F. Bacino, P. Poggi, T. Cosso, B. Federici, D. Sguerso

Università degli Studi di Genova
Facoltà di Ingegneria - DIMSET
Analisi del rischio tsunami applicata
ad un tratto della costa Ligure
Bacino F., Poggi P., Cosso T., Federici B.,
Sguerso D., Rebaudengo Landò L.
Tsunami (onda del porto) = treno d’onde generato in un corpo
d’acqua in seguito a un disturbo improvviso
ü terremoti
ü frane in prossimità della costa e frane sottomarine
ü eruzioni vulcaniche
Tsunami (onda del porto) = treno d’onde generato in un corpo
d’acqua in seguito a un disturbo improvviso
ü terremoti
ü frane in prossimità della costa e frane sottomarine
ü eruzioni vulcaniche
Le coste del Mondo più colpite dagli tsunami sono:
Giappone, Alaska, Hawaii, America Meridionale, Sud-Est Asiatico
Le coste italiane più colpite sono:
Sicilia e Stretto di Messina, Golfo di Napoli, Isole Eolie, Liguria
Caratteristiche principali dello tsunami:
Lunghezza d’onda L
70 ÷ 160 km
Altezza d’onda al largo H0 60 cm ÷ 3 m
L
H0
Lo tsunami, impercettibile in mare aperto, può crescere di diver si
metri avvicinandosi alla riva ed avere effetti disastrosi sulle coste
Scala di intensità di Ambraseys:
1 - tsunami molto debole
2 - tsunami debole
3 - tsunami abbastanza forte
4 - tsunami forte
5 - tsunami molto forte
6 - tsunami disastroso
Mar Ligure
Oceano Pacifico
Zona di studio:
tratto costiero compreso tra
Bergeggi e Spotorno
Analisi di due differenti tipologie di costa:
- spiagge a debole pendenza prive di protezione (maggiormente
esposte al pericolo tsunami)
- scogliere rocciose (meno soggette a danni)
Importanza di attuare dei piani di allarme tsunami nelle zone a
rischio, come è già stato fatto in alcune parti del Mondo
Negli Stati Uniti, per esempio, è attivo dal 1993 il
“National Tsunami Hazard Mitigation Program”
“Mappe di Inondazione”
il GIS è uno strumento informatico adeguato
Nel caso si verificassero tsunami, quali aree della regione cost iera
analizzata sarebbero soggette a inondazione?
Passi fondamentali:
- determinazione del run-up
Il run- up rappresenta la massima risalita verticale dell’onda
rispetto alla linea di riva
Passi fondamentali:
- determinazione del run-up
- stima dell’inondazione
L’inondazione rappresenta la penetrazione dell’onda all’interno del territorio
Sulla base dei dati a disposizione in GRASS 5.4 si sono considerati
3 casi per le seguenti altezze d’onda a riva:
H = 0.5m
H = 1.5m
H = 2 .5 m
- Determinazione del run-up Ru attraverso la conservazione dell’energia
Volume cinetico
V
c
VcHc =VpHp
= HL
 z max tan α 
V
=
H


Volume potenziale p
2


Carico cinetico
U2
Hc =
2g
Carico potenziale
H p = z max
I
H
zmax
Ru
H
MARE
L
SPIAGGIA
a
zmax =
L tan α
U
g
Ru = H + zmax
-
Ru
I
=
ε
Determinazione dell’inondazione
tan α
(propagazione
a pelo libero orizzontale)
coefficiente di scabrezza funzione degli ostacoli
che l’onda incontra nella propagazione sulla terraferma
I
H
zmax
Ru
H
MARE
L
SPIAGGIA
a
Dati utilizzati
ü Digital Terrain Model
Dati utilizzati
ü Digital Terrain Model
ü Carta Tecnica Regionale 1:5000 (formato TIFF)
229131
229144
229132
Dati utilizzati
ü Digital Terrain Model
ü Carta Tecnica Regionale 1:5000 (formato TIFF)
ü Carta Uso del Suolo 1:25000 (formato shape)
Procedura
1.
Realizzazione della mappa delle pendenze
%
%
%
%
%
Procedura
1.
2.
Realizzazione della mappa delle pendenze
Rasterizzazione della Carta Uso del Suolo
Procedura
1.
2.
3.
Realizzazione della mappa delle pendenze
Rasterizzazione della Carta Uso del Suolo
Riclassificazione della Carta Uso del Suolo
Vegetazione alta
Vegetazione media
Vegetazione bassa
Aree insediate
Aree verdi urbane
Aree industriali e/o commerciali
Spiagge
Coste rocciose
Rocce
Discarica
Reti autostradali e ferroviarie
Mare
4. Realizzazione della mappa delle scabrezze e
Scopo: individuazione di macrozone nel territorio a cui poter associare dei
valori correttivi alla formula dell’inondazione che siano in grado di
rappresentare al meglio il fatto che gli eventuali ostacoli presenti nel
territorio (edifici, alberi, etc…) sono in grado di rallentare l’onda
Vegetazione alta
0.2
Vegetazione media
0.5
Vegetazione bassa
1
Aree insediate
0.8
Aree verdi urbane
0.9
Aree industriali e/o commerciali
0.8
Spiagge
1
Coste rocciose
1
Rocce
1
Discarica
0.9
Reti autostradali e ferroviarie
0.9
Mare
1
5. Realizzazione della mappa di run-up
a.
Isolamento della linea di costa dalla Carta Uso del Suolo
5. Realizzazione della mappa di run-up
a.
b.
c.
Isolamento della linea di costa dalla Carta Uso del Suolo
Creazione di buffer di 200 m della carta della pendenza lungo la
linea di costa
Ricerca della pendenza media rappresentativa della zona
costiera
5. Realizzazione della mappa di run-up
a.
b.
c.
d.
Isolamento della linea di costa dalla carta Uso del Suolo
Creazione di buffer di 200 m della carta della pendenza lungo
la linea di costa
Ricerca della pendenza media rappresentativa della zona
costiera
Determinazione della mappa del run- up per le diverse H
m
m
m
m
m
6. Determinazione dell’inondazione
Per calcolare l’inondazione si è ricavata la formula seguente:
I = ε * Ru − z
Dove:
ε
= coefficiente di scabrezza (da mappa delle scabrezze)
z = quota (da DTM)
Ru = run-up (da mappa del run-up)
Si è deciso di procedere nel modo seguente:
-
Se I > 0
Se I < 0
si conferisce al pixel il valore 1
si conferisce al pixel il valore 0
pixel inondato
pixel non inondato
Mappe di Inondazione
H = 0.5 m
H = 2.5 m
H = 1.5 m
Area inondata
168198 m2
Area inondata
232684 m2
Area inondata
196791 m2
H=0,5 m
H=2,5 m
H=1,5 m
nel caso in cui si verificasse
uno tsunami avente le
caratteristiche ammissibili
per la zona,
gran parte della costa
esaminata sarebbe soggetta
ad inondazione
valore di inondazione di 50 m
Conclusioni
I valori d’inondazione ottenuti risultano realistici
benchè ottenuti con procedura semplificata
atta ad essere applicata a zone anche molto estese
per un’analisi preliminare
Si è individuato pertanto un valido approccio metodologico
per l’analisi del rischio tsunami che può essere applicato a sce nari
con caratteristiche significativamente differenti quali
Mar Mediterraneo, Oceano Atlantico, Pacifico, etc…
funzione delle altezze d’onda caratteristiche della zona in esame