6A2 - Hazard con nuovi dati e con
metodi innovativi (Coordinatore: L. Peruzza)
Premessa
La proposta nasce dalla tradizione consolidata in GNDT nel progettare,
realizzare e divulgare valutazioni di hazard; questo è il frutto di una
catena interdisciplinare che permette di organizzare dati di base originali ed
elaborazioni tra loro congruenti.
E' opinione generalizzata, a livello nazionale ed internazionale, che le
valutazioni di hazard più recenti e sofisticate debbano essere stime di
pericolosità dipendenti dal tempo; problematico invece, e tutt'altro
che risolto con metodologie consolidate, è il trasferimento di
tecniche standardizzate e la valutazione dell'affidabilità dei metodi,
in realtà nazionali che sono diversificate per livello di conoscenza,
cultura e tipologia dello sviluppo antropico.
Le esperienze italiane sono rimaste finora nell'ambito della dialettica
accademica. I terremoti di Umbria-Marche dello scorso anno, con le conoscenze
sismologiche derivate e per l'interesse destato, sono il pretesto per un
approfondimento di ricerca che risulti finalizzato all'abbattimento del rischio
sismico per quell'area: in questo senso introdurre nella previsione l'elemento
"tempo trascorso" dovrebbe consentire una migliore programmazione degli
interventi sull'edificato già esistente.
Il progetto, in questa sua prima versione, è articolato sostanzialmente
in bue blocchi. Il primo si articola sulle Attività delle Unità
Operative che da anni lavorano su queste tematiche, e sull'interfacciamento
multidisciplinare del personale GNDT; il secondo blocco contiene
l'individuazione di alcune linee guida per lo sviluppo della ricerca, ed
è inteso come una "Call for proposal" per i soggetti di ricerca ed
organismi interessati, nei limiti di tempo e di risorse finanziarie stabilite
dal CS.
Viene riportata in seguito anche la descrizione delle Attività previste
nel PE97 in relazione alla medesima area, e l'aggancio ad alcune fasi di altri
progetti in corso di realizzazione (5.1.1 - Mappa delle zone sismogenetiche e
delle probabilità dei terremoti ad esse associati per diversi livelli di
M; 5.1.2 - Inventario delle faglie attive e dei terremoti ad esse associabili;
5.1.3 - Catalogo strumentale 1980-1997) dai quali si attendono importanti
contributi.
Da ultimo, come art. 23 del Gruppo ed assieme a tutti i colleghi, mi auguro che
stia volgendo al termine oltre la convenzione triennale anche la difficile fase
di evoluzione del GNDT, e che il rinnovamento significhi anche un importante
rilancio delle Attività.
Transizione all'hazard di terza generazione
L'Italia oggi dispone essenzialmente di due generazioni di stime della
pericolosità sismica su scala nazionale. La prima è quella che
nel 1984 ha portato alla classificazione sismica oggi in uso; si è
trattato in quel caso di un approccio esclusivamente probabilistico al
danneggiamento, con riferimento alla base dati disponibile dal Progetto
Finalizzato Geodinamica. La seconda generazione consiste nelle mappe di
pericolosità secondo gli standard previsti dall'EC8, su base dati
totalmente innovativa (NT4.1), consegnate dal GNDT alla Protezione Civile nel
1996: da questi prodotti si sta elaborando con SSN ed ING una proposta di
riclassificazione. La terza auspicata generazione dovrebbe consentire la
transizione da stime poissoniane, stazionarie nel tempo, a valutazione
time-dependent.
Questo progetto interessa una porzione molto limitata del territorio nazionale;
esso si prefigge l'introduzione graduale delle innovazioni in una sorta di
palestra metodologica principalmente focalizzata a quantificare la robustezza
delle assunzioni concettuali. Solo a valle di questa operazione sarà
perciò possibile valutare la fattibilità per l'intero territorio
nazionale.
Fase 0 Realizzazione di un aggiornamento dell'hazard convenzionale
con metodo stazionario, finalizzato alla microzonazione di Umbria e
Marche.
L'attività prevede una revisione della zonazione sismogenetica
alla luce degli eventi 1997-98, l'adozione di dati sismologici eventualmente
revisionati per l'area rispetto alla situazione fotografata nelle carte di
pericolosità del 1996, e la realizzazione di prodotti di
pericolosità in termini di spettri di risposta completi per 3 tipologie
di suolo riferiti alle sedi comunali delle regioni Umbria e Marche, e mappe per
determinate bande di frequenza.
Le UO coinvolte sono DST-UNIPI, CNR IRRS-MI, IRTR-RM, ed OGS-TS.
L'attività è compresa nel PE97 e viene qui citata per completezza
dell'informazione: la consegna dei risultati è prevista per il settembre
1998, in coincidenza col Convegno annuale GNDT.
Fase 1 Parametrizzazione degli elementi sismogenetici assoggettabili
ad un trattamento time-dependent.
L'attività prevede il riconoscimento delle strutture
responsabili dei terremoti maggiori, e la quantificazione della loro
Attività. Questa fase muoverà da un seminario per focalizzare gli elementi necessari alle
modellazioni ibride partendo da una classificazione della tipologia delle
sorgenti simile a quella proposta dal gruppo di lavoro per la California nel
1995; la differenziazione delle sorgenti in relazione al livello di conoscenza
(ad esempio la disponibilità o meno di dati paleosismologici per stimare
la probabilità condizionata di accadimento di un certo evento, oppure la
possibilità di utilizzare solo dati di deformazione complessiva privi di
riferimenti temporali) permetterà infatti di ottimizzare i metodi da
utilizzare nella stima della pericolosità. E' pertanto basilare il
contributo della componente geologica. Nel contempo verrà analizzata
l'associazione terremoto-struttura, e l'individuazione del
possibile modello di ricarica per gli eventi maggiori. In questa operazione
è importante che l'integrazione delle competenze storiche con quelle
geologiche avvenga con l'avvallo delle indagini sismologiche.
Le UO principalmente coinvolte sono quelle di estrazione geologica, storica e
statistico-sismologica; l'attività deve essere svolta in sinergia con
gli altri progetti attivi sulla scala nazionale (5.1.1 - Mappa delle zone
sismogenetiche e della probabilità degli eventi associati, e 5.1.2 -
Inventario delle faglie attive e dei terremoti ad esse associabili), in quanto
alcuni risultati attesi sono similari. Questo progetto prevede quindi la
destinazione di una limitata porzione addizionale di risorse per la
formalizzazione di parametri delle strutture dedicati alla stima della
pericolosità.
Il prodotto atteso è la caratterizzazione delle strutture imputate dei
terremoti maggiori (geometria, tipo di meccanismo atteso, magnitudo massima o
caratteristica, spostamento medio atteso per evento, datazioni eventualmente
riconosciute da indagini paleosismologiche, datazione dell'ultimo evento, ...).
Fase 2 Realizzazione di modellazioni ibride di pericolosità,
con analisi di sensibilità degli approcci alla introduzione di strutture
lineari, simulazione dei meccanismi di ricarica degli eventi maggiori e
trattamento differenziato della Sismicità minore.
L'attività prevede dapprima l'introduzione graduale di
strutture lineari negli approcci convenzionali, e la realizzazione di
stime di pericolosità ancora nell'ipotesi stazionarie; la transizione
avverrà valutando la sensibilità dei metodi tradizionali
all'incremento del tasso di occorrenza di eventi indiziati di una maggiore
probabilità di accadimento in relazione al tempo trascorso dall'ultimo
evento. Poi si prevede la sperimentazione di modelli ibridi di
pericolosità, basati su diverse assunzioni metodologiche, ad esempio con
vari modelli probabilistici per simulare il ciclo di ricarica, o con diverse
ipotesi per la trattazione della Sismicità minore non riconducibile a
strutture lineari (faglie, zone, background). La validazione avverrà
tramite un confronto previsione-accaduto in una analisi temporale a ritroso.
Seguirà una fase di "consenso" per ottenere una stima della
pericolosità datata (1999) per l'area in questione.
Le UO maggiormente coinvolte sono di estrazione sismologico-statistica.
Prodotti finali di questa fase sono le analisi di sensibilità condotte
sulle diverse metodologie e una mappa di previsione al 1999 per la zona
Umbria-Marche. Le prime consentiranno di valutare la fattibilità
nell'estendere qualche tecnica di calcolo all'intero territorio nazionale. La
seconda permetterà una migliore programmazione degli interventi
sull'edificato già esistente.
Linee guida per le proposte di ricerca
Il progetto sopra delineato ha dei fortissimi vincoli in termini di
tempo disponibile e di risorse. D'altro canto è importante insistere
nella delineazione delle linee di sviluppo futuro dell'hazard in Italia, anche
in chiave di progettazione del prossimo triennale GNDT. Per i già citati
motivi non ritengo opportuno inserire alcune tematiche in questa sede: esse
potranno eventualmente trovare spazio e finanziamento in altri progetti in
realizzazione. Temi OUT
Sviluppo metodologico su problematiche relative alla propagazione
sorgente-sito: è sicuramente un aspetto cruciale per la stima realistica
della pericolosità sismica, ma il suo approfondimento richiederebbe un
diverso contesto. Per l'argomento pertanto si conta di utilizzare quanto
disponibile in letteratura, o riformulabile agevolmente usando metodologie
già sviluppate. L'attività può eventualmente essere
riferita per l'area in questione ai progetti 6A1 - Sorgente (Cattaneo) o 6A4 -
Microzonazione (Marcellini).
Procedure per l'assegnazione dell'intensità, calibrazione di
magnitudo, conversione I-M: come sopra.
Effetti di sito: essi introducono un bias alle osservazioni di difficile
scorporo: risulta pertanto preferibile ignorarlo in prima approssimazione, e
considerarlo come effetto sistematico della propagazione.
Definizione tridimensionale delle sorgenti, caratterizzazione spinta della
sorgente: tutti questi aspetti non possono venire adeguatamente rappresentati
nella stima della pericolosità al sito, e pertanto vengono
tralasciati.
Temi IN
Sono invece benvenuti i contributi relativi seguenti tematiche, anche se
sperimentati su casi limitati e progettati in maniera semplificata:
Sperimentazione di modelli time-dependent in relazione alle caratteristiche
della fagliazione italiana.
Bilanciamento energetico di momento sismico e deformazione quale vincolo
alla parametrizzazione delle strutture.
Modellazioni (quali migrazione della deformazione, o variazione di stress
indotte) che possano contribuire a quantificare i margini di incertezza
intrinseci nella definizione del modello di ricarica.
Terremoti principali e repliche: ripercussioni sulla stima dell'hazard.