Σεισμική τρωτότητα και διακινδύνευση της Θεσσαλονίκης και των υποδομών της

Transcript

1 The Thessaloniki 2018 Earthquake - Special Session Commemoration of the Thessaloniki 1978 Earthquake, Challenges and achievements 40 Years of a Fragmentary Process Σεισμική τρωτότητα και διακινδύνευση της Θεσσαλονίκης και των υποδομών της K. Πιτιλάκης, Καθηγητής Α.Π.Θ. & συνεργάτες Θεσσαλονίκη, 20 Ιουνίου 2018

2 Εργαστήριο Εδαφοδυναμικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής 20ετής εμπειρία σε θέματα σεισμικής τρωτότητας και διακινδύνευσης Eθνικά και ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα Εκπόνηση μεταπτυχιακών και διδακτορικών διατριβών Δημοσίευση πλήθους επιστημονικών εργασιών Διοργάνωση επιστημονικών συναντήσεων Εφηρμοσμένες μελέτες στην Ελάδα και το εξωτερικό 2

3 Σχετικά Ερευνητικά Προγράμματα Harmonized approach to stress tests for critical infrastructures against natural hazards Systemic seismic vulnerability and risk analysis for buildings, lifeline networks and infrastructures safety gain Seismic monitoring and vulnerability framework for civil protection Seismic hazard harmonization in Europe Strategies and tools for real time earthquake risk reduction SRM-LIFE Development of a global methodology for the vulnerability assessment and risk management of lifelines, infrastructures and critical facilities. Application to the metropolitan area of Thessaloniki 3

4 Δημοσιεύσεις 4

5 Σεισμική διακινδύνευση Κτίρια, Δίκτυα Κοινής Ωφέλειας, Υποδομές, Πληθυσμός, Δραστηριότητες Σεισμική Επικινδυνότητα Τρωτότητα Έδαφος Έκθεση σε σεισμικό κίνδυνο Σπουδαιότητα Ιεράρχηση Διακινδύνευση ζημιές, απώλειες, θανατοι, τραυματίες, οικονομικες απώλειες Διαχείριση Σεισμικού Κινδύνου 5

6 SHARE 2013 Σεισμική επικινδυνότητα, Tm=475 χρόνια Θεσσαλονίκη: PGA=0.26g 6

7 Λεπτομερής γεωτεχνική χαρτογράφηση Γεωτεχνικός χάρτης κεντρικής περιοχής Anastasiadis et al. (2001) 7

8 Γεωτεχνική χαρτογράφηση Κύριοι εδαφικοί σχηματισμοί Τεχνητές Επιχωματώσεις Χαλαρές Αμμοϊλύες Εδάφη με Οργανικά Main Road Byzantine City Walls Main Road Byzantine City Walls

9 Γεωτεχνική χαρτογράφηση Περιοχή μελέτης SHARE 2013 Ευρωκώδικας 8 A B C S2 Νέα κατηγοριοποίηση B1 B2 C1 C1-X C3 C3-X D3 D3-X 9

10 Σεισμική απόκριση Κατανομή μέσων φασματικών τιμών επιτάχυνσης στην επιφάνεια Sa (g) Tm=500 χρόνια 0.3 sec 0.6 sec 1.0 sec 2.0sec [g]

11 Σεισμική απόκριση Κατανομή μέσων κορυφαίων τιμών μόνιμων καθιζήσεων λόγω ρευστοποίησης - συνίζησης Δv (cm) 100 χρόνια 500 χρόνια 1000 χρόνια [cm] 11

12 Σεισμική διακινδύνευση Στοιχεία υπό σεισμικό κίνδυνο Κτιριακό απόθεμα της πόλης Κτίρια κατοικιών, καταστημάτων και γραφείων Δίκτυα μεταφορών (οδικό, σιδηροδρομικό, λιμάνι, αεροδρόμιο, μετρό) Δίκτυο ύδρευσης Δίκτυο φυσικού αερίου Δίκτυο ηλεκτρικης ενέργειας Δίκτυο τηλεπικοινωνιών Δίκτυο ιατρικής περίθαλψης Στρατηγικά και Δημόσια κτίρια Δίκτυο αποχέτευσης Δίκτυο πυρόσβεσης

13 Α Σεισμική διακινδύνευση Λογισμικό SYNER-G Διαχείριση σεισμικού κινδύνου Ανάλυση συστήματος Εκτίμηση βλαβών/ απωλειών ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΒΛΑΒΩΝ 980 ΠΡΑΣΙΝΑ ΚΙΤΡΙΝΑ ΚΟΚΚΙΝΑ 1,00 Σχέσεις τρωτότητας 0,75 0,50 0,25 0,00 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 PGA k ( ) Βάσεις δεδομένων (δίκτυα, κτίρια κτλ) Σεισμική επικινδυνότητα/ Παράμετροι σεισμικής έντασης 13

14 Σεισμική διακινδύνευση κτιριακού ιστού Σενάριο: Μ=6.0, R=12km (Δ-ΒΔ) Σοβαρές βλάβες Μικρές βλάβες 14

15 Σεισμική διακινδύνευση κτιριακού ιστού Σενάριο: Μ=6.5, R=22km (A-ΒA) Σοβαρές βλάβες Μικρές βλάβες 15

16 Σεισμική διακινδύνευση κτιριακού ιστού Σενάριο: Τm= 475 χρόνια (βασικό σενάριο αντισεισμικού κανονισμού) ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΒΛΑΒΩΝ Αριθμός κτιρίων: Κτίρια οπλισμένου σκυροδέματος 980 ΠΡΑΣΙΝΑ ΚΙΤΡΙΝΑ ΚΟΚΚΙΝΑ Πράσινα Κίτρινα Κόκκινα 30 % 66 % 4 % Α Α SHARE

17 Σεισμική διακινδύνευση οδικού δικτύου Argyroudis et al. (2015) 17

18 Συσχέτιση αποκλεισμού οδών με συνδετικότητα δικτύου Τμήματα οδών: Τσιμισκή, Μητροπόλεως, Λ. Νίκης, Εγνατίας, Κασσανδρου Οδοί στην Ανατολική Θεσσαλονίκη Argyroudis et al. (2015) 18

19 Σεισμική διακινδύνευση δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας Απώλεια συνδετικότητας: 43% M=6.6, R=10km Λειτουργικότητα δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας για ένα συγκεκριμένο γεγονός 19

20 Σεισμική διακινδύνευση δικτύου ύδρευσης Απώλεια συνδετικότητας: 4.3% M=6.6, R=10km Λειτουργικότητα δικτύου ύδρευσης για ένα συγκεκριμένο γεγονός 20

21 Αλληλεπιδράσεις μεταξύ δικτύων και υποδομών Εφαρμογή στο λιμάνι της Θεσσαλονίκης Απώλεια λειτουργικότητας 74% TCoH 40% TCaH Λειτουργικότητα στοιχείων για ένα συγκεκριμένο γεγονός 21

22 Κοινωνικο-οικονομικές επιπτώσεις Ανθρώπινες απώλειες Σενάριο: Μ=6.5, R=22km (A-ΒA) 22

23 Κοινωνικο-οικονομικές επιπτώσεις Άστεγοι Σενάριο: Μ=6.5, R=22km (A-ΒA) Εξαρτώνται από: -πυκνότητα κατοίκων/δόμησης -άμεσες βλάβες σε κτίρια (καταλληλότητα κατασκευής) -απώλειες σε δίκτυα κοινής ωφέλειας (ύδρευση, ηλ. ενέργεια) (μη κατοικήσιμα κτίρια) 23

24 Διαχείριση διακινδύνευσης Ανάγκες στέγασης, συνυπολογίζοντας βλάβες σε κτίρια & δίκτυα και κοινωνικο-οικονομικά κριτήρια Προσβασιμότητα σε νοσοκομεία και ανοιχτούς χώρους, συνυπολογίζοντας βλάβες στο οδικό δίκτυο Ιεράρχηση σπουδαιότητας Συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης και εκτίμησης της τρωτότητας και των ζημιών σε πραγματικό χρόνο 24

25 Διαχείριση διακινδύνευσης Μέσοι χρόνοι πρόσβασης σε νοσοκομεία seconds Βλάβες σε οδούς, γέφυρες, αποκλεισμός οδών λόγω καταρρεύσεων 25

26 Διαχείριση διακινδύνευσης Προσβασιμότητα σε νοσοκομεία Μικρή Μεγάλη Ertugay et al. (2016) 26

27 Διαχείριση διακινδύνευσης Προσβασιμότητα σε ανοιχτούς χώρους συγκέντρωσης Μικρή Μεγάλη 27

28 Διαχείριση διακινδύνευσης Σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης σεισμού ΑΧΕΠΑ 13 instruments at different floors 1 instrument at the neighboring building to act as communication bridge 2 instruments at the Polytechnical School Building as nodes Instrumented AHEPA Hospital Building Data Center SDGEE 28

29 Διαχείριση διακινδύνευσης Σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης σεισμού ΑΧΕΠΑ 29

30 Επίλογος Θεσσαλονίκη: Μία από τις πλέον μελετημένες πόλεις στον κόσμο. Η Θεσσαλονίκη και οι υποδομές της δεν είναι άτρωτες!! Οι αναμενόμενες ζημιές και απώλειες δεν θα είναι ασήμαντες ακόμη και για την επανάληψη σεισμού ανάλογου του Με τις υπάρχουσες μελέτες έχει εκτιμηθεί η ένταση και η χωρική κατανομή των ζημιών και πάσης φύσεως απωλειών, όπως επίσης και τα βασικά στοιχεία κόστους των άμεσων υλικών ζημιών. Συστηματική αξιοποίηση των υπαρχουσών μελετών από τους Δήμους του πολεοδομικού συγκροτήματος την Πολιτεία και όλους τους εμπλεκόμενους φορείς 30

31 Επίλογος Ανάπτυξη ενός σύγχρονου, διαδραστικού εργαλείου για τη διαχείριση της σεισμικής διακινδύνευσης με εφαρμογή στη Θεσσαλονίκη. Βασικό υλικό υποστήριξης στη χάραξη στρατηγικών και λήψη αποφάσεων για τη μείωση της σεισμικής διακινδύνευσης του κτιριακού ιστού, των κρίσιμων υποδομών και των δικτύων κοινής ωφέλειας με κατάλληλα στοχευμένες και κοστολογημένες δράσεις πριν, κατά τη διάρκεια και μετά το σεισμικό συμβάν Απαραίτητο για την οργάνωση, κοστολόγηση και ιεράρχηση των δράσεων αποκατάστασης των βλαβών μετά το σεισμό Το σχέδιο ΞΕΝΟΚΡΑΤΗΣ κρίνεται ανεπαρκές και απαρχαιωμένο 31