di Sessant’anni fa il disastro del Vajont sconvolse la società italiana. Il torrente Vajont è un affluente del Piave, dove si getta presso Longarone. Negli anni Cinquanta le sue acque furono sbarrate da una diga alta 262 m. Il 9 ottobre 1963, una frana di circa 270 milioni di metri cubi di roccia si distaccò dal monte Toc e cadde nel bacino idrico del Vajont. L’onda risultante distrusse interi villaggi e causò la morte di quasi 2.000 persone, rendendo questo evento uno dei peggiori disastri idrogeologici nella storia moderna italiana.
Cos’abbiamo imparato da questa tragica esperienza collettiva? Ne abbiamo parlato con Massimiliano Cremonesi, docente di meccanica delle strutture che lavora nel campo della Meccanica Computazionale Avanzata. Uno dei principali temi di ricerca è la simulazione di flussi di fluidi e i problemi di interazione tra strutture fluide. Il suo lavoro si concentra sia sullo sviluppo della metodologia che sulle applicazioni a problemi della vita reale.
Professor Cremonesi, ci parli di questo modello.
Recentemente, in collaborazione con i colleghi dell’Universitat Politècnica de Catalunya di Barcellona, abbiamo sviluppato un modello digitale della valle del Vajont. Sfruttando i dati presenti nella letteratura scientifica e le osservazioni effettuate subito dopo il tragico avvenimento, siamo stati in grado di ricostruire il comportamento del materiale franante e di replicare al computer l’evento.
Questo modello ci ha consentito di descrivere con precisione l’interazione tra la frana e il bacino idrico, la formazione dell’onda che ha colpito il paese di Casso e la propagazione dell’onda nel bacino fino a Erto. Abbiamo anche simulato l’onda generata dalla frana che, superando la diga, si è spinta attraverso la Valle del Piave fino a Longarone.
Quali analisi sono state possibili grazie a questo modello?
I risultati ottenuti sono stati confrontati con modelli sviluppati in passato e con alcune osservazioni fatte in loco poco dopo la tragedia. Dopo aver confermato l’accuratezza delle nostre previsioni, abbiamo esplorato alcune ipotesi fatte all’epoca. Abbiamo valutato scenari in cui solo una parte della frana si fosse staccata (sia il lato est che il lato ovest) oppure situazioni in cui il livello dell’invaso fosse stato più basso. In tali circostanze l’evento avrebbe avuto una portata inferiore, ma si sarebbero comunque create onde di risalita e di scavalcamento della diga di notevole intensità.
In che modo ci sono utili analisi come queste, anche molti anni dopo?
L’analisi e la modellazione numerica di avvenimenti storici come la tragedia del Vajont sono fondamentali per comprendere le cause, le dinamiche e le implicazioni di tali eventi. I modelli numerici consentono agli studiosi di esaminare alcune variabili significative, come le condizioni geologiche, idrologiche e meteorologiche, così come le decisioni umane e le politiche adottate in quel contesto. La piena comprensione di eventi passati è fondamentale per prevenire il ripetersi di tragedie simili in futuro.
Quali sono i vantaggi dei modelli numerici?
I modelli digitali rappresentano strumenti fondamentali per la prevenzione e la sicurezza di opere umane, in particolare quelle soggette a rischi naturali come alluvioni, terremoti, frane e eventi idrogeologici come quelli del Vajont.
I modelli numerici consentono di avere una copia digitale, detta anche digital twin, di una struttura immersa nell’ambiente circostante. Permettono inoltre di studiare l’effetto di diverse sollecitazioni, e consentono di capire come una struttura reagirà sia ad eventi estremi ed improvvisi che a sollecitazioni distribuite nel tempo. Questi modelli sono preziosi sia in fase progettuale, per ottimizzare al meglio la struttura, sia in fase di esercizio, per agevolare un’adeguata manutenzione.
Oltre a ciò, i modelli possono contribuire alla pianificazione del territorio, alla gestione del rischio legato alle catastrofi naturali e alla formulazione di politiche pubbliche mirate a prevenire eventi estremi o a mitigarne gli effetti. L’analisi dettagliata di tali eventi può anche portare a una maggiore consapevolezza pubblica e a una comprensione più profonda delle sfide legate all’ingegneria, alla sicurezza e all’ambiente.
Torniamo a quel tragico avvenimento. Secondo lei sono stati capiti tutti gli errori umani? Cosa abbiamo davvero imparato?
La tragedia del Vajont è stata una delle peggiori catastrofi nella storia dell’ingegneria civile, con un tragico costo in termini di vite umane. Nel corso degli anni, numerose indagini e studi sono stati condotti per comprendere le cause di questo disastro e per prevenire eventi simili in futuro. Tuttavia, non è possibile affermare con certezza se siano stati compresi tutti gli errori associati a questo avvenimento.
Ciò che possiamo imparare da queste tragedie è l’importanza di ascoltare gli esperti, di valutare attentamente i rischi e di agire in modo responsabile per proteggere le vite umane e preservare l’ambiente. Nel corso degli ultimi sessant’anni sono stati compiuti significativi progressi sia nella progettazione che nella gestione di grandi strutture e infrastrutture. Tuttavia è essenziale continuare la ricerca per migliorare ulteriormente le pratiche progettuali e di gestione delle grandi strutture.
L’esperienza del Vajont ci insegna che la sicurezza deve essere una priorità assoluta in tutte le fasi di progettazione, costruzione e gestione delle strutture. Dobbiamo imparare dagli errori del passato e investire nella formazione degli ingegneri, nella ricerca scientifica e tecnologica per garantire un futuro più sicuro.
Il cambiamento climatico globale potrà aumentare la frequenza e l’intensità di eventi meteorologici e di dissesto idrogeologico. Quanto è importante il lavoro dell’ingegnere in questo contesto?
Nel prossimo futuro, la nostra società si troverà di fronte a sfide sempre più ardue a causa del cambiamento climatico, e il ruolo dell’ingegnere sarà di vitale importanza. Gli ingegneri dovranno ideare, sviluppare e implementare soluzioni innovative per affrontare crescenti sfide ambientali. Per ridurre drasticamente il nostro impatto ambientale, sarà essenziale sviluppare tecnologie a basse emissioni di carbonio, sfruttare le fonti energetiche rinnovabili e migliorare l’efficienza energetica.
Dovremo essere pronti a gestire eventi meteorologici estremi e comprendere come essi interagiscono con le nostre strutture e infrastrutture. Sarà necessario progettare nuove strutture o riqualificare quelle esistenti per renderle resilienti al cambiamento climatico. Si dovranno sviluppare sistemi in grado di adattarsi alle mutevoli condizioni climatiche.
In tutti questi contesti, e in molti altri, i modelli numerici saranno strumenti essenziali per lo sviluppo di soluzioni robuste e per guidare le nostre decisioni. L’impiego di modelli numerici consentirà agli ingegneri di simulare scenari complessi, valutare l’impatto delle decisioni di progettazione e prevedere il comportamento delle strutture in condizioni climatiche estreme.
Da quello che ci ha raccontato, è chiaro che la simulazione numerica sarà sempre più fondamentale nell’ingegneria del futuro…
La simulazione numerica è una componente essenziale di molte discipline ingegneristiche, inclusa l’ingegneria civile. Nei prossimi anni, la ricerca nel settore della simulazione numerica dovrà affrontare sfide complesse e promuovere l’innovazione in diversi ambiti.
Ad esempio, nel calcolo ad alte prestazioni si dovranno sviluppare algoritmi sempre più efficienti per sfruttare al massimo le capacità di calcolo delle piattaforme sia tradizionali che quantistiche. Le simulazioni in tempo reale dovranno essere sempre più diffuse e integrate nei sistemi di progettazione e di controllo. Lo studio di materiali avanzati, come compositi, metamateriali, materiali attivi, dovrà sempre più essere supportato dalla simulazione numerica.
Cos’è cambiato con l’avvento del machine learning e dell’intelligenza artificiale?
L’integrazione tra simulazione numerica e tecniche di Machine Learning e di Intelligenza Artificiale sta rivoluzionando il campo. Gli algoritmi di machine learning saranno sempre più utilizzati per ottimizzare i parametri di simulazione, accelerando così il processo di modellazione. Inoltre, per stimare il comportamento futuro di strutture o sistemi in differenti scenari, i modelli predittivi basati su machine learning dovranno essere sempre più accurati e precisi.
Dove deve andare la ricerca in questo settore per il futuro prossimo e più lontano?
La simulazione numerica dovrà contribuire a ridurre l’impatto ambientale, sia nel mondo delle costruzioni, sia in ambito industriale. La ricerca in queste aree non solo migliorerà la comprensione del comportamento delle strutture, delle infrastrutture e dei sistemi industriali, ma contribuirà anche a progettare soluzioni più sicure, efficienti ed ecologicamente sostenibili per affrontare le sfide future.
Infine, le simulazioni avanzate dovranno aiutare a prevedere e mitigare gli effetti di disastri naturali come terremoti, inondazioni e frane, fornendo preziose informazioni per la gestione delle emergenze.
In definitiva, lo sviluppo e la ricerca di modelli numerici avanzati rappresenteranno un passo essenziale verso un futuro più sicuro e sostenibile.