La Microzonazione Sismica di Terzo Livello: l’esempio di Fivizzano (MS)

1. Introduzione
Il presente articolo intende descrivere in forma riassunta lo studio di Microzonazione sismica di terzo livello (definita MS3) del centro abitato di Fivizzano (MS).

Tale studio, a partire dalle indagini conoscitive sul terreno effettuate dal 2001 nell’ambito del Programma VEL - Valutazione degli Effetti Locali della Regione Toscana (Ferrini et al., 2007), è stato realizzato con metodologie e procedure approfondite, finalizzate alla redazione di cartografie di Microzonazione Sismica di livello 3, secondo i dettami degli Indirizzi e Criteri di Microzonazione Sismica, di seguito ICMS (Gruppo di lavoro MS, 2008; Castenetto et al., 2014), approvati dalla Conferenza delle Regioni in data 13 novembre 2008, i quali hanno il merito di aver omogeneizzato le metodologie di studio e le procedure (sia sotto il profilo formale sia sostanziale), creando un modus operandi condiviso nel panorama nazionale di settore.
Per l’elevata mole di dati/indagini a disposizione, per le metodologie innovative e sperimentali utilizzate e per il dettaglio a cui si è giunti, lo studio di MS di Fivizzano può essere considerato un “modello pilota” da poter seguire anche per la realizzazione di studi analoghi nel panorama nazionale.
In generale la realizzazione di una studio di MS può essere affrontata tramite diversi livelli di approfondimento che vengono dettati dalle finalità (pianificazione territoriale, pianificazione per l’emergenza, progettazione delle opere), dalle necessità intrinseche del sito (caratteristiche geomorfologiche, importanza delle opere da realizzare) e dei livelli di pericolosità.
In relazione ai diversi contesti geologico-tecnici, alla pericolosità sismica di base ed in funzione dei diversi obiettivi degli studi di MS, possono essere effettuati n. 3 livelli di approfondimento, con complessità e impegno economico crescente.

In particolare possono essere predisposti i seguenti livelli:

> il livello 1 è un livello propedeutico ai successivi studi di MS, che consiste esclusivamente in una raccolta organica e ragionata di dati di natura geologica, geofisica e geotecnica e delle informazioni preesistenti e/o acquisite appositamente al fine di suddividere il territorio in microzone qualitativamente omogenee dal punto di vista del comportamento sismico. Tale approfondimento è finalizzato alla realizzazione della carta delle “Microzone Omogenee in prospettiva sismica (MOPS)”;
> il livello 2 è un livello successivo in cui si introduce l’elemento quantitativo associato alle zone omogenee mediante metodologie di analisi numerica di tipo semplificato (abachi regionalizzati, modellazione 1D, leggi empiriche) e l’esecuzione di ulteriori e più mirate indagini. Tale approfondimento è finalizzato alla realizzazione della “Carta di Microzonazione Sismica”;
> il livello 3 rappresenta il livello più approfondito che permette di giungere ad una microzonazione approfondita del territorio basata su metodologie analitiche di analisi di tipo quantitativo. Tale approfondimento è finalizzato alla realizzazione della “Carta di Microzonazione Sismica con approfondimenti”.

Nello specifico la MS individua e caratterizza:

> le Zone Stabili: aree nelle quali non si ipotizzano effetti locali di alcuna natura (litotipi assimilabili al substrato sismico in affioramento con morfologia pianeggiante o poco inclinata) e, pertanto, gli scuotimenti attesi sono equivalenti a quelli forniti dagli studi di pericolosità di base;
> le Zone stabili suscettibili di amplificazione sismica, in cui il moto sismico viene modificato a causa delle caratteristiche litostratigrafiche e/o geomorfologiche del territorio;
> le Zone suscettibili di instabilità, ovvero zone suscettibili di attivazione dei fenomeni di deformazione permanente del territorio indotti o innescati dal sisma (instabilità di versante, liquefazioni, fagliazioni superficiale).

Fig. 1 – Carta geologica del centro abitato di Fivizzano (eseguita dal Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa), realizzata ad hoc nell’ambito dello studio di microzonazione sismica; la scala del rilievo originaria è 1:2000. La simbologia delle formazioni geologiche è illustrata in figura 3

Fig. 2 – Distribuzione areale delle indagini multidisciplinari di esplorazione del sottosuolo nel centro abitato di Fivizzano

Ad oggi, mediante i cofinanziamenti stanziati dalle Ordinanze discendenti dalla Legge n.77/2009 art. 11, la diffusione degli studi di MS è in costante ascesa.
In regione Toscana, attualmente, 162 comuni (pari a 56% del totale) sono già dotati di studio di MS di primo livello. Essi sono prevalentemente la maggioranza dei comuni classificati in zona sismica 2 (la più elevata a livello regionale) e buona parte dei comuni classificati in zona sismica 3.
Inoltre, per 14 di questi comuni (tra cui Fivizzano) è già stato realizzato anche lo studio di microzonazione sismica di terzo livello per il capoluogo ed eventualmente le principali frazioni (Baglione et al., 2015).
La scelta del comune di Fivizzano come area “pilota” nell’ambito delle attività di prevenzione sismica della Regione Toscana, è basata su una duplice motivazione inerente una valutazione multidisciplinare e multiscalare dello scenario di pericolosità sismica dell’area.
Infatti, il distretto sismico in cui ricade il comprensorio fivizzanese è una delle aree più pericolose del territorio regionale (il comune è classificato in zona sismica 2 dal 1927), sia sotto il profilo della pericolosità sismica di base, sia per quanto attiene (ad una scala più di dettaglio) all’attivazione di fenomeni di amplificazione locale (D’Intinosante et al., 2003; Cherubini et al., 2004; Rainone et al., 2004; Cherubini et al., 2006).
Partendo da queste considerazioni si è resa necessaria l’esigenza di tentare di definire quantitativamente l’entità di tali effetti locali.
A tal proposito, a seguito dell’evento sismico del 21 giugno 2013 (Magnitudo Ml=5.2) avente come epicentro proprio il territorio comunale di Fivizzano, di concerto con il Dipartimento della Protezione Civile nazionale, è stato costituito un Gruppo di Lavoro multidisciplinare (di seguito GdL Fivizzano), finalizzato alla realizzazione dello studio di MS3 per il centro abitato fivizzanese.

Fig. 3 – Sezioni geologico-tecniche per l’area di Fivizzano. L’ubicazione è riportata in figura 1

2. Il modello geologico-tecnico dell’area
Mediante l’analisi integrata delle informazioni derivanti dal rilievo geologico di campagna (in figura 1 è illustrata la carta geologica dell’area) e l’esplorazione geologica s.l. del sottosuolo (l’ubicazione delle indagini è riportata in figura 2) si è pervenuti alla definizione del miglior modello geologico-tecnico possibile per l’area in esame (D’Intinosante et al., 2014).
Il centro abitato di Fivizzano è ubicato nella sua quasi interezza su depositi alluvionali terrazzati (distinti da un punto di vista parametrico in due livelli) passanti ad un substrato sismico non omogeneo (nell’area sono presenti unità del substrato geologico e sismico sia autoctone sia alloctone). L’area è, inoltre, interessata da presenza di depositi gravitativi attivi e quiescenti.
Sono state prodotte 5 sezioni geologico-tecniche (figura 3) essenziali sia per la definizione della carta geologico-tecnica (CGT_MS) e, conseguentemente, della carta delle Microzone Omogenee in prospettiva Sismica (MOPS) per quanto attiene alla microzonazione sismica di primo livello, sia per la determinazione dell’input geologico-tecnico necessario per l’esecuzione delle analisi di risposta sismica locale nell’ambito delle attività connesse con la microzonazione sismica di terzo livello.

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