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14.03.2022 | Roman Oester | News SLF
Da sempre i nivologi si sono occupati di dare una risposta alla domanda sulla pressione che una valanga può esercitare sugli ostacoli che incontra, come p. es. abitazioni o pali di impianti di risalita. Presso l'SLF è stato ora sviluppato un nuovo metodo di calcolo che tiene conto di varie tipologie di scorrimento e dimostra una buona corrispondenza con le misure di confronto. In futuro esso servirà ad aiutare gli addetti ai lavori nella progettazione di misure di protezione contro le valanghe.
Fin dagli albori della nivologia gli scienziati si sono sempre occupati di calcolare quale pressione esercitano le valanghe sugli ostacoli che incontrano lungo il loro percorso. I calcoli disponibili sinora si basano su modelli che sono sì in grado di rappresentare bene veloci valanghe radenti, ma che possono sottovalutare la pressione esercitata da valanghe bagnate che scorrono lentamente. Nella pratica – per esempio quando si tratta di adottare misure idonee per la protezione di edifici – è tuttavia importante considerare valanghe con diverse tipologie di scorrimento. I ricercatori dell'SLF hanno quindi studiato i processi che vengono innescati durante l'interazione tra ostacoli e valanghe con diverse proprietà di scorrimento e sviluppato un nuovo metodo per calcolare la pressione esercitata dalle valanghe sugli ostacoli che colpiscono. A tal fine, hanno dovuto considerare i vari fattori che agiscono sulla pressione della valanga, come per esempio il comportamento della valanga durante il suo scorrimento e la coesione della neve di valanga. Con il nuovo metodo dovrebbe ora essere possibile calcolare con più precisione i valori della pressione.
Lo studio dei processi fisici messi in moto dall'interazione tra valanghe e ostacoli è avvenuto con il metodo degli elementi discreti (DEM). Una valanga viene modellata come una corrente granulare che vanta proprietà di scorrimento estremamente diverse a seconda della composizione e della temperatura. Una valanga bagnata che scorre lentamente crea in prossimità del suolo una pressione più alta che sulla superficie, perché la pressione dipende dal peso della neve sovrastante. Inoltre, la pressione aumenta in modo proporzionale al quadrato della velocità, aspetto rilevante soprattutto per le valanghe che scorrono più veloci. Durante le simulazioni al computer, i ricercatori hanno causato il distacco di numerose valanghe virtuali che hanno poi colpito ostacoli di varie forme. Da queste simulazioni hanno fatto poi derivare metodi di calcolo della pressione, che hanno infine confrontato con le misure relative all'impatto di valanghe reali su ostacoli.
Per questo confronto i ricercatori hanno avuto a disposizione una ricca serie di dati proveniente dal sito sperimentale valanghivo dell'SLF nella Vallée de la Sionne (comune di Arbaz VS), dove da oltre 20 anni numerosi strumenti di misura registrano vari parametri delle valanghe. Per esempio, su un palo alto 20 metri sono sistemati, tra gli altri, sensori di pressione, una telecamera ad alta velocità e diversi sensori di velocità. Due cunei di forma diversa forniscono inoltre ulteriori dati sulla pressione esercitata dalle valanghe. Le massime pressioni di impatto misurate si aggirano intorno ai 1200 kPa (pari a 120 t/m2). I confronti svolti tra le valanghe simulate e quelle reali hanno dimostrato che il nuovo metodo di calcolo vanta una buona corrispondenza con le misure reali. Prima di poter trasferire il metodo nella pratica sono tuttavia necessari ulteriori esami.
Gli oggetti presenti sul pendio valanghivo del sito sperimentale nel Vallese sono sottili. Per poter calcolare l'impatto di una valanga anche sulla larga parete di una casa sono tuttavia necessari ulteriori esperimenti con ostacoli di dimensioni più grandi. Con la ricerca svolta sinora sono state poste le basi a tale scopo. In futuro, il nuovo metodo di calcolo potrebbe contribuire anche all'aggiornamento delle norme esistenti, così come a un calcolo migliore delle misure di protezione, consentendo quindi di aumentare la sicurezza contro le valanghe. L'esigenza di metodi più precisi per calcolare la pressione esercitata dalle valanghe è in ogni caso viva tra gli specialisti.