Nocera Umbra

PARTE I - Geologia di superficie ed effetti di sito nelle aree urbane: lo studio dell'area di Nocera Umbra

1. Geologia di superficie ed effetti di sito nelle aree urbane: lo studio dell'area di Nocera Umbra

Nel corso della sequenza Umbro-Marchigiana del settembre 1997-Aprile 1998, l’area di Nocera Umbra è stata teatro di notevoli danni, con punte pari al IX grado della scala MCS (Mercalli-Cancani-Sieberg), in prevalenza a causa dei due terremoti del 26 Settembre 1997 (M_W=5.7, alle 00:33 GMT, e M_W=6.0 alle 09:40 GMT). Malgrado la relativamente modesta magnitudo, le due scosse hanno prodotto il più elevato PGA (0.6g) mai registrato in Italia, in prossimità di un accelerografo SMA-1 della rete ENEL.
In considerazione del livello di danno subito nell'intera area urbana della città, il caso di Nocera Umbra è stato selezionato come rappresentativo dei tipici insediamenti storici dell'Appennino centrale, dove il patrimonio artistico degli antichi e vulnerabili centri storici è circondato da una edilizia periferica più recente.

Dopo una campagna preliminare di acquisizione dati da parte dell'ING, nel sito dove è installato l'accelerografo ENEL è stato riscontrato un notevole effetto di amplificazione locale, malgrado la litologia affiorante possa essere classificata come roccia.
In seguito ad un rilevamento geologico di dettaglio, tale amplificazione è stata messa in relazione alla presenza di una zona di taglio che mette in contatto tettonico i calcari Meso-Cenozoici della Scaglia con i depositi della Marnoso-Arenacea e del Bisciaro, su cui è installato l'accelerografo ENEL.

In seguito, è stato svolto un rilevamento di dettaglio della distribuzione e del livello del danneggiamento sismico dell'intera area urbana in funzione delle classi di vulnerabilità EMS-98 degli edifici e delle variazioni laterali dei caratteri geologici superficiali. Poiché la sequenza è stata caratterizzata da numerosi terremoti con magnitudo superiore a 5 era stato relativamente difficile distinguere il livello di danno di ciascun evento. I dati qui riportati sono stati raccolti attraverso indagini dirette di campagna durante l'Ottobre e il Novembre 1997 e sono stati in seguito integrati con i dati dell'agibilità forniti dalla Protezione Civile, in particolare per quanto riguarda le chiese e gli edifici monumentali. Il numero complessivo di edifici monitorati è stato di 423.

Sono state esaminate le distribuzioni degli edifici nelle sei situazioni geologiche caratteristiche dell’area. La zona caratterizzata dalla presenza della faglia trascorrente, ad andamento circa N-S, che pone in contatto le formazioni della Marnoso-Arenacea e del Bisciaro (di seguito indicate con “MA/B”) con le formazioni della Scaglia Cinerea e della Scaglia Rossa (di seguito indicate con “Scaglia”), che mostra un settore di intensa fratturazione delle formazioni affioranti, è stata analizzata con particolare attenzione, suddividendo l’area in due settori contigui occupati rispettivamente dalle formazioni della MA/B e dalle formazioni della Scaglia. Sono state quindi considerate le medesime formazioni geologiche (MA/B e Scaglia) in condizioni indisturbate. Nel caso della Scaglia è stato valutato a parte il settore del Centro Storico, caratterizzato da edifici di elevata vulnerabilità. Infine è stato classificato il danneggiamento sui depositi alluvionali recenti del fiume Topino, presenti in particolare nell’area di Nocera Scalo. La sintesi dei risultati considerati a prescindere dalle classi di vulnerabilità indicate dalla EMS-98 è riportata nel Grafico 1.

Grafico 1: Livello normalizzato del danneggiamento subito dagli edifici di Nocera Umbra nel corso della sequenza sismica del settembre 1997-aprile 1998 nelle sei situazioni geologiche caratteristiche.

Già da un’analisi preliminare risulta evidente l’accentuazione degli effetti nelle zone del centro storico, dei depositi alluvionali e del settore prossimo alla faglia occupato dalla formazione della MA/B. Al contrario, un effetto di minore intensità è riscontrato sulla formazione della Scaglia. Per distinguere il contributo del danneggiamento costituito dalla vulnerabilità strutturale degli edifici, la stessa analisi è stata condotta per le tre classi di vulnerabilità EMS-98 presenti nell’area urbana di Nocera Umbra: le classi A, che caratterizza edifici antichi o costruiti con malte povere, ad elevata vulnerabilità, B, che caratterizza edifici in muratura con media vulnerabilità, e C, che caratterizza edifici moderni parzialmente costruiti con strutture in cemento armato comunque non rispondenti a norme antisismiche, a medio-bassa vulnerabilità.

Analizzando (Grafico 2) il livello di danneggiamento per la tipologia edilizia B, omogeneamente distribuita in tutte le sei le casistiche geologiche analizzate, risulta evidente un’accentuazione degli effetti nei settori caratterizzati dalle alluvioni recenti e dalla MA/B in zona di faglia, dove sono ipotizzabili effetti locali di amplificazione dello scuotimento. Al contrario, risulta sostanzialmente omogenea la risposta della Scaglia in tutte e tre le situazioni analizzate: pertanto, l’elevato danneggiamento riscontrato nel centro storico è da attribuirsi alla massiccia presenza di edifici ad elevata vulnerabilità (tipologie edilizie A).

Sulla base della procedura prevista dalla EMS-98, è stata quindi valutata l'intensità macrosismica per i sei siti geologici considerati. La Scaglia e la MA /B indisturbate hanno raggiunto il VI-VII grado della EMS-98. La scaglia prossima alla faglia ha raggiunto il VII grado. Il centro storico di Nocera Umbra, costruito su un'anticlinale carbonatica di Scaglia è stata soggetta ad un'intensità del VII-VIII grado, a causa dell'elevato numero di edifici vulnerabili. Sia le alluvioni oloceniche del Topino che i depositi della MA/B in zona di faglia hanno raggiunto l'VIII grado della EMS-98.

L’insieme dei dati macrosismici esposti è risultato concordante con le elaborazioni dei dati sismometrici acquisiti in campagna dal gruppo di ricerca ING coordinato da A. Rovelli, confermando il ruolo giocato dalla vulnerabilità nella risposta sismica del centro storico di Nocera Umbra. L'aumento dello scuotimento dovuto alla presenza di roccia marnoso-arenacea rimaneggiata e intensamente fratturata in prossimità della zona di taglio è stato quantificato dell'ordine di almeno un grado della scala EMS- 98, in analogia con l'aumento dello scuotimento caratteristico delle alluvioni recenti, notoriamente soggette ad effetti di amplificazione locale.