Costruire per il futuro
A un certo punto, la politica delle riparazioni cessa di essere economicamente vantaggiosa. Pianificatori, idrologi, progettisti e ingegneri stanno ricalibrando le proiezioni storiche degli eventi meteorologici estremi, prevedendo cambiamenti climatici e precipitazioni più intense. I sistemi infrastrutturali dovranno resistere a danni ingenti, evitando la chiusura delle strade o la perdita di vite umane. In genere, i sistemi di raccolta delle acque meteoriche per le interstatali della Pennsylvania sono progettati per eventi alluvionali di 50 anni, ma probabilmente dovranno essere progettati per alluvioni più gravi di 500 anni.
“Non siamo più su una curva dolce [del cambiamento climatico]”, afferma Runyen. “Ed è questo che dobbiamo tenere a mente: Le cose cambieranno in modo esponenziale”.
Le strategie di progettazione resiliente comprendono, tra l’altro, la scelta di materiali più resistenti, l’innalzamento di strade e ponti, la collocazione di strade più lontane dai corridoi fluviali e la modifica della configurazione degli elementi strutturali.
Si stanno sviluppando nuovi metodi per modellare e testare la resistenza dei materiali. In collaborazione con la Purdue University, l’INDOT sta valutando sensori in grado di rilevare la solidità del calcestruzzo. Gli ingegneri dello Stato stanno anche testando l’elasticità delle applicazioni della pavimentazione utilizzando deflettometri a caduta (FWD) per determinare la resilienza sotto carichi pesanti.
Lo sviluppo di metodi per contenere l’erosione in prossimità dei terrapieni dei ponti, delle dighe e degli argini è un’altra area di ricerca attiva. Per proteggere le strade che confinano con i ponti e che sono soggette a dilavamento, il PennDOT ha assunto ricercatori della Lehigh University per valutare le tecniche di costruzione del riempimento. Un approccio prevede l’applicazione di una configurazione rinforzata di aggregati grossolani, rivestimento roccioso e fasce geosintetiche dietro le spalle dei ponti. La matrice strettamente legata aiuta a mantenere il materiale di riempimento in posizione e a far funzionare le strade durante e subito dopo le inondazioni.
“Se si guarda alla città di Venezia, ci sono enormi pezzi di cemento che la proteggono dalle inondazioni”, spiega Runyen. “Si tratta di assorbire l’energia e tenere l’acqua lontana dalle fondamenta sensibili. Ma se l’alluvione è abbastanza grande, si iniziano a perdere queste pietre protettive. Abbiamo quindi condotto ricerche sull’uso di materiali diversi per creare una matrice, se così si può dire, che rimanga al suo posto più a lungo, ma che sia anche rispettosa dell’ambiente”.
I finanziamenti del Infrastructure Investment and Jobs Act possono contribuire ad accelerare gli sforzi di ricerca. L’Indiana ha recentemente ricevuto 600.000 dollari di stanziamenti federali attraverso il programma PROTECT, che sostiene la pianificazione della resilienza per il trasporto di superficie. Il PennDOT prevede di ricevere altri 50 milioni di dollari all’anno dal programma.
“Più le organizzazioni abbracciano strumenti e flussi di lavoro digitali avanzati, più saranno preparate ad affrontare le sfide poste dal cambiamento climatico e dagli eventi meteorologici estremi, a prolungare la vita delle strutture esistenti e a prepararsi alle sfide del futuro”.—Richard Runyen, PennDOT
Entrambi gli Stati sono ben lontani dal prevedere i costi a lungo termine, i risparmi energetici e come si salveranno vite umane. Ci vuole tempo per testare i progetti di nuovi ponti e strade, per testare i materiali e per sviluppare linee guida per i beni resilienti. Ma secondo Runyen si tratta di un passo avanti già compiuto.
“Come ingegneri, dobbiamo uscire dalla nostra zona di comfort”, afferma. “La resilienza è una vera e propria spinta per iniziare a pensare al di là di ciò per cui progettiamo oggi. In altre parole, i concetti di resilienza e ottimizzazione della tecnologia devono andare di pari passo: Più le organizzazioni abbracciano strumenti e flussi di lavoro digitali avanzati, più saranno preparate ad affrontare le sfide poste dal cambiamento climatico e dagli eventi meteorologici estremi, a prolungare la vita delle strutture esistenti e a prepararsi per le sfide del futuro”.
Credits: Autodesk.com / Jeff link