Caratterizzazione territoriale della sicurezza sismica di strutture e infrastrutture critiche e rilevanti

La progettazione sismica di strutture critiche e rilevanti si basa usualmente su un’analisi di pericolosità sismica con approccio probabilistico che deve tener conto anche di eventi a bassa probabilità di eccedenza rispetto a un edificio ordinario. Nel presente studio la valutazione della pericolosità sismica, per un sistema di distribuzione di petrolio greggio localizzato in Friuli Venezia Giulia, nel nord-est Italia, è stata valutata in termini del picco di accelerazione (PGA) e velocità (PGV) per la sua componente orizzontale e Intensità di Arias, con una probabilità di eccedenza del 2% in 50 anni (corrispondente a un tempo di ritorno di 2475 anni). In questo studio i maggiori eventi sismici sono stati associati alle sorgenti lineari derivate dal database italiano delle sorgenti sismiche (DISS Working Group, 2010) considerando un modello caratteristico del terremoto. Una zonazione sismogenica è stata aggiunta a tali sorgenti lineari al fine di caratterizzare la sismicità minore descrivendola mediante il modello di sismicità di Gutenberg-Richter. Infine sono state aggiunte al modello di sorgenti sismogeniche anche le faglie quaternarie localizzate nell’area del golfo di Trieste che hanno dimensioni sufficienti per giustificare, almeno, una magnitudo caratteristica di 6. I risultati delle mappe di pericolosità sismica riferiti ai tre tipi di suolo (roccia, suolo rigido, suolo soffice) sono stati aggregati, attraverso la tecnologia GIS, in una singola mappa, definita pericolosità sismica alla superficie libera, sulla base delle caratteristiche litologiche locali. Nel presente studio è stato considerato il sistema di distribuzione di petrolio greggio che connette Trieste (Italia) a Ingolstadt (Germania). Esso consiste in un deposito di stoccaggio costituito da 32 serbatoi, da 4 stazioni di pompaggio e dalla condotta sepolta. Quest’ultima componente è interrata, pertanto è stato necessario anche caratterizzare la pericolosità da possibili fenomeni di fagliazione superficiale, di liquefazione e movimenti gravitativi, che inducono rotture del terreno, e calcolare lo spostamento permanente del terreno (PGD). La vulnerabilità delle tubazioni interrate è comunemente descritta in letteratura da curve di fragilità che relazionano un indicatore di prestazione, come il tasso di riparazione (numero di rotture per chilometro) stimate da dati empirici (osservazionali) come una funzione di scuotimento di parametri rappresentativi (PGA, PGV). Nel presente studio, oltre a tale metodologia è stata anche considerata una rappresentazione alternativa orientata alle conseguenze di un’eventuale rottura, cioè alle perdite di sostanze pericolose nell’ambiente nel caso in cui la condotta sia soggetta a un evento sismico. Nell’ultima fase del lavoro si è effettuata la convoluzione, per ciascun sito del percorso dell’oleodotto, tra la curva di pericolosità sismica (che rappresenta la probabilità in 50 anni di superare certi livelli di scuotimento in termini di PGA e PGV nella loro componente orizzontale), e le curve di fragilità (che rappresentano la probabilità dell’elemento a rischio di raggiungere o superare differenti stati di danneggiamento), che permetterà di calcolare la probabilità di osservare danni e conseguenti perdite di contenuto di sostanze contaminanti sull’ambiente esterno.