniche di progettazione e realizzazione di nuove costruzioni, nonché di intervento su quelle esistenti, onde renderle atte a sopportare con adeguata sicurezza le azioni previste in zona sismica.
I singoli obiettivi si possono associare a tipologie costruttive e relativi materiali, mentre le ricerche da compiere coprono per ogni obiettivo i settori della sperimentazione fisica, della modellazione numerica, del campo applicativo (normative, codici di pratica, problematiche legate a realtà locali). All'interno di ogni obiettivo le attività porteranno alla valutazione della efficienza delle diverse tecniche, allo sviluppo di metodi di analisi numerica delle strutture ed alla fornitura di contributi agli sviluppi normativi in settori innovativi o comunque di carenza delle norme vigenti. Si prevede la produzione di documenti sullo stato dell'arte e sui rapporti efficacia/costo delle tecniche di intervento, nonché documenti preliminari alla stesura di normative.
Per comodità di esposizione si trattano separatamente gli aspetti relativi alle costruzioni in muratura ordinarie, alle costruzioni in cemento armato ed in acciaio, agli edifici monumentali. Per i primi due settori si distinguono gli studi relativi alle nuove costruzioni da quelli relativi agli interventi sulle costruzioni esistenti.
Costruzioni in muratura
In questo settore si analizzano le costruzioni nuove in muratura ordinaria o armata e le costruzioni esistenti ordinarie, fermo restando che le problematiche legate in modo diretto ad eventuali caratteristiche di bene culturale di una costruzione esistente andranno di norma studiate nell'ambito della terza delle articolazioni previste.
I principali temi sono:
per le nuove costruzioni,
- il comportamento meccanico dei materiali, in particolare di quelli nuovi
che si affacciano sul mercato;
- la risposta ad azioni sismiche di elementi strutturali ed intere
costruzioni;
- le tecniche costruttive;
- i problemi concernenti le fondazioni;
- i problemi normativi, con particolare riferimento alla definizione delle
azioni sismiche di verifica, le prestazioni da richiedere per le risposte,
le prescrizioni per eventuali impieghi di tecniche di isolamento sismico;
per le costruzioni esistenti,
- il comportamento meccanico dei materiali, con particolare attenzione per
i tessuti murari e specifico riferimento alle singole realtà locali
in termini sia di materiali che di tradizioni costruttive;
- la risposta ad azioni sismiche nelle situazioni proprie delle costruzioni
esistenti e la conseguente valutazione delle condizioni di sicurezza;
- le tecnologie e le tecniche di rafforzamento nonché l'accertamento
della loro efficacia;
- i problemi normativi, con particolare attenzione per le azioni da assumere
per le verifiche, i livelli di sicurezza da richiedere, le verifiche ed eventuali
operazioni in fondazione.
I principali prodotti saranno:
- relazioni su risultati di indagini sperimentali, con indicazioni di dati
conclusivi utili per le applicazioni e/o di metodologie e criteri per indagini
specifiche da compiere in singole situazioni locali;
- relazioni su metodi di calcolo messi a punto e fornitura del relativo
software;
- relazioni su tecniche costruttive o di adeguamento antisismico aventi il
taglio di codici di pratica;
- documenti di taglio normativo da proporre alle autorità preposte.
Costruzioni in cemento armato e acciaio
Il settore riguarda gli edifici in cemento armato o acciaio nuovi ed esistenti, altre costruzioni anche in cemento armato precompresso ed in altri materiali moderni, le strutture prefabbricate.
I principali temi sono:
per le nuove costruzioni,
- il comportamento meccanico sotto azioni sismiche dei particolari costruttivi
e degli elementi strutturali;
- la risposta ad azioni sismiche di elementi strutturali ed intere costruzioni,
con particolare attenzione per la interazione tra elementi strutturali e
non;
- le tecniche costruttive;
- i problemi concernenti le fondazioni;
- i problemi normativi, con particolare riferimento alla definizione delle
azioni sismiche di verifica, le prestazioni da richiedere per le risposte,
le prescrizioni per eventuali impieghi di tecniche di dissipazione
dell'energia;
per le costruzioni esistenti,
- la risposta ad azioni sismiche nelle situazioni proprie delle costruzioni
esistenti e la conseguente valutazione delle condizioni di sicurezza;
- le tecnologie e le tecniche di rafforzamento, nonché l'applicazione
di dispositivi per la riduzione degli effetti sismici;
- i problemi normativi, con particolare attenzione per le azioni da assumere
per le verifiche, i livelli di sicurezza da richiedere, le verifiche ed eventuali
operazioni in fondazione, i problemi connessi alla eventuale applicazione
dei dispositivi sopra detti.
I principali prodotti saranno:
- relazioni su risultati di indagini sperimentali, con indicazioni di dati
conclusivi utili per le applicazioni;
- relazioni su metodi di calcolo messi a punto e fornitura del relativo
software;
- relazioni su tecniche costruttive o di adeguamento antisismico aventi il
taglio di codici di pratica;
- documenti di taglio normativo da proporre alle autorità preposte.
Edilizia storica ed edifici monumentali
Oggetto di studio sono le costruzioni aventi carattere di bene culturale o a titolo individuale o come contenitori o come componenti di un tessuto architettonico storico, e tratta le questioni nelle quali il suddetto carattere abbia rilevanza sulle possibili soluzioni e le scelte.
I principali problemi riguardano:
- il comportamento meccanico dei materiali, nonché le questioni connesse
al degrado, con specifico riferimento alle singole realtà locali in
termini sia di materiali che di tipologie costruttive;
- la risposta ad azioni sismiche nelle situazioni proprie delle costruzioni
monumentali e la conseguente valutazione delle condizioni di sicurezza;
- la definizione delle condizioni di sicurezza accettabili;
- lo studio in chiave moderna delle tecnologie tradizionali e della loro
efficacia in termini di sicurezza;
- le tecnologie e le tecniche di intervento moderne e l'accertamento delle
loro caratteristiche di efficacia meccanica, compatibilità chimico-fisica,
compatibilità architettonica, reversibilità;
- i problemi normativi, con particolare attenzione per la salvaguardia di
entrambi i settori da tutelare, quello della identità culturale del
bene e quello della sicurezza.
I principali prodotti saranno:
- relazioni su risultati di indagini sperimentali, con indicazioni di dati
conclusivi utili per le applicazioni e/o di metodologie e criteri per indagini
specifiche da compiere in singole situazioni locali;
- relazioni su metodi di calcolo messi a punto e fornitura del relativo
software;
- relazioni sulle modalità da seguire negli studi di singole problematiche
onde garantire il corretto approccio multidisciplinare;
- relazioni su possibili tecniche di intervento, aventi il taglio di codici
di pratica;
- documenti di taglio normativo da proporre alle autorità preposte.
Altri argomenti
Argomenti non esplicitamente citati in precedenza riguardano la progettazione in zona sismica di reti ed infrastrutture ovvero l'adeguamento di sistemi esistenti; alcuni potranno trovare spazio nei settori sopra elencati (quali ad esempio i ponti e viadotti); per gli altri sono invece previste valutazioni di fattibilità in vista della futura attivazione di settori di ricerca in funzione delle disponibilità finanziarie.
2.5 - Perfezionamento dei metodi di valutazione della vulnerabilità alle azioni sismiche di componenti, sistemi ed ambiente fisico.
Si prevedono studi indirizzati al perfezionamento dei metodi di valutazione della vulnerabilità alle azioni sismiche di popolazioni di "individui" (componenti, ad esempio: classi di edifici, tipi di ponti, ecc.), di sistemi ed ambiente fisico, con particolare attenzione ai componenti di una popolazione piuttosto che ad oggetti singoli. Gli obiettivi si possono associare a classi di componenti, quali costruzioni, sistemi e territorio, mentre le ricerche da compiere coprono per ogni obiettivo i settori della messa a punto di relazioni tra severità del moto, vulnerabilità e livelli di danneggiamento, nonché dello studio di approcci globali per la riduzione della vulnerabilità e valutazione dei relativi costi. All'interno di ogni obiettivo le attività porteranno alla messa a punto di metodologie di rilevamento e valutazione dei dati, definizione e gestione di banche dati, fornitura dei relativi softwares, metodologie e softwares per lo studio di interventi a livello di popolazione di oggetti; la messa a punto di specifici strumenti operativi è un preciso compito del settore.
Sarà garantita l'assistenza ad eventuali operazioni di rilievo di vulnerabilità in singole situazioni locali (in collaborazione con amministrazioni centrali dello stato, regioni ed altri enti locali), la produzione di modelli di stima dei costi di riduzione della vulnerabilità, la partecipazione a progetti specifici di valutazione del rischio in aree e/o per classi particolari di edifici promossi da pubbliche amministrazioni.
In relazione a quanto già accennato si individuano tre articolazioni.
Vulnerabilità di componenti
Riguarda lo studio di metodi di valutazione della vulnerabilità per diverse classi di edifici o per diversi tipi di strutture e loro aggregazioni elementari.
I principali temi sono:
- individuazione dei dati da rilevare per le valutazioni di vulnerabilità
dei singoli "oggetti": edifici in muratura, edifici in cemento armato, edifici
monumentali, edifici industriali, edifici strategici, ponti e viadotti,...;
- messa a punto dei relativi strumenti di raccolta dei dati: schede, strumenti
informatici, sistemi esperti, banche dati, ecc.;
- sviluppo di procedure basate sull'utilizzazione di dati già disponibili
o raccolti con tecniche speditive.
- proposta di metodologie atte a valutare la vulnerabilità;
- proposte per il rilevamento di dati relativi ai danni a seguito di eventi
sismici, nonché per la misura di detti danni;
- sviluppo di relazioni tra severità del moto, vulnerabilità
e danneggiamento;
- proposta di metodi per lo studio metaprogettuale di interventi di riduzione
della vulnerabilità, con stima dei costi relativi.
I principali prodotti saranno:
- schede e relativi manuali di istruzioni;
- softwares equivalenti alle schede, dotati di "help on line", oppure sistemi
esperti, gli uni e gli altri utilizzabili sul campo a mezzo di calcolatori
portatili;
- strutture di banche dati;
- modelli di elaborazione dei dati;
- relazioni su campagne di raccolta dati condotte in situazioni specifiche,
con esemplificazione delle possibili elaborazioni.
Vulnerabilità dei sistemi
Quasi tutti i concetti illustrati nel punto precedente si ripropongono per la vulnerabilità dei sistemi, con una sola importante differenza: mentre l'obiettivo vulnerabilità dei componenti quali edifici ed altre strutture è ormai oggetto di studio da non pochi anni, ed inoltre rappresenta motivo di interesse specifico per un settore disciplinare consolidato ed esperto in materia quale è quello della ingegneria strutturale, l'obiettivo vulnerabilità dei sistemi riguarda "oggetti" sin qui assai poco studiati in ambito sismico, per cui è scarsa la esperienza in proposito ed è altresì modesto l'interesse di tipo disciplinare. Ciò nonostante il tema merita uno sforzo particolare data la grande importanza dei sistemi in materia di rischio sismico. Gli "oggetti" da studiare sono i sistemi a rete, quali strade, ferrovie, reti idrauliche, reti elettriche, reti gas, ecc., nonché i sistemi urbani.
I principali temi sono:
- individuazione dei dati da rilevare per le valutazioni di vulnerabilità
delle singole reti sopra citate;
- messa a punto dei relativi strumenti di raccolta dei dati: schede, strumenti
informatici, sistemi esperti, consultazione di dati progettuali (di regola
maggiormente disponibili ed attendibili rispetto ai progetti di edifici),
banche dati;
- sviluppo di procedure basate sull'utilizzazione di dati già disponibili
o raccolti con tecniche speditive;
- proposta di metodologie atte a valutare la vulnerabilità;
- proposte per il rilevamento di dati relativi ai danni a seguito di eventi
sismici, nonché per la misura di detti danni;
- sviluppo di relazioni tra severità del moto, vulnerabilità
e danneggiamento;
- proposta di metodi per lo studio metaprogettuale di interventi di riduzione
della vulnerabilità, con stima dei costi relativi.
I principali prodotti saranno molto simili a quelli specificati al punto
precedente, con una differenza legata alla diversa destinazione di essi:
infatti, mentre gli strumenti per il rilevamento della vulnerabilità
di edifici sono destinati all'uso da parte di un gran numero di tecnici sparsi
sul territorio, gli strumenti mirati alla vulnerabilità dei sistemi
sono senz'altro destinati ad un numero assai più ristretto di tecnici,
presumibilmente dotati di maggiore specializzazione:
- schede e relativi manuali di istruzioni;
- softwares equivalenti alle schede, dotati di "help on line", oppure sistemi
esperti, gli uni e gli altri utilizzabili sul campo a mezzo di calcolatori
portatili;
- strutture di banche dati;
- modelli di elaborazione dei dati;
- relazioni su campagne di raccolta dati condotte in situazioni specifiche,
con esemplificazione delle possibili elaborazioni.
Vulnerabilità dell'ambiente fisico
Riguarda la vulnerabilità agli eventi sismici di "oggetti" costituiti di porzioni di territorio interagenti con l'uomo o le sue attività. In particolare si può trattare di episodi franosi provocati o riattivati dai terremoti.
I principali problemi riguardano:
- stabilità dei pendii che possono interessare tratti stradali o
ferroviarii oppure altri tratti di reti;
- stabilità di pendii che possono interessare singole costruzioni
o centri abitati;
- stabilità delle fondazioni;
- valutazione della vulnerabilità alle azioni sismiche dell'intero
territorio nazionale, da aggiornare e affinare nel tempo;
- valutazioni di fattibilità di procedure basate sulla utilizzazione
di dati raccolti con tecniche speditive.
I principali prodotti saranno:
- sviluppo di codici per analisi di stabilità di specifici episodi
franosi;
- messa a punto di metodi speditivi per valutazioni di vulnerabilità
del territorio a varia scala;
- rapporti di fattibilità come sopra indicato.
Particolare importanza assume la ricerca di collegamenti con il Gruppo Nazionale per la Difesa dalle Catastrofi Idrogeologiche. Lo stabilirsi o meno di forme organiche di collegamento, ed il conseguente trasferimento di conoscenze da un Gruppo all'altro, condizionerà la struttura organizzativa del settore in termini di copertura del territorio nazionale e di attivazione di Unità di Ricerca impegnate su temi indirettamente legati agli aspetti sismici.
2.6 - Perfezionamento dei metodi per la valutazione del rischio e delle strategie per la sua riduzione.
Ingloba gli studi indirizzati al perfezionamento dei metodi per la valutazione del rischio e delle strategie per la sua riduzione. L'obiettivo principale si può identificare con l'elaborazione di scenari di rischio in aree prioritarie e la formulazione di prime stime dei livelli di rischio dell'intero territorio nazionale. A questo settore viene data, nell'ambito della futura attività, una dimensione particolare, facendone un polo di riflessione e di organizzazione per alcune valutazioni di rischio, finalizzate ad ottenere elementi per strategie di mitigazione del rischio stesso, da programmare o da completare sul territorio italiano. In effetti, è ormai tempo di raccordare fra loro conoscenze già acquisite in diverse branche di ricerca settoriale e per portare a termine esperienze già maturate sul campo di misura parziale. Inoltre, si vuole rispondere all'esigenza di fornire agli organi decisionali cui compete la gestione del territorio le basi per politiche razionali di protezione dai terremoti.
La formulazione di scenari di rischio, comprendenti l'indicazione di misure
per la sua riduzione, si svilupperà mediante progetti specifici in
alcune aree del territorio nazionale affidate a gruppi di Unità di
Ricerca, con diverse competenze disciplinari, coordinate da un responsabile
di progetto. Si prevedono, per ora, due tipologie di scenari:
- scenari destinati ad una utilizzazione prevalente per la gestione
dell'emergenza da parte delle organizzazioni della Protezione Civile, che
dovranno costituire la base razionale per la definizione di piani di protezione
civile;
- scenari indirizzati alla definizione di politiche di intervento; in questo
caso si svilupperanno procedure per la valutazione quantitativa dei danni
indiretti conseguenti al danneggiamento fisico di strutture o di componenti
di sistemi.
Sarà garantita, inoltre, la partecipazione a progetti specifici di valutazione del rischio in aree e/o per classi particolari di edifici, promossi da pubbliche amministrazioni.
Oltre ai singoli progetti di valutazione del rischio, si prevede l'attivazione
di studi sui seguenti temi:
- metodi per valutazioni di efficacia di interventi generalizzati di riduzione
del rischio per l'intero territorio nazionale;
- metodi per la programmazione dinamica degli interventi;
- metodi di analisi costi-benefici;
- criteri per l'analisi comparata di differenti procedure di intervento per
la riduzione del rischio.
Tali studi sono finalizzati ad assicurare il tempestivo supporto di conoscenze e di metodi ai responsabili dei progetti di definizione degli scenari di rischio.
Sarà inoltre compito di questo settore l'organizzazione di sedi di confronto disciplinare per quegli aspetti di valutazione e di riduzione del rischio che non trovano precisa collocazione nelle altre linee a carattere più disciplinare.
3. Attività di supporto al Dipartimento e ad altre pubbliche amministrazioni
Gli interventi a supporto del Dipartimento della Protezione Civile in caso di terremoto o in altre circostanze vedono coinvolte, sia pure in diversa misura, tutte le Unità di Ricerca del Gruppo. In caso di terremoto, si prevede di mettere in funzione uno schema organizzativo che consenta al Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti, interagendo con l'Istituto Nazionale di Geofisica, con gli altri Gruppi, con il Servizio Sismico e con altre stutture tecniche della pubblica amministrazione, di mettere a disposizione della comunità colpita dall'evento le proprie competenze. Si ritiene che l'argomento debba essere affrontato dalla Commissione Grandi Rischi per perfezionare i collegamenti e le collaborazioni tra i diversi enti. E' tuttavia possibile indicare fin d'ora i settori nei quali il GNDT può dare un contributo di collaborazione, ferma restando la responsabilità primaria di altre strutture di ricerca, e quelli per i quali il Gruppo si può proporre come principale responsabile.
A titolo esemplificativo si indicano le varie azioni da intraprendere a valle di un evento; ad ogni azione corrispondono diverse fasi temporali, anche sovrapposte, e diversi operatori:
1 - Localizzazione, valutazione della magnitudo e stima preliminare
dell'intensità epicentrale
2 - Allarme
3 - Stima preliminare della dimensione dell'area colpita e della severità
degli effetti
4 - Avvio delle prime operazioni di soccorso
5 - Trasmissione alla Protezione Civile di informazioni sintetiche sulle
caratteristiche della sismicità pregressa dell'area colpita
6 - Informazione alla popolazione
7 - Sopralluogo speditivo
8 - Agibilità
9 - Valutazione di situazioni di pericolosità indotta a scala locale
e regionale
10 - Monitoraggi
11 - Rilievo macrosismico
12 - Rilievo dei danni e valutazione dei costi di ripristino
13 - Incontri con la popolazione
14 - Supporto per la localizzazione degli insediamenti provvisori
Sempre a titolo esemplificativo, si può considerare il quadro temporale delle varie azioni, riportato in tabella 1; il terremoto segna l'ora zero per le operazioni successive.
Nel seguito si indicano, per ognuna delle azioni sopra elencate, i possibili contributi del Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti e gli enti che, secondo il Consiglio Scientifico del Gruppo, dovrebbero avere la responsabilità dell'azione. E' opportuno ribadire che, al momento, si tratta di una proposta da sottoporre alla verifica della comunità scientifica e degli organi del Dipartimento della Protezione Civile.
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TABELLA 1 - Quadro temporale delle azioni post-evento
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| Operazione | inizio | durata mass. | ||||||||||
|
1 |
10m | -- | ||||||||||
|
2 |
10m | -- | ||||||||||
|
3 |
1h | 12h | ||||||||||
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4 |
1h | 7g | ||||||||||
|
5 |
2h | 4h | ||||||||||
|
6 |
fine 5 | imprecisata | ||||||||||
|
7 |
6h | 48h | ||||||||||
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8 |
1g | 15g | ||||||||||
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9 |
1g | 30g | ||||||||||
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10 |
2-3g | imprecisata | ||||||||||
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11 |
2g | 30g | ||||||||||
|
12 |
fine 8 | 60g | ||||||||||
|
13 |
7g | imprecisata | ||||||||||
|
14 |
15g | 30g |
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Sinteticamente le singole azioni possono essere così descritte:
1 - Localizzazione, valutazione della magnitudo e stima preliminare dell'intensità epicentrale. E' certamente compito dell'ING e non è prevedibile alcun intervento da parte del GNDT.
2 - Allarme. L'ING, di intesa con il Dipartimento della Protezione Civile, stabilirà se modificare o mantenere le attuali procedure di allarme al Dipartimento della Protezione Civile. Vanno stabilite le modalità attraverso le quali verrà data tempestiva (10 - 30 minuti dal terremoto) comunicazione al GNDT dell'avvenuto evento quando l'intensità epicentrale stimata superi una soglia da stabilire (es: VI). Il GNDT organizzerà al suo interno un meccanismo di reperibilità nonché di diffusione delle informazioni ai suoi operatori. Le operazioni che il GNDT attiverà saranno differenziate in funzione della gravità della situazione.
3 - Stima preliminare della dimensione dell'area colpita e della severità degli effetti. Sulla base della localizzazione, della magnitudo e della stima dell'intensità epicentrale, si determina un possibile quadro della distribuzione del danneggiamento atteso mediante modelli di vulnerabilità dell'area interessata e modelli di propagazione. Affinché questa operazione sia sufficientemente rapida i citati modelli devono essere predisposti preventivamente. Si può prevedere una prima risposta nell'arco di un'ora, con successive approssimazioni nelle 12 seguenti. Per migliorare l'approssimazione si può valutare la fattibilità di una rapida raccolta di informazioni sugli effetti del terremoto su alcuni edifici tipici, utilizzati come indicatori, attaverso un meccanismo di trasmissione basato o su una rete di operatori distribuiti sul territorio (es: carabinieri, polizia, ecc.) o su un sistema di monitoraggio automatizzato. Il GNDT può farsi carico di predisporre ed aggiornare i modelli di propagazione e di vulnerabilità; la gestione può essere affidata al Dipartimento o al Servizio Sismico. In via transitoria il GNDT potrà essere disponibile a gestire questo servizio.
4 - Prime operazioni di soccorso. E' compito delle forze a ciò preposte istituzionalmente e delle organizzazioni del volontariato. Le strutture di ricerca possono fornire assistenza scientifica al centro operativo che gestisce l'intervento.
5 - Trasmissione alla Protezione Civile di informazioni sintetiche sulle
caratteristiche della sismicità pregressa dell'area colpita. Gli enti
di ricerca ed i Servizi Tecnici Nazionali devono fornire al Dipartimento
della Protezione Civile un quadro sintetico delle caratteristiche della
sismicità dell'area colpita, contenente:
- definizione della zona sismogenetica e descrizione delle sue caratteristiche
sismotettoniche principali;
- terremoto massimo verificatosi nella zona (possibilmente con rappresentazione
del piano quotato e delle isosisme) e sue repliche;
- elenco dei terremoti distruttivi della zona (possibilmente con rappresentazione
dei piani quotati e delle isosisme) e loro repliche;
- giudizio sulla possibile evoluzione della crisi sismica.
Questi elementi sono finalizzati anche alla formulazione di un giudizio sulla possibile evoluzione della crisi sismica. Il quadro conoscitivo anzidetto deve scaturire dalla confluenza dei risultati delle ricerche svolte dai vari enti operanti nel settore. Il GNDT può contribuire con le monografie in corso di preparazione ad integrazione del modello sismotettonico e con i risultati delle ricerche già svolte e di quelle tuttora in corso sulla sismicità storica.
6 - Informazione alla popolazione. E' responsabilità del Dipartimento della Protezione Civile; le strutture di ricerca possono predisporre materiale informativo e illustrativo.
7 - Sopralluogo speditivo. Il GNDT dispone di numerose Unità di Ricerca dislocate su quasi tutto il territorio nazionale, che potrebbero essere organizzate per effettuare con mezzi propri una rapida ricognizione dell'area colpita al fine di tracciare un quadro, sia pur preliminare, della severità degli effetti e dell'estensione della zona danneggiata.
8 - Agibilità. Questa operazione è in genere svolta da operatori istituzionalmente a ciò preposti quali Vigili del Fuoco e tecnici della pubblica amministrazione a vari livelli. Se non già fatto in precedenza, il GNDT deve fornire strumenti e metodi, nonché garantire l'addestramento e l'aggiornamento degli operatori. Va comunque assicurata una forma di assistenza al centro di coordinamento delle operazioni sia per l'eventuale valutazione dei giudizi di agibilità dati, sia per speciali interventi in casi particolarmente critici.
9 - Valutazione di situazioni di pericolosità indotta a scala locale e regionale. L'operazione dovrebbe essere affidata ai servizi tecnici della pubblica amministrazione. In ogni caso il GNDT, così come il GNDCI per i settori di sua competenza, potrà fornire assistenza agli operatori istituzionali. In casi particolarmente critici il Gruppo potrà organizzare e coordinare squadre pluridisciplinari analogamente a quanto il Progetto Finalizzato Geodinamica ha fatto nel caso del terremoto del 23.11.1980.
10 - Monitoraggi. Il monitoraggio sismometrico per lo studio dell'evoluzione della crisi sismica è garantito dalle strutture operative dell'ING, mediante la rete fissa e la rete mobile; può essere valutata volta per volta l'opportunità o meno di integrare la rete con strumentazione disponibile presso altri enti. Spetta comunque all'ING il decidere e coordinare tali integrazioni. Sarebbe opportuno associare al monitoraggio sismometrico un monitoraggio con accelerometri ad alta dinamica, ad integrazione della rete fissa ENEL-ENEA. Va verificata la disponibilità dei vari enti ad effettuare questa operazione. Andrebbe inoltre esplorata la fattibilità di un monitoraggio su edifici campione al fine di sfruttare le repliche per una miglior comprensione del comportamento dinamico delle strutture. Su quest'ultimo punto il GNDT può contribuire con le Unità di Ricerca che si occupano dello studio del comportamento degli edifici sotto azioni sismiche.
11 - Rilievo macrosismico. Per i piccoli terremoti o per le aree di risentimento dei grandi terremoti l'ING è già attrezzato per analizzare la distribuzione degli effetti mediante questionari. Per il rilievo macrosismico delle aree di danneggiamento, l'ING, oltre ad assicurare l'intervento delle proprie strutture operative, potrebbe richiedere e curare il coinvolgimento ed il coordinamento di tutti i potenziali operatori delle strutture tecniche della pubblica amministrazione e degli enti di ricerca. In questa ipotesi andrebbero esplicitati gli standards e definite le procedure. La pubblica amministrazione potrà utilizzare i risultati dei rilievi macrosismici per la delimitazione di aree nelle quali si è superata, mediamente, una soglia critica del livello di compromissione del normale funzionamento delle attività economiche e sociali; per tali aree, in passato, sono stati varati provvedimenti recanti agevolazioni di vario tipo ed è prevedibile che questo avvenga anche per i terremoti futuri. Ovviamente non si può pensare di ricavare dal rilievo macrosismico la stima puntuale dei livelli di danneggiamento e la valutazione dei costi associati. Il GNDT può contribuire con alcuni operatori.
12 - Rilievo dei danni e valutazione dei costi di ripristino. A terremoto avvenuto il Governo ha avuto necessità di conoscere, in tempi relativamente brevi, l'entità del danno economico causato dall'evento. A questa esigenza si è risposto, in passato, con tempi, modi ed operatori diversi. Si ricordino, ad esempio, i casi Irpinia 1980, Italia Centrale 1984, Basilicata 1989, Sicilia Orientale 1990. Sembra opportuno individuare una volta per tutte procedure, tempi ed operatori in modo da garantire uno svolgimento ottimale delle operazioni di valutazione del danno. Il GNDT, per parte sua, ha definito strumenti di rilevamento ed ha sperimentato procedure che si sono dimostrati adeguati. Per il futuro si deve definire a priori chi deve avviare, coordinare e tirare le fila dell'operazione e chi deve materialmente svolgere le indagini una volta che le autorità di governo abbiano deciso l'effettuazione dei rilievi. Il GNDT è disponibile ad affiancare le strutture tecniche della pubblica amministrazione (Servizio Sismico Nazionale) nelle fasi di coordinamento delle operazioni e di elaborazione dei dati. Al limite, il GNDT potrebbe farsi carico di queste attività in prima persona. Per quanto riguarda i rilevatori sembra ragionevole pensare a soluzioni differenziate nelle varie parti del territorio nazionale, in funzione delle potenzialità delle strutture tecniche periferiche della pubblica amministrazione. Vanno comunque individuati gli operatori in modo da rendere possibile un lavoro preventivo di formazione e di aggiornamento; vanno anche previste le procedure di attivazione.
13 - Incontri con la popolazione. Come nel passato, si renderà necessario garantire la disponibilità a soddisfare le richieste del Dipartimento a partecipare ad incontri con la popolazione delle aree colpite da terremoto. Il GNDT può contribuire per gli ambiti disciplinari di sua competenza.
14 - Supporto per la localizzazione degli insediamenti provvisori. Nel caso di eventi di una certa gravità, si è posta e si porrà l'esigenza di una rapida valutazione della sicurezza di aree scelte per la localizzazione di insediamenti provvisori. Sarebbe auspicabile che la scelta di tali aree fosse contenuta negli ordinari strumenti urbanistici; in carenza, il GNDT garantisce la propria disponibilità per i settori di competenza.
4. Attività di informazione e di formazione
Negli anni passati il Gruppo ha sviluppato e sperimentato strumenti didattici rivolti ad una utenza principalmente identificabile con gli studenti della scuola media superiore; ha altresì sperimentato campagne di informazione rivolte agli utenti delle scuole di ogni ordine e grado ed alla popolazione in generale. E' stato anche sviluppato uno studio di fattibilità per un progetto di educazione ai rischi derivanti da fenomeni naturali.
Si ritiene possibile il passaggio alla fase dell'utilizzazione sistematica dei prodotti disponibili e dell'avvio di campagne generalizzate di informazione. Il requisito essenziale, oltre alle necessarie risorse finanziarie, è la reale collaborazione di vari settori della pubblica amministrazione.
Si prevede inoltre di organizzare una adeguata attività editoriale, mirata alla diffusione di informazioni all'esterno del Gruppo, e l'adeguamento della circolazione delle informazioni all'interno del Gruppo alle nuove esigenze di collegamento tra le varie Unità di Ricerca, derivanti dai prodotti che il Gruppo deve fornire.
5. Fabbisogno finanziario
La stima del fabbisogno finanziario, originariamente effettuata dal Consiglio Scientifico per lo svolgimento della totalità delle attività sopra descritte, ammontava a 27 miliardi di lire per il triennio 1993 - 1995. Tale stima era rapportata all'entità dei finanziamenti degli anni precedenti, ad eccezione degli ultimi due anni: nel 1991 e nel 1992, infatti, si è avuta una drastica riduzione del contributo finanziario che ha notevolmente rallentato l'attività del Gruppo.
Per il 1993 si è avuta una ulteriore riduzione del contributo; ciò comprometterà in parte il programma del triennio: sarà tuttavia possibile limitare le conseguenze negative se per il 1994 ed il 1995 si tornerà a livelli di finanziamento almeno pari alle somme inizialmente preventivate, vale a dire 9 miliardi per il 1994 e 10 miliardi per il 1995.