Mondo della Scienza | Rassegna ISSW2018: Misure di protezione dalle valanghe

Questa volta: Misure di protezione: gestione del rischio e soluzioni ingegneristiche (Sessione 2)

Una sessione per riunire ingegneri e scienziati per convalidare strutture di protezione reali in simulazioni numeriche per trovare soluzioni generali da casi di studio. In breve, un altro eccellente esempio di come si possano combinare teoria e pratica. Gli argomenti della sessione possono essere riassunti in quattro categorie: Pressioni e forze del manto nevoso e delle valanghe sulle strutture di protezione, progettazione e costruzione di strutture di protezione in territorio alpino, piani delle zone di pericolo e validazione delle strutture di protezione, e trasporto della neve come base di pericolo per le valanghe e influenza delle condizioni di visibilità sulle vie di comunicazione.

Tre di questi quattro blocchi di argomenti trattano le strutture di protezione, cioè la risposta strutturale degli ingegneri ai pericoli esistenti causati dalla neve o dalle valanghe. Esistono due tipi principali di valanghe: Strutture nell'area di distacco della valanga e nell'area di deflusso. Entrambi i tipi possono essere ulteriormente suddivisi in due classi. La stabilizzazione delle valanghe, come misura contro la deposizione di neve da parte del vento nelle potenziali aree di distacco delle valanghe, e la stabilizzazione del distacco delle valanghe, che ha lo scopo di prevenire il distacco spontaneo delle valanghe. Si distingue tra strutture di intercettazione o frenatura e strutture di deviazione o trasferimento allo sbocco delle valanghe. Ne sono un esempio le dighe di cattura, i dossi di frenata e i distaccatori di valanghe, così come le dighe di deviazione, le gallerie per valanghe, le gallerie e i ponti di tubi.

Esempio: i ponti di tubi sono sicuramente strutture interessanti, ma sono o sono stati costruiti raramente. Un esempio importante si trova nel ponte di tubi Großer Gröben, dove un ponte corre relativamente piatto su una gola soggetta a valanghe. L'idea alla base è che la strada passa virtualmente attraverso un tunnel artificiale e quindi non è interessata da un'eventuale valanga di polvere e non c'è chiusura (Rohrbrücke Großer Gröben).

Costruzione

La progettazione e la costruzione di strutture protettive è sempre un compromesso tra costi e benefici: Per ottenere grandi benefici, le strutture sono progettate per eventi fino a 300 anni, ma non è detto che il comune paghi anche per questo. Come già detto, esperti diversi possono arrivare a valori di progettazione diversi.

Le dimensioni di tali strutture sono illustrate nell'articolo P2.7 (Barriera antivalanghe nel Tirolo Orientale) su una barriera antivalanghe costruita in una gola sopra un villaggio. L'articolo riporta in modo molto dettagliato la progettazione, la costruzione e la realizzazione. Per inciso, un paravalanghe simile è visibile nel Mühlauer Klamm, vicino a Innsbruck.

Dalla Nuova Zelanda, l'articolo P2.18 (Progettazione e costruzione di una diga di deviazione delle valanghe...) parla dell'ampliamento di una diga di deviazione per proteggere un piccolo insediamento. La diga, originariamente alta 2 metri, è stata ampliata fino a un'altezza di 10 metri utilizzando pietre grossolane.

Dalle Svalbard arriva l'articolo P2.19 sulla costruzione di recinti di neve e ponti nel permafrost (Le sfide delle misure di mitigazione a Longyearbyen, Svalbard). Tra l'estate e l'inverno, uno strato di permafrost spesso fino a 3 metri si scongela e si congela, il che significa che le fondamenta dei puntellamenti devono essere cementate a 4 metri di profondità. Allo stesso modo, fori così profondi potrebbero essere praticati solo in inverno, cioè durante la fredda notte polare.

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Le zone di pericolo

I piani delle zone di pericolo sono principalmente strumenti di pianificazione territoriale per mantenere una visione d'insieme dei pericoli di valanghe a livello nazionale. Costituiscono inoltre la base per la pianificazione di nuove costruzioni e ristrutturazioni a livello comunale. Ad esempio, nella zona rossa non è consentito costruire e nella zona blu o gialla solo a determinate condizioni, come nel caso di edifici senza finestre sul lato della montagna. In generale, questi piani delle zone di pericolo si basano su eventi valanghivi storici, valutazioni di esperti e simulazioni.

Il contributo O2.2 (Rezoning after installing avalanche mitigation measures: Case study of the Vallascia avalanche in Airolo, Switzerland) descrive il rinnovo del piano delle zone di pericolo del comune di Airolo in Ticino. Dopo diverse valanghe importanti, tra cui un disastro simile a quello di Galtür nel 1951, a partire dal 1984 sono stati effettuati degli aggiornamenti e nel 2012 è stato completato uno dei più grandi progetti svizzeri di stabilizzazione con 10 km di recinti di neve, 2 dighe di contenimento e 54 ettari di rimboschimento. La modifica del piano di rischio è preoccupante: La nuova zona rossa è ancora più estesa rispetto al piano precedente, la cui base di valutazione non può essere rintracciata a causa della mancanza di documentazione (e questo in Svizzera!). Secondo gli autori, i nuovi risultati della simulazione delle valanghe, ad esempio, indicano che questi casi si verificano più frequentemente. Invece di confrontare il nuovo piano regolatore con le vecchie mappe, gli autori suggeriscono di aggiornare prima il vecchio piano senza tenere conto delle strutture protettive e solo successivamente di incorporare l'effetto protettivo in questo piano. Ma anche con questo accorgimento, il risultato di Airolo fa riflettere: la zona rossa si è spostata in salita di circa due file di case.

Altri due articoli trattano in modo altrettanto dettagliato due percorsi valanghivi e l'efficacia delle strutture di protezione: l'articolo P2.2 (Braking mounds in avalanche simulations - a samosAT case study) esamina la valanga della Arzler Alm del gennaio 2018 utilizzando immagini aeree, bilanci di massa e simulazioni dettagliate. Il contributo O2.6 (Efficacia delle strutture di protezione dalle valanghe nelle zone di deflusso: il caso del percorso valanghivo di Taconnaz in Francia) simula diversi scenari valanghivi con variazioni dei volumi valanghivi e dei parametri di attrito. Le simulazioni sono ancora particolarmente utili per la neve asciutta e priva di coesione, ma falliscono soprattutto per le basse velocità e i particolari effetti di deposito delle valanghe di neve bagnata.

Conclusione

In generale, i pericoli naturali legati alla neve variano notevolmente a seconda del pendio, del percorso delle valanghe e del potenziale di pericolo. Le misure appropriate, che derivano dalle strategie di pianificazione territoriale, come i piani delle zone di pericolo, le misure temporanee come la chiusura di strade o l'attivazione di valanghe situate, insieme alle difese strutturali contro le valanghe, costituiscono la protezione tecnica contro le valanghe. Sebbene esistano linee guida (specifiche per paese) per l'intero settore della protezione tecnica dalle valanghe, vengono continuamente sviluppate soluzioni molto specializzate per singoli percorsi valanghivi. Sono proprio queste soluzioni individuali che portano a modifiche e aggiornamenti dei cataloghi di linee guida e consentono un continuo sviluppo della protezione tecnica dalle valanghe.