29/05/2020
In un articolo pubblicato sulla rivista Engineering Geology da un team dell’Istituto di metodologie per l’analisi ambientale (Cnr-Imaa) è presentato per la prima volta alla scala di una intera città una stima sperimentale dell’effetto di risonanza tra l'ambiente urbano costruito e il sottosuolo, un altro piccolo tassello per la mitigazione del rischio sismico.
Un fatto ormai ben noto alla comunità scientifica è che durante un terremoto si possono verificare danneggiamenti molto diversi in luoghi pur molto vicini tra loro o si possono osservare gravi danni anche in località molto distanti dall’epicentro. Mentre è altresì ben noto che le principali cause sono da ricercarsi in particolari condizioni del sottosuolo, tanti studi stanno evidenziando che per comprendere meglio questo fenomeno non si può prescindere del tutto dalla presenza dell’edificato. Ma come possiamo identificare quelle aree delle città in cui condizioni del sottosuolo particolarmente sfavorevoli e fenomeni di interazione con gli edifici sovrastanti si verificano?
L’ambiente urbano è per sua natura complesso ed eterogeneo e, per comprendere quale sarà la sua risposta ad un evento sismico, potrebbe essere fondamentale guardarlo nel suo insieme, sposando un approccio di tipo olistico. Nell’ambito delle attività del progetto CLARA (CLoud plAtform and smart underground imaging for natural Risk Assessment) finanziato dal MIUR, si è stimato sperimentalmente l’effetto di risonanza tra l'ambiente urbano costruito e il sottosuolo. La città prescelta come laboratorio a scala naturale è stata la città di Matera, patrimonio mondiale dell’UNESCO e Capitale Europea della Cultura nel 2019. La scelta è stata soprattutto indirizzata dall’ottima conoscenza della geologia dell’area, arricchita dai numerosi dati geologici e geognostici pubblicati da diversi autori in precedenti studi. Inoltre, la Città di Matera e la Regione Basilicata mettono a disposizione della comunità utilissime basi di dati riguardanti il territorio e l’abitato della città contenenti le principali caratteristiche di tutti gli edifici.
Le principali caratteristiche vibratorie (frequenze principali di vibrazione) dei terreni superficiali e di 4049 edifici sovrastanti della città sono stati determinati grazie ad un’estesa campagna di acquisizione di rumore sismico ambientale e a considerazioni statistiche. Un’analisi comparata delle frequenze di vibrazione di suoli ed edifici ha permesso di realizzare delle stime semi-quantitative dalle quali si è visto che circa il 20% degli edifici materani potrebbero mostrare un effetto di risonanza con il sottosuolo, mentre circa il 44% degli edifici non presenta condizioni sfavorevoli tali da creare un aggravio di danneggiamento in caso di occorrenza di terremoto.
L’analisi di tali risultati nel contesto spaziale attraverso l’impiego di strumenti software GIS (Geographic Information System) ha permesso inoltre di identificare le aree della città aventi tali specificità. Inoltre, tutti i dati pregressi e quelli acquisiti in questo studio, sono stati archiviati e messi a disposizione della comunità attraverso il Geo-portale - Progetto Clara, basato su tecnologie e approcci tipici del mondo open source. Il portale permette la visualizzazione e l’interrogazione dei diversi livelli informativi archiviati (tipologia di edificio, caratteristiche dell’edificio, frequenza di risonanza misurata e/o stimata, tipo di geologia, etc..). Questa risorsa, che sposa in pieno la filosofia dell’open-data, rappresenta uno strumento conoscitivo prezioso a disposizione di amministratori locali, pianificatori e cittadini utile per una corretta pianificazione territoriale in termini sismici che miri all’allocazione delle risorse per la messa in sicurezza degli edifici.
Didascalìa immagine: mappa dei livelli di risonanza suolo-strutture sovrapposta alla mappa geologica della città di Matera. I diversi colori, dal verde al rosso, indicano la sovrapposizione tra le bande di frequenza di risonanza di suolo ed edifici, seguito dal numero di edifici interessato (sia come numero assoluto che in proporzione al campione di edifici analizzato)
Per informazioni:
Maria Rosaria Gallipoli
Cnr - Istituto di metodologie per l'analisi ambientale
C.da Santa Loja, Zona Industriale, Tito Scalo (PZ)
mariarosaria.gallipoli@imaa.cnr.it
0971427285
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