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A methodology for medium-scale seismic susceptibility maps: an example from the Modena Apennines (northern Italy)

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Collocazione:

Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences, 15(2), 2002, 229-249
Autore/i:
Doriano CASTALDINI, Massimo BARBIERI, Giuseppe BETTELLI, Marco CAPITANI & Mario PANIZZA
Abstract:

This paper describes a methodology for the implementation of medium-scale (1:50,000 scale) seismic susceptibility maps for assessing seismic hazard in territorial planning. It illustrates the research carried out in the Modena and Reggio Emilia Provinces with an examplein the Modena mid-Apennines (area between Zocca and Rocca Malatina).The research, supported by bibliographical investigations on Quaternary active faults and on earthquake-induced surface effects, was organised according to the following studies: 1) Study of the geological characteristics. Elaboration of “Geological maps”. 2) Study ofthe litho-technical characteristics for the identification of the areas which may show homogeneous litho-technical behaviour in the occurrence of earthquakes. Elaboration of “Litho-technical maps” and of “Simplified litho-technical maps” 3) Study of geomorphological characteristics for the determination of geomorphological situations which may give local responses by causing relative amplification of seismic waves and/or earthquake-induced instability. Elaboration of “Geomorphological maps” and of “Simplified geomorphological maps”; 4) Study of seismic susceptibility characteristics for the identification of the areas prone to seismic amplification and/or earthquake-induced instability on the basis of previous data. Elaboration of “maps of seismic susceptibility”. In these maps, the litho-technical features potentially causing amplification are shown with zones classified from 1 to 5 according to the increase of amplification (amplification from Low to High); the morphological features causing amplifications (scarps higher than 20 m, narrow and long ridges) are shown with linear symbols. The features causing earthquake-induced instability are shown with zones indicated with letters from A to D according to the following classes of instability: A) stable areas and intermediate stability areas; B) potentially unstable areas with possible problems regarding the bearing capacity of soils; C) potentially unstable areas prone to mass movements; D) unstable areas proneto mass movements. The Quaternary faults are also shown in the map. Therefore, in the maps of seismic susceptibility the classes of susceptibility can be shown as zones with an alphanumeric code defined through the combination of numbers, from 1 to 5, and letters,from A to D (or with different areal symbols or different corresponding colours).The collected information was stored by means of Geographic Information Systems (GIS). The procedures for the implementation ofthe “Maps of seismic susceptibility” were obtained by means of GIS operations starting from the geological map, geomorphological map and the data base of the inventories of Quaternary active faults and earthquake-induced surface effects. These maps give a sufficiently detailed picture of seismic hazard and susceptibility in the study area and can be easily consulted and understood by technicians from administration boards. The research here in described is qualitative and not quantitative and therefore, considering also the scale adopted,it can be considered as a grade 1 zonation (cf. TC4, 1999).

Una metodologia per la realizzazione di carte della pericolosità sismica a scala media: un esempio dall’Appenino Modenese (Italia Settentrionale). Questa nota descrive una metodologia per l’elaborazione di carte, a media scala (1:50.000), per la valutazione della pericolosità sismica nell’ambito della pianificazione territoriale. Essa illustra le ricerche eseguite nelle Province di Modena e ReggioEmilia con un esempio nel settore del medio Appennino modenese (area tra Zocca e Rocca Malatina). La ricerca, supportata da indagini bibliografiche sulle faglie quaternarie e sugli effetti superficiali sismoindotti, si è svolta secondo i seguenti studi: 1) studio delle caratteristiche geologiche. Elaborazione di “carte geologiche”; 2) studio delle caratteristiche litotecniche per l’identificazione delle aree acomportamento litotecnico omogeneo in occasione di eventi sismici. Elaborazione di “carte litotecniche” e “carte litotecniche semplificate”;3) studio delle caratteristiche geomorfologiche per l'individuazione delle situazioni geomorfologiche che possono dare locali risposte causando amplificazione relativa delle onde sismiche e/o fenomeni di instabilità da terremoto. Elaborazione di “carte geomorfologiche”e “carte geomorfologiche semplificate”. 4) Studio delle caratteristiche di suscettibilità sismica per l’identificazione delle aree predisposte all’amplificazione sismica e/o a fenomeni di instabilità da terremoto sulla base dei dati precedentemente elaborati. Elaborazione di“carte della suscettibilità sismica”. In queste carte, le aree predisposte all’amplificazione sismica sono classificate da 1 a 5 secondo un ordine crescente dell'amplificazione (da bassa ad alta); gli elementi morfologici che possono causare amplificazione (scarpate maggioridi 20 m, dorsali strette ed allungate) sono indicati con simboli lineari. Le zone potenzialmente esposte a fenomeni di instabilità da terremoto sono indicate secondo le seguenti classi di instabilità: A) aree stabili o a stabilità intermedia; B) aree potenzialmente instabili conpossibili problemi riguardanti la capacità portante del terreno; C) aree potenzialmente instabili esposte a movimenti di massa; D) areeinstabili esposte a movimenti di massa. Nelle carte vengono anche indicate le faglie Quaternarie. Pertanto nelle “carte della suscettibilità sismica” le classi di suscettibilità possono essere indicate con un codice alfa-numerico derivato dalla combinazione di numeri, da 1a 5, e di lettere, da A a D, (o con diversi simboli areali oppure con diversi colori ad esse corrispondenti).I dati raccolti sono stati inseriti in una banca dati GIS. L’elaborazione delle “carte della suscettibilità sismica” è stata realizzata attraverso operazioni GIS partendo dalle carte geologiche, dalle carte geomorfologiche e dai data base delle faglie quaternarie e degli effetti superficiali sismoindotti. Tali carte offrono un quadro sufficientemente dettagliato della pericolosità sismica e della suscettibilità dell’areadi studio e sono facilmente consultabili e comprensibili da parte dei tecnici delle amministrazioni pubbliche. Le ricerche descritte sono di tipo qualitativo e non quantitativo, pertanto, anche in considerazione della scala adottata, possono essere considerate come studi di zonazione di grado 1 (cfr. TC4, 1999).

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