Il monitoraggio delle dighe è compreso nel più generale monitoraggio strutturale (SHM) e comprende i parametri tipici del degrado strutturale (deformazione, stato tensionale, inclinazione, spostamenti, fessurazioni, monitoraggio della deformazione della diga); dopo la costruzione esso viene effettuato per valutarne la solidità, la sicurezza e la stabilità complessiva. Potrebbe essere necessario monitorare sia i movimenti totali e sia quelli relativi a specifiche zone di terrapieno e le sue fondamenta perché errori di progettazione, stabilità geotecnica, problemi di manutenzione, inaffidabilità dei materiali da costruzione sono alcuni dei motivi per cui una diga può dare segni di cedimento. Ma per essere un servizio a 360 gradi, il monitoraggio può essere esteso sia a parametri ambientali esterni (vento, temperatura, umidità, torbidità) sia a misure geotecniche (frane, pressione sotterranea, livello dell’acqua, portata, perdite, eventi sismici).
Monitoraggio delle dighe
Monitoraggio Strutturale (SHM)
Prevenire le inondazioni e la scarsità d'acqua per prevedere il futuro
Vantaggi
ridurre i costi di manutenzione e operativi
ridurre il rischio di crolli strutturali
automatizzare la lettura e la raccolta dei dati
migliorare la sicurezza nei luoghi di lavoro, luoghi pubblici, strutture
Cause di cedimento strutturale
Le dighe sono considerate opere di ingegneria complessa, ed è ragionevole accettare, in determinati momenti, che il comportamento effettivo nella realtà non sia esattamente quello previsto nel progetto.
L’identificazione delle potenziali modalità di cedimento delle dighe in terra e in roccia converge su tre categorie generali:
- Guasti idraulici: comprendono il superamento del livello massimo dell’acqua e la conseguente erosione esterna a causa di uno sfioratore con capacità di scarico insufficiente o anche per causa di errori operativi.
- Movimenti di massa dovuti a carichi eccezionali (allagamenti / fessure nel terreno) dati, ad esempio, da instabilità del pendio, deformazioni, liquefazione del suolo, instabilità delle fondazioni.
- Erosione interna ed erosione dei suoli o dei giunti di fondazione.
Sistemi di tecnologia Iot per prevenire i guasti
I guasti delle dighe sono prevenuti utilizzando un sistema di monitoraggio costante, ad alta precisione e senza la necessita della presenza fisica dei lavoratori. I sistemi di monitoraggio delle dighe sono comunemente composti da sensori intelligenti, sistemi di acquisizione dati (data logger), sistemi di trasferimento, gestione e analisi dei dati. L’analisi dei dati raccolti può fornire informazioni essenziali per la corretta interpretazione dello stato generale strutturale della diga (perdite della diga, cause di cedimento della diga, livello dell’acqua), soprattutto per strutture di particolare complessità dove è fortemente raccomandato il monitoraggio 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
I sistemi IoT sono utilizzati per la capacità di gestire una grande quantità di dati, per fornire allarmi con l’obiettivo di prevenire allagamenti e aumenti eccessivi del livello dell’acqua nei bacini idrici; i dati ottenuti dal sistema di monitoraggio remoto gettano le basi per approcci efficaci di manutenzione predittiva.
