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Nella valutazione del rischio occorre considerare maggiormente la forma dei massi

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Per quattro anni i ricercatori dell’SLF e dell’ETH di Zurigo hanno svolto esperimenti sulla caduta di massi raccogliendo la più ampia serie di dati di misurazione mai rilevata finora. Tra le altre cose, i risultati dimostrano che i massi di forma tendenzialmente circolare presentano una dispersione laterale più ampia rispetto a quelli di forma cubica. I nuovi risultati sono importanti per la stima dei pericoli e per il dimensionamento delle opere di protezione. Le misurazioni consentiranno di tarare e perfezionare i programmi di calcolo per riprodurre meglio la realtà.

 

In un Paese alpino come la Svizzera la caduta di sassi è una minaccia reale. Per valutare il rischio in una determinata località e pianificare le misure di protezione, gli studi di ingegneria calcolano mediante modelli informatici fino a dove potrebbero arrivare eventuali massi in caso di caduta. Finora, tuttavia, i modelli non erano in grado di considerare a sufficienza in che misura massa, dimensioni o forma di un masso possono influenzarne il movimento. A tal fine occorre «dar loro in pasto» dati di misurazione reali, che tuttavia finora erano disponibili solo a livello isolato vista la mancanza di studi sistematici sulla caduta di sassi.

 
 

Primi esperimenti a tutto tondo

I ricercatori dell’WSL Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio SLF e dell’ETH di Zurigo hanno svolto per oltre quattro anni esperimenti sulla caduta di sassi. «In questo modo abbiamo potuto raccogliere quella che finora è la più ampia serie di dati di misurazione», afferma Andrin Caviezel, ricercatore dell’SLF e autore principale dello studio. Gli studiosi hanno utilizzato massi artificiali in calcestruzzo equipaggiati con sensori, che sono stati fatti rotolare giù da un pendio nei pressi del passo Flüela (GR). I ricercatori hanno confrontato diverse forme e masse, ricostruendo completamente le traiettorie e determinando velocità, altezza dei salti e zone di deposito (v. infobox). I risultati del loro lavoro sono appena stati pubblicati sulla rinomata rivista scientifica «Nature Communications».

 
 

Dispersione laterale

La scoperta più importante? La direzione verso cui rotola un masso dipende molto di più dalla sua forma che non dalla sua massa. Mentre i blocchi cubici precipitano lungo il pendio seguendo la linea di pendenza, i massi circolari deviano spesso lateralmente. Per questo motivo, possono mettere in pericolo un’area molto più ampia ai piedi del pendio. «Questo aspetto deve essere considerato nella valutazione delle zone di pericolo, ma anche al momento di posizionare e dimensionare le reti paramassi», afferma Caviezel. Visto che i massi di forma tendenzialmente circolare impattano sulle reti di protezione con il lato stretto, la loro energia si concentra su una superficie molto minore rispetto a quanto avviene per i massi cubici e le reti devono dunque essere più resistenti.

 

 
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Nella ripresa aerea del pendio sono segnati in colore blu i punti nei quali si sono arrestati i massi cubici (peso 2670 kg), la maggior parte dei quali si è fermata in un’area ben delimitata. La croce rossa indica il punto di sgancio. Figura: SLF
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Per contro, i massi circolari (peso 2670 kg), qui indicati in viola, presentano una dispersione molto maggiore. Figura: SLF
 

Modelli più realistici

I dati confluiranno ora nel programma di simulazione RAMMS::ROCKFALL sviluppato dall’SLF. Oltre a prendere in considerazione anche la forma, l’obiettivo è rappresentare in maniera più realistica in che modo impatti e salti sul terreno possono influenzare la velocità del masso. «In questo modo potremo offrire un programma migliorato che consentirà agli studi di ingegneria di effettuare calcoli più affidabili», afferma Caviezel. Inoltre, sulla piattaforma «Envidat» la serie di dati è liberamente disponibile anche per altri gruppi di ricerca, che potranno in questo modo calibrare i loro algoritmi o sviluppare nuovi modelli in grado di simulare la realtà in maniera ancora più precisa di prima e di migliorare così la protezione contro la caduta di massi.

 

 

Gli esperimenti sulla caduta di sassi in cifre

 

Numero di blocchi di calcestruzzo: 183
Peso dei blocchi: 45, 200, 800 e 2670 kg
Numero di traiettorie ricostruite: 82
Impatti utili: 1394
Altezza massima dei salti: 11,1 m
Velocità massima: 30,3 m/s = 109 km/h

 
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Blocchi in calcestruzzo da 2670 kg l’uno, di forma rispettivamente circolare (a sinistra) e cubica (a destra). Foto: Martin Heggli, SLF
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Il ricercatore dell’SLF Andrin Caviezel prepara uno dei sensori sviluppati dall’SLF e successivamente montati nei massi. Foto: Martin Heggli, SLF
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Un elicottero trasporta un masso al punto di sgancio in cima al pendio. Foto: Martin Heggli, SLF
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Uno dei blocchi in calcestruzzo sulla piattaforma ribaltabile grazie alla quale sta per essere messo in movimento. Foto: Martin Heggli, SLF
 

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