Terremoti ed infrastrutture idriche - Renato Drusiani, Elena Mauro - ECOMONDO 2012 - OroBlu Rimini, 7 novembre 2013
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ECOMONDO 2012 - OroBlu
Rimini, 7 novembre 2013
La gestione dell´acqua nel corso di eventi estremi e di contaminazioni repentine
Terremoti ed infrastrutture idriche
Renato Drusiani, Elena Mauro
1
Fra le opere infrastrutturali coinvolte dai
terremoti un ruolo importante assumono
i SERVIZI A RETE: gas, elettricità, acqua,
comunicazioni, trasporti, SERVIZIO
IDRICO
Gli effetti del sisma relativi al servizio idrico si possono manifestare con
diverse modalità:
-
Danneggiamento delle infrastrutture
-
Influenza sul sistema idrologico di alimentazione
- Effetto domino per mutua influenza dei diversi servizi colpiti. 2
Effetto domino
Interruzione della distribuzione di energia elettrica
> Blocco dei pompaggi (e dei trattamenti)
Inutilizzabilità della rete idrica/antincendio
> Mancata estinzione incendi da rotture
alla rete gas
Lesioni a tubazioni idriche in alta pressione
> Danni a strutture stradali soprastanti
3
Influenza sul sistema idrologico
Lo slittamento relativi fra i vari strati può produrre una diversa
configurazione degli acquiferi con sparizione di sorgenti, aumenti
di portata, mutamenti della qualità dell’acqua,…...
Sutherland R et al. Geology 2012;40:1143-1146
Influenza sul sistema idrologico
Dettaglio portate in ingresso MAR-APR 2009
1000
900
La variazione di portata è 800
spesso contemporanea e/o 700
600
successiva all’evento sismico 500
M 5.9 ore 3.32 del 6 aprile 2009
400
300
200
100
A. Melaragni l’Aquila sisma 2009
A volte però la variazione si
può avere anche prima del
sisma ……
Kettlemen Hill Earthquake 1985
Casistiche
Si riscontrate
possono ricavare elementi
utili dalla bibliografia
oltre che dalle esperienze dirette di imprese
associate a Federutility.
In particolare i danni di maggiore entità si
manifestano qualora vi sia:
-
Alta intensità sismica;
-
Cattivo stato delle opere coinvolte;
-
Opere in corrispondenza delle linee di faglia
E’ possibile trarre indicazioni sulle misure di
intervento sull’esistente e sulle nuove realizzazioni.
6
Gallerie e ponti canali In generale le strutture maggiormente sollecitate in caso di terremoto sono quelle: • fuori terra, • a ridosso della superficie terrestre Gli acquedotti in galleria (con coperture da 10 a 100 m) risentono solo in parte delle onde sismiche, al più si manifestano deformazioni nelle pareti e dissesti statici. Comportamento completamente diverso in tutti i casi in cui da galleria si passa a una struttura come un ponte canale (es. per attraversamento di depressioni/alvei di corsi d’acqua). Danni significativi sono riscontrabili in presenza di faglia per via degli spostamenti differenziali del terreno. 7
Gallerie e ponti canali Galleria Pavoncelli, Puglia sisma del 1980
Sbarrament
i
I danni si manifestano
soprattutto per le dighe in
terra ed in presenza di forti
scosse. Si riscontrano
fessurazioni, collassi nella
parte inferiore dovuto a
liquefazione del materiale
di riempimento, danni alle
infrastrutture di supporto
(es. torri di presa), ….
Lower San Fernando Dam after the 1971 earthquake.
Impianti di trattamento e pompaggio
Sono soggetti a fuori servizio a
seguito del cedimento/rottura di
componenti, danni agli edifici,…
Crollo parziale di una parete e della tubazione in
Impianto idrovoro di Mondine una vasca del depuratore di Ponte Rosarolo
(Moglia, Mn) sisma del 2012 (L’Aquila, sisma del 2009).Serbatoi
Soprattutto quelli pensili sono i più vulnerabili se
non sono stati progettati con criteri antisismici.
Danneggiamenti anche indiretti nei serbatoi
d’acciaio da parte del moto ondoso dell’acqua
(sloshing). In generale danni alle travi e ai pilastri,
lesioni, ribaltamenti e crolli dei tamponamenti in
muratura.
Ichinoseki City
(Japan)
Torre piezometrica a
S.Felice s/Panaro (MO)Serbatoi
Interventi sulle strutture esistenti
Demolizione
Riabilitazione/Recupero
nel caso di danni limitati
Sostegni e rinforzi per ridurre gli effetti
dovuti alle spinte orizzontali determinate
dal sisma.
Emilia Romagna, sisma 2012Reti di trasporto/distribuzione
Rotture di adduttrici, danni alla rete con
riduzione/interruzione del servizio fornitura d’acqua.
I danni possono riguardare sia le tubazioni che
soprattutto i sistemi di ancoraggio/giunzione.
Ghisa grigia e fibrocemento sono generalmente i
materiali più colpiti.
In corrispondenza della faglia i danni sono maggiori.
Anche in assenza di danni vi è un incremento di
torbidità dell’acqua distribuita per le repentine
variazioni di flusso (interruzione del pompaggio,…) che
rimettono in circolo i sedimenti
13Reti di trasporto/distribuzione
L'acquedotto Gran Sasso in corrispondenza
della faglia di Paganica (sisma del 2009)
14Reti di trasporto/distribuzione
Danni riscontrabili (sisma di Kobe, 1995)
Materiale della condotta
Tipo di danno occorso Media danni/km GS GG PVC Acciaio Fibrocemento
Tubazioni 0.15 0.00 0.63 0.38 0.34 1.24
Raccordi 0.06 0.00 0.31 0.17 0.03 0.04
Giunto sfilato 0.47 0.47 0.49 0.33 0.00 0.37
Rottura del giunto 0.06 0.00 0.06 0.50 0.07 0.08
Totale 0.74 0.47 1.49 1.38 0.44 1.73
R.Isoyama, E.Ishida, K.Yune,T.Shirozu "Seismic Damage Estimation Procedure for Water Supply Pipelines"
Water Supply Vol 18 No 3, IWA Publishing 2000Reti di trasporto/distribuzione
Contromisure possibili
•
Sostituzione delle condotte idriche più fragili con
condotte di materiale resistente al sisma;
•
Adozione di misure di riabilitazione strutturale
(relining);
•
Rafforzamento antisismico dei giunti;
•
Adozione di fonti d’approvvigionamento
diversificate;
•
Aumento della ridondanza nelle reti di trasporto e
distribuzione (interconnessioni e duplicazioni);
•
Soluzioni speciali per le reti in aree in faglia 16Reti di trasporto/distribuzione
Contromisure possibili
Giunti flessibili nelle derivazioni Aumento dei gradi di libertà
Chen, J.J.-R., Chou, Y.C. “Proceedings of the 6-th Taiwan-US-Japan workshop
on water system seismic practices”, Taipei, Taiwan, October 14-15, 2009 Hiroaki FurumaiII Festival dell’Acqua, L’Aquila Italy, 2014
Attraversamento di faglie attive
Hasegawa, N., Imai, T., Suzuki, N. “Proceedings of the 6-th Taiwan-US-Japan workshop on
water system seismic practices”, Taipei, Taiwan, October 14-15, 2009Altre componenti impiantistiche
Impianti di derivazione d’utenza (allacciamenti):
rotture e danneggiamenti (causati per lo più dal crollo
delle pareti)
Reti fognarie :
danni simili a quelli nelle condotte acquedottistiche che
però possono manifestarsi a distanza di tempo (anche
mesi) considerando il funzionamento a gravità.
Opportuna l’ispezione con videocamera.
18IN OCCASIONE DEL II FESTIVAL DELL’ACQUA ORGANIZZATO ALL’AQUILA NEL MESE DI OTTOBRE E’ STATO PRESENTATO IL VOLUME:
ECOMONDO 2012 - OroBlu
Rimini, 7 novembre 2013
La gestione dell´acqua nel corso di eventi estremi e di contaminazioni repentine
Terremoti ed infrastrutture idriche
Renato Drusiani, Elena Mauro
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