Scienza e ricerca

Un tratto della diga di Mosul, oggetto dell'indagine di studio satellitare. Foto: Reuters/Stringer

Scienza e ricerca

Dai satelliti uno screening per le dighe a rischio

8 giugno 2017

Continuare e dove necessario incrementare il monitoraggio già in atto delle dighe e adottare misure di mitigazione del rischio. Sono le indicazioni fornite a inizio anno dalla Commissione grandi rischi della Protezione civile, in seguito ai terremoti che hanno colpito il centro Italia ad agosto e a ottobre del 2016. “I recenti eventi – sottolinea la Commissione – hanno prodotto importanti episodi di fagliazione superficiale che ripropongono il problema della sicurezza delle infrastrutture critiche quali le grandi dighe”. Un tema sentito, dunque, e non solo in Italia. In California recentemente la diga di Oroville ha fatto parlare di sé e le sue condizioni hanno spinto le autorità all’evacuazione della popolazione a valle. Renzo Rosso sottolinea che dal 1998 al 2008 negli Stati Uniti il numero di dighe in situazioni critiche è aumentato del 137% su un totale di circa 75.000 sbarramenti. Il monitoraggio dunque è importante, dai metodi classici di rilievo topografico sul posto, alle tecniche più recenti che sfruttano i dati satellitari (interferometria radar ad apertura sintetica). Proprio in questa direzione si muove il progetto di una giovane studiosa dell’università di Padova (Steady Project – SaTEllyte synthetic Aperture radar interferometry to model Dam stability), che ha ottenuto un finanziamento dalla Commissione Europea per studiare nuovi “strumenti di diagnosi” dello stato di salute delle dighe.

Giulia Tessari svolgerà le proprie indagini nell’azienda svizzera Sarmap SA e si concentrerà sull’analisi dei dati satellitari, dei dati radar acquisiti dalle diverse agenzie spaziali, come l’Agenzia spaziale italiana, quella tedesca e l’Agenzia spaziale europea, prendendo in esame il caso (emblematico) della diga di Mosul. “Queste tecnologie – spiega riferendosi all’utilizzo dell’interferometria – sono nate principalmente per il monitoraggio di terremoti, frane, movimenti di ghiacciai, dunque tutte le deformazioni del suolo sia di origine naturale che antropica. Di recente però si è cominciato a usarle anche per lo studio di strutture come  edifici, ponti e dighe”.

Il numero dei dati disponibili è in crescita, grazie all'aumento delle missioni spaziali, e se a ciò si aggiunge che tali dati iniziano a essere disponibili gratuitamente anche per scopi commerciali (e non solo di ricerca), sottolinea Giulia Tessari, si intuisce la ragione che spinge a promuovere l’impiego di queste tecnologie. I vantaggi del resto sono più di uno. Le analisi, innanzitutto, possono essere condotte da remoto, senza necessariamente dover ricorrere ai rilievi topografici classici sul posto. Un elemento, quest’ultimo, particolarmente significativo soprattutto quando esistono problemi logistici o di sicurezza che impediscono di avvicinarsi alla struttura. In secondo luogo la misura degli spostamenti (dell’ordine dei millimetri) è molto accurata ed è possibile ottenere informazioni pregresse sulla struttura, indietro almeno fino agli anni Novanta. Infine, queste tecniche permettono di osservare non solo la struttura, ma l’intero bacino circostante, permettendo di valutare anche un possibile rischio di franamento delle sponde.  

“Il mio lavoro nello specifico – illustra la studiosa – consisterà nell’individuare un modello numerico per ricostruire lo stato tensionale della struttura in modo semi-automatico, partendo dalle informazioni sugli spostamenti, sulle deformazioni della struttura stessa. In pratica, si tratta di ricreare il comportamento tensio-deformativo della diga, per capire le criticità delle condizioni del manufatto”. Il tutto si tradurrà in uno strumento da inserire nel software di analisi dei dati satellitari prodotto dall’azienda svizzera.  

Oggetto di indagine sarà la diga di Mosul in Iraq, costruita su strati erosivi e soggetta soprattutto negli ultimi anni a sensibili spostamenti. Questa situazione ha richiesto interventi periodici di consolidamento che tuttavia nell’ultimo paio di anni, per ragioni di ordine politico e motivi di sicurezza, non è stato possibile effettuare. “In questo caso evidentemente non si possono utilizzare le tecniche tradizionali, perché per anni fisicamente è stato impossibile avvicinare la struttura. Questa sarà dunque l’occasione per tarare uno strumento che poi potrà essere utilizzato anche in altre situazioni simili in giro per il mondo, quando esistono problemi nel monitoraggio”. Anche se in Italia le dighe presenti sono per lo più monitorate con i metodi tradizionali, l’idea è di fare uno screening dell’esistente per valutare in quali casi le nuove tecniche, che prevedono l’utilizzo di dati satellitari, potrebbero tornare utili.  

Giulia Tessari non è nuova a questo genere di indagini. Utilizzando i dati radar satellitari, ha esaminato i casi franosi della provincia di Vicenza dopo l’alluvione del 2010, la stabilità di alcuni edifici nella zona di Roma e di Astana, capitale del Kazakistan e ha analizzato la subsidenza delle coste del mar Morto. “Mi sono recata in questi territori pochi mesi fa, a dicembre del 2016, per verificare personalmente cosa stesse accadendo. Qui il livello del mare si sta abbassando a causa dello sfruttamento costiero a scopi civili e industriali e questo provoca l’insorgere di voragini lungo le coste, sia nella parte giordana che israeliana”. La giovane studiosa spiega che in questo caso l’uso delle tecnologie satellitari torna particolarmente utile, perché consente di vedere in anticipo i movimenti precursori al collasso, di osservare le deformazioni predittive del fenomeno. “Proprio in questo modo qualche tempo fa si è riusciti a prevenire un collasso in prossimità di un’autostrada nella costa israeliana: i dati satellitari hanno permesso di individuare una cavità sotterranea indice dell’imminente collasso”.

Monica Panetto