Osservazioni sul Comportamento della Diga di
Ridracoli sulla base dei dati statici e sismici
registrati dal sistema di monitoraggio
Masera Alberto (Enel.Hydro – B.U. ISMES)
Cortezzi Fabrizio (Romagna Acque)
ITCOLD - Giornata di studio sul tema: “Esercizio e
Manutenzione delle Dighe” – Roma 15 Aprile 2003
Comportamento Statico e Dinamico della
Diga di Ridracoli
• Vengono
•
•
•
di
seguito
presentate
alcune
osservazioni relativamente al comportamento
della struttura, quale risulta dai dati di
monitoraggio raccolti dal sistema statico e
sismico-dinamico
Diga di Ridracoli utilizzata come laboratorio per la
completezza dei sistemi di monitoraggio
Analisi degli eventi sismici di fine Gennaio 2003
nella zona dell’Appennino Forlivese
Confronto tra i dati registrati e la “Procedura
relativa ai controlli da effettuare a seguito di
sisma” indicata da SND
Diga di Ridracoli
•
Principali Caratteristiche:
- Quota Coronamento
561.0 m s.l.m.
- Altezza diga
103,5 m
- Sviluppo Coronamento
432.0 m
- Volume Diga
600.000 m3
- Volume Serbatoio
33.000.000 m3
Controllo del Comportamento nel tempo
La metodologia e le procedure operative utilizzate per il
controllo del comportamento dello sbarramento di Ridracoli
sono basate sui seguenti aspetti:
• Sistema di monitoraggio (statico e sismico-dinamico)
• Sistema di controllo ed analisi in linea (tempo reale)
• Verifica della sicurezza dell’opera attraverso il confronto
con le previsioni dei modelli interpretativi
•
Attività di sorveglianza ed ispezioni svolte dai tecnici di
Romagna Acque
Diga di Ridracoli – Modello Matematico
•
•
•
Modello matematico di
simulazione al calcolatore
Analisi degli sforzi e delle
deformazioni in fase
di progettazione
Risposta strutturale per:
- Carico idrostatico
- Carico termico
- Carico sismico
Diga di Ridracoli Sistema di Controllo
•
Sistema di controllo Statico
- Punti di Misura
- Sensori connessi al sistema di
monitoraggio automatico
- Sensori analizzati in tempo reale
(ogni ora)
•
•
•
971
259
40
Sistema di controllo Sismico-Dinamico:
- Terne Sismometriche
1
- Terne Accelerometriche
4
Sistema di controllo Micro-sismico
- Stazioni di controllo
5
Numerosi strumenti sono stati installati
per i controlli durante la costruzione
ed i primi invasi
Sistema Statico – Controllo in linea
Sistema di controllo in linea per l’analisi del
comportamento dello sbarramento a supporto delle
attività di sorveglianza
 Valuta il comportamento
 Filtra le situazioni anomale
 Fornisce spiegazioni
•
Controllo Statico - Analisi dei Risultati
Confronto tra spostamenti misurati ed osservati in sezione
maestra (Aggiornamento Gennaio 2003)
Risultati del Controllo Statico
•
•
•
La diga risponde alla variazione dei carichi (livelli di invaso
e temperature) come previsto in progetto
Il modello interpretativo descrive accuratamente
comportamento segnalato dagli strumenti di misura
il
Anche le acquisizioni accelerate, in coincidenza dei sismi,
hanno confermato il regolare comportamento dello
sbarramento
Sistema di Controllo Sismico - Dinamico
Analisi dei dati Sismici
Analisi dei dati sismici rilevati dal sistema nel periodo 1995-2002
Il sistema della diga ha registrato circa 115 sismi (sia locali che
lontani)
Il terremoto di maggiore energia (risentito al sito) è avvenuto il
25 Gennaio 1999, con magnitudo 4.2 - VI grado della scala
Mercalli. L’epicentro è situato nella zona di Cusercoli, Predappio,
Galeata.
La distanza dell’epicentro dalla diga è di circa 29 km
Il
terremoto “locale” di maggiore intensità è avvenuto 21
Febbraio 2002 con epicentro nella zona di Verghereto, Casteldelci
e Bagno di Romagna, magnitudo 3.9, V grado della scala Mercalli.
La distanza dell’epicentro dalla diga è circa 19 Km
Analisi dei Dati Sismici (Locali <20km)
Analisi dei dati Sismici Storici
Sismi risentiti in comune di Santa Sofia (Lat 43.95 Lon 11.91)
Date Lat Lon Mag Epicentral zone
1584 43.87 12.00 6.0 Appennino tosco-emiliano
1661 44.02 11.90 5.9 Appennino romagnolo
1768 43.93 11.87 5.7 Appennino romagnolo
1875 44.07 12.55 5.8 Romagna sud-orientale
1895 44.57 12.25 5.4 Valle del Montone
1918 43.93 11.90 5.6 Appennino romagnolo
1919 43.95 11.48 6.3 Mugello
1983 44.77 10.27 5.2 Parmense
Il maggior terremoto storico è del 10 Novembre 1918
– VIII grado della scala Mercalli
Dati tratti dal “Catalogo dei Forti Terremoti in
Italia” 461 a.C.-1990
Analisi Eventi Sismici Gennaio 2003
Eventi sismici dell’Appennino Forlivese di fine Gennaio 2003
Data Ora
2601 20.40
2601 20.57
2601 21.01
2601 21.15
2701 18.45
2701 20.00
2801 18.00
2801 18.14
2801 23.01
2901 18.01
3001 00.43
3001 00.50
Mag
3.4
4.2
3.3
3.7
3.0
3.0
3.0
2.9
3.0
3.1
3.0
3.8
Mercalli
IV
V
IV
V
III
III
III
II
III
III-IV
III
V
Il terremoto di maggior intensità: 26 Gennaio ore 20.57
Analisi Eventi Sismici Gennaio 2003
 Magnitudo 4.2, V grado scala Mercalli ed epicentro a 14
km dalla diga. In una prima fase valutato 3.9
 Massima Accelerazione Misurata al Coronamento
356 mm/sec2
pari a 0.036 g
29/01/01 - h. 20:57 - pos. C2R
0.4
m/s^2
0.2
0.0
-0.2
-0.4
0
2
4
6
8
10
12
Sec
14
16
18
20
22
Analisi Eventi Sismici Gennaio 2003
 Massima Accelerazione alla base diga
63 mm/sec2
pari a 0.0063 g <0.01 g
m/s^2
0.05
0.00
-0.05
0
2
4
6
8
10
12
Sec
14
16
18
20
22
Analisi Eventi Sismici Gennaio 2003
 Il sistema di monitoraggio sismico-dinamico installato sulla diga
ha evidenziato registrazioni di modesta intensità all’opera
 Il comportamento statico della diga è stato regolare sull’intero
periodo
 Le
ispezioni allo sbarramento non hanno segnalato evidenze
particolari
 Pertanto non si ravvedono situazioni di interesse per la sicurezza
dell’opera
 I sistemi di controllo statico e sismico sono sempre in funzione 24
ore su 24
 Indicazioni di assoluta regolarità di comportamento dell’opera
Analisi Dati Sismici 1995-01.2003
 circa 130 eventi sismici apprezzabili
 5 eventi sismici superiori alla soglia
di 150 mm/sec2 (0.015g)
registrati alla terna accelerometrica in cresta (direzione m-v)
(blu: 1995-2001
rosso: anno 2002
verde: gennaio 2003)
accelerazione massima sul corpo diga
accelerazione [mm/s^2]
600
500
400
300
200
soglia di significatività
100
0
0
25
50
75
evento
100
125
Procedura Sismica da S.N.D.
 Bollettino ICOLD 62
 Procedura per attivazione procedure di controllo
Controllo Dighe a seguito eventi sismici Magnitudo - Distanza R
Distanza R diga - epicentro
[km]
200
8
180
160
140
NESSUN CONTROLLO
120
7
100
80
6
60
5
40
CONTROLLO TIPO 1
4
20
0
4
4.5
5
5.5
6
6.5
M agnitudo M
7
7.5
8
Confronto con Procedura di S.N.D.
 5 sismi ricadono in area “Controllo di Tipo 1”
diagramma magnitudo / distanza
distanza dalla diga [km]
200
160
120
80
40
0
0
1
2
3
4
5
magnitudo
6
7
8
9
Osservazioni Finali
La “soglia di significatività” di 0,15 m/s
2
(0.015 g) ha permesso di
classificare alcuni sismi come “significativi” ai fini strutturali.
 La soglia di trigger della terna sismica ha sempre fatto scattare le
registrazioni. Il trigger degli accelerometri non è mai stato superato.
Non è stato possibile stabilire una correlazione tra le accelerazioni
massime misurate sulla diga e la “zona di controllo” indicata da
SND. La risposta strutturale al sisma dipende infatti non solo dalle
caratteristiche del sisma in arrivo (magnitudo e distanza), ma anche
da numerosi altri parametri quali ad esempio la direzione di arrivo
dell’onda sismica, effetti di amplificazione locale e le condizioni
ambientali dell’opera (livello di invaso e temperatura).
Durante il sisma del Molise, si è riscontrato che per alcune dighe
pugliesi, controllate dal Centro Iside, i sistemi accelerometrici non
hanno registrato l’evento in quanto inferiore alle soglie di trigger. Il
punto magnitudo-distanza non rientrava nell’area di attenzione
indicata da SND (Magnitudo 5.3 e distanza di circa 100 km)