Corpo diga
Spostamenti del paramento e del coronamento, deformazioni della struttura e loro evoluzione nel tempo rispetto a una condizione di riferimento.
Misuriamo da remoto gli spostamenti del corpo diga, delle spalle e dei versanti in fregio al bacino, a integrazione del monitoraggio in sito già presente sull'opera. Nessuna installazione sulla struttura, una lettura d'insieme dell'intero sistema diga-invaso e la possibilità di ricostruire il comportamento degli anni passati da archivio satellitare.
Scelti da gestori di infrastrutture, enti pubblici, società di ingegneria e operatori del settore energia
Il monitoraggio dighe è l'osservazione ripetuta nel tempo del comportamento di uno sbarramento e del suo invaso: spostamenti e deformazioni del corpo diga, delle spalle e della fondazione, movimenti dei versanti in fregio al bacino, e le grandezze idrauliche e strutturali di esercizio. Serve a rendere misurabile e confrontabile nel tempo il comportamento dell'opera e a fornire al gestore i dati su cui basare le proprie valutazioni tecniche.
Spostamenti del paramento e del coronamento, deformazioni della struttura e loro evoluzione nel tempo rispetto a una condizione di riferimento.
Comportamento delle zone di ammorsamento e del terreno di imposta, dove la risposta dell'opera si lega direttamente a quella del versante.
Movimenti delle sponde in fregio al bacino, che rientrano nel sistema diga-invaso e condizionano le scelte di esercizio.
Deformazioni del terreno a scala più ampia, incluse le componenti lente che una misura puntuale sull'opera non intercetta.
Il sistema osservato comprende struttura, spalle, fondazione e versanti dell'invaso.
Le grandi dighe italiane sono opere in gran parte realizzate nel Novecento, sottoposte a un controllo continuo e a un quadro di vigilanza istituzionale. Il concessionario ha il compito di osservare il comportamento dell'opera e di documentarlo; il monitoraggio dighe prescritto è in larga parte basato su strumentazione installata sull'opera e su misure periodiche.
Ogni grande diga ha già un proprio sistema di osservazione e un proprio riferimento istituzionale. NHAZCA non entra in questo perimetro e non ne modifica gli obblighi: aggiunge una misura ulteriore, utilizzabile dal gestore accanto a quelle di cui già dispone.
Riferimenti normativi del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti
La strumentazione installata descrive con precisione i punti in cui è collocata. Ciò che accade tra un punto e l'altro, e soprattutto fuori dall'opera — sulle spalle, sui versanti, sull'area circostante — resta in larga parte non osservato.
Quando una domanda tecnica nasce oggi, la serie storica disponibile è quella degli strumenti installati in passato. Dove non c'era strumentazione, non c'è dato — a meno di ricostruirlo da archivio satellitare.
Il sistema che conta non è solo la struttura: è l'insieme di sbarramento, fondazione, spalle e versanti che delimitano l'invaso. Un movimento di sponda può avere effetti sull'esercizio dell'invaso pur non riguardando in alcun modo il corpo della diga. Per il fenomeno franoso in sé, vedi il servizio monitoraggio frane.
La nostra proposta non sostituisce nulla di ciò che è già installato sull'opera e non interferisce con le responsabilità del concessionario e dell'ingegnere responsabile. Aggiunge un livello di osservazione che la strumentazione in sito, per come è concepita, non può coprire: una misura areale e densa, estesa oltre il corpo diga, ottenuta senza installare alcunché sulla struttura.
Il punto di partenza è quasi sempre l'archivio satellitare. Prima di qualunque sopralluogo è possibile ricostruire come si è comportata l'area negli anni precedenti, individuare i settori che mostrano un'evoluzione e concentrare lì gli approfondimenti. Da quel quadro si decide che cosa continuare a osservare da satellite, dove serve una misura più ravvicinata e più frequente da terra, e dove ha senso proporre strumentazione dedicata.
Ricostruzione del comportamento pregresso di opera, spalle e versanti da serie radar satellitari già acquisite.
Scelta di geometrie, frequenze e tecniche in funzione dell'entità dei movimenti attesi e delle domande del gestore.
Acquisizione continuativa, verifiche di qualità e coerenza, confronto con le misure in sito quando il gestore le condivide.
Mappe, serie temporali e note tecniche con limiti espliciti, consegnate a chi possiede la valutazione dell'opera.
Il livello remoto integra il sistema in sito esistente; non lo sostituisce.
Che cosa resta al gestore: la valutazione del comportamento dell'opera, la definizione delle soglie e ogni decisione di esercizio. Che cosa portiamo noi: una misura in più, documentata, con i suoi limiti dichiarati.
Nel monitoraggio dighe le tecniche non sono alternative tra loro: cambiano geometria di misura, densità dei punti, frequenza di aggiornamento e sensibilità alle condizioni del sito. La combinazione segue la domanda tecnica, non il catalogo.
L'interferometria radar da satellite misura gli spostamenti della superficie con sensibilità millimetrica su aree estese, restituendo migliaia di punti di misura invece di poche decine. Su una diga significa osservare contemporaneamente corpo diga, spalle, area di imposta e versanti in fregio al bacino, senza installare nulla e senza accedere all'opera. L'archivio radar pluriennale consente inoltre di ricostruire il comportamento degli anni passati. La misura è lungo la linea di vista del satellite e la frequenza dipende dal tempo di rivisita: geometria di ripresa e disponibilità di bersagli radar definiscono che cosa è effettivamente risolvibile.
Installato su terreno stabile di fronte al settore da osservare, il radar da terra produce mappe e serie temporali continue su un singolo fronte, con risoluzione temporale molto più alta di quella satellitare. È la scelta quando un settore di versante o una porzione di opera richiede una frequenza di misura elevata, con gli stessi limiti di linea di vista e coerenza propri di ogni misura radar.
Tecnologia proprietaria NHAZCA. Misura gli spostamenti a partire da immagini ripetute nel tempo, anche da telecamere già presenti sul sito, senza hardware geotecnico dedicato sull'opera. Consente un'osservazione quasi continua indipendente dai passaggi satellitari, a costi sensibilmente inferiori a quelli di un'installazione radar. La catena di elaborazione distingue il movimento reale dagli effetti di vegetazione, illuminazione e coregistrazione.
Dove la domanda riguarda la profondità, la superficie di scorrimento o la posizione assoluta, servono strumenti nel terreno: inclinometri, piezometri, GNSS. Li specifichiamo quando l'obiettivo di misura li richiede. Quando invece il problema è un portafoglio di opere e non una singola diga, SGAM combina InSAR e PhotoMonitoring™ in uno strato di screening che aiuta a stabilire dove concentrare gli approfondimenti.
IRIS è la piattaforma NHAZCA per PhotoMonitoring™. Elabora le immagini acquisite, restituisce mappe di spostamento e serie temporali sui settori osservati e le rende disponibili via browser a tutti gli interessati — ufficio tecnico del gestore, progettista, personale di impianto — senza scambio di file.
Il risultato interpretato arriva al decisore nello stesso momento in cui arriva all'analista: è il punto in cui i contratti di monitoraggio tradizionali perdono più tempo.
Le esigenze più ricorrenti del monitoraggio dighe, e la misura che vi risponde. Nella pratica le tecniche vengono combinate.
| Esigenza | Tecnologia | Output | Limite da considerare |
|---|---|---|---|
| Osservare gli spostamenti del corpo diga senza intervenire sull'opera | InSAR satellitare | Punti di misura sulla struttura con serie temporali di spostamento | Misura lungo la linea di vista; servono bersagli radar stabili sul paramento |
| Capire come si è comportata l'opera negli anni passati | InSAR d'archivio | Ricostruzione storica pluriennale di spostamenti e velocità | Copre il periodo di disponibilità dell'archivio, non periodi anteriori |
| Tenere sotto osservazione i versanti in fregio all'invaso | InSAR satellitare, PhotoMonitoring™ | Mappe di velocità e settori in evoluzione lungo le sponde | Vegetazione e geometria dei versanti condizionano la copertura |
| Seguire un settore critico con alta frequenza | Radar terrestre (TInSAR) | Mappe e serie temporali continue su un singolo fronte | Richiede una postazione stabile con visibilità diretta del fronte |
| Osservare in continuo con costi contenuti | PhotoMonitoring™ e piattaforma IRIS | Spostamenti da immagini ripetute, consultabili via browser | Dipende da illuminazione, visibilità e stabilità della postazione di ripresa |
| Stabilire le priorità su più sbarramenti | SGAM | Screening d'insieme e graduatoria dei settori da approfondire | È uno strato di orientamento, non un'analisi di dettaglio della singola opera |
| Conoscere profondità del movimento o condizioni di falda | Strumentazione geotecnica in sito | Profili inclinometrici e letture piezometriche | Informazione puntuale: non descrive il comportamento tra un punto e l'altro |
Il monitoraggio dighe non consegna dati grezzi da interpretare internamente, ma un quadro tecnico leggibile in cui andamento, qualità del dato e limiti di validità restano visibili.
Distribuzione spaziale di spostamenti e velocità su opera, spalle e versanti dell'invaso.
Evoluzione della misura nei punti osservati, comprensiva della ricostruzione d'archivio dove disponibile.
Copertura, coerenza del segnale, geometria di misura e condizioni che influenzano la lettura del dato.
Lettura tecnica dei risultati, settori da approfondire e campo di validità delle conclusioni.
Nel monitoraggio dighe le soglie e la risposta operativa restano definite e gestite dal soggetto che ha la responsabilità dell'opera. Il nostro contributo è la misura e la sua interpretazione tecnica, con i limiti dichiarati insieme al risultato.
Sbarramenti in calcestruzzo o in materiali sciolti: osservazione degli spostamenti del corpo diga e del comportamento delle spalle nel tempo, come misura aggiuntiva rispetto al monitoraggio già installato.
Bacini soggetti a cicli di invaso e svaso, dove il comportamento di sponde e opere accessorie varia con la quota dell'acqua e le stagioni. Le serie lunghe contano più della singola campagna.
Opere di dimensione ridotta, spesso numerose e distribuite sul territorio, per le quali una strumentazione dedicata su ciascuna non è sostenibile: l'osservazione da satellite consente una copertura d'insieme.
Sponde e pendii che delimitano il bacino, osservati come parte del sistema diga-invaso e per il loro effetto sull'esercizio dell'opera. Per il fenomeno franoso in quanto tale, vedi monitoraggio frane.
Scarichi, opere di presa, condotte e piazzali: elementi che partecipano al funzionamento dell'impianto e che una misura areale intercetta insieme all'opera principale.
Gestori con numerosi sbarramenti in aree diverse: screening d'insieme per stabilire dove concentrare risorse e approfondimenti.
Questo servizio fa parte del monitoraggio strutturale NHAZCA.
I casi studio pubblicati qui sotto riguardano infrastrutture idroelettriche e versanti prossimi a esse, non il corpo di una diga. Li riportiamo per quello che sono: applicazioni dello stesso metodo — InSAR satellitare, analisi d'archivio pluriennale, lettura tecnica dei risultati — in contesti vicini a quello di uno sbarramento. Ogni programma di monitoraggio dighe richiede comunque una propria impostazione.
Fonti pubbliche utili a inquadrare il controllo degli sbarramenti e la misura delle deformazioni del terreno. Forniscono contesto tecnico e non costituiscono un endorsement di NHAZCA.
I riferimenti normativi italiani in materia di sbarramenti sono citati in forma generica e rimandano alla pagina normativa del Ministero: estremi, numeri e date non sono riportati in pagina e non vanno aggiunti senza verifica su fonte primaria.
Osservando ripetutamente nel tempo il comportamento dell'opera e del suo invaso. Nel monitoraggio dighe la strumentazione installata sull'opera misura con precisione i punti in cui è collocato; le tecniche di telerilevamento aggiungono una misura areale e densa che copre corpo diga, spalle, area di imposta e versanti del bacino. Le due letture sono complementari e vengono confrontate tra loro.
Nel monitoraggio in sito si utilizzano tipicamente strumenti installati sull'opera e nel terreno, come pendoli, estensimetri, piezometri, inclinometri e capisaldi topografici. Da remoto si utilizzano interferometria radar satellitare e terrestre e sistemi di misura da immagini. NHAZCA opera sul secondo gruppo e specifica strumentazione in sito quando l'obiettivo di misura la richiede.
No, ed è una distinzione importante. Il monitoraggio dighe prescritto sull'opera e le responsabilità del concessionario restano quelli che sono. La misura satellitare è un livello aggiuntivo, che osserva anche ciò che sta fuori dall'opera e fornisce dati ulteriori a supporto delle valutazioni del gestore.
In parte sì. Gli archivi radar satellitari coprono diversi anni: dove esistono bersagli radar utilizzabili, è possibile ricostruire l'andamento degli spostamenti nel periodo coperto dall'archivio, anche se in quegli anni non era attiva alcuna strumentazione dedicata. La ricostruzione si ferma all'inizio dell'archivio disponibile e dipende dalla geometria di ripresa.
Perché fanno parte del sistema diga-invaso. Un movimento di sponda può interessare la gestione dell'invaso e le opere accessorie pur non riguardando il corpo dello sbarramento, e in genere si sviluppa su superfici troppo ampie per essere seguito da strumentazione puntuale. La misura da satellite copre l'intero perimetro del bacino con la stessa acquisizione usata sull'opera.
Spin-off dell'Università Sapienza di Roma: monitoraggio radicato nella ricerca applicata e nella pratica geologica e ingegneristica.
PhotoMonitoring™ e la piattaforma IRIS sono sviluppati internamente, non strumenti di terzi rivenduti con un margine.
Satellite, radar da terra e misure da immagini confluiscono in un'unica lettura interpretata, non in tre flussi di dati da riconciliare.
Geometria di misura, copertura, coerenza e validità temporale restano scritti nel deliverable, non spariscono nel titolo di una slide.
Raccontaci l'opera, l'invaso e la domanda tecnica a cui devi rispondere. Verifichiamo insieme che cosa è osservabile da remoto nel tuo caso, che cosa può dire l'archivio satellitare sugli anni passati e come il risultato può affiancarsi alle misure di cui già disponi.