Il cambiamento climatico sta aumentando lo stress su migliaia di dighe obsolete negli Stati Uniti

Forti piogge generato diffuse inondazioni.nell’Upper Midwest alla fine di giugno 2024, mettendo a rischio almeno una diga che invecchia.Nel Minnesota meridionale, il fiume Blue Earth tagliare un sentiero attorno alla diga di Rapidan a Rapidan Township, a circa 15 miglia a sud di Mankato, il 24 giugno, mettendo la struttura a rischio imminente di fallimento.I funzionari hanno avvertito i residenti locali che se la diga fosse crollata, il fiume sarebbe crollato potrebbe salire di 2 piedi, ma ha affermato che le evacuazioni non erano necessarie.

Questo evento arriva un anno dopo l'alluvione nel Vermont ha fatto crollare almeno una diga e ne ha minacciate altre. Hiba Baroud, professore associato e presidente associato presso il dipartimento di ingegneria civile e ambientale della Vanderbilt University, spiega come le inondazioni stressano le dighe in un clima che cambia.

Quanto è grave il rischio quando l'acqua scorre sopra o attorno a una diga?

Queste condizioni possono provocare l’erosione, che successivamente potrebbe portare alla rottura o al cedimento della diga e al rilascio improvviso e incontrollato di acqua sequestrata.

Il rischio riflette l’effetto combinato di un evento pericoloso, come forti piogge, e la vulnerabilità della diga.Una diga vulnerabile potrebbe essere vecchia, mal mantenuta o non avere abbastanza risorse capacità dello sfioratore per rilasciare in sicurezza l'acqua dalla diga.

La progettazione di una diga può influenzare la sua capacità di resistere al tracimamento e al cedimento.Ad esempio, le dighe in calcestruzzo in genere possono resistere meglio a determinati livelli di tracimazione rispetto alle dighe in terrapieno.

Conti eccedenti per Il 34% di tutti i cedimenti delle dighe.La durata del flusso dell'acqua su una diga e il volume dell'acqua che scorre su di essa sono fattori importanti nel determinare la probabilità che una diga crolli.

Le conseguenze dipendono da diversi fattori, come lo scopo della diga, le sue dimensioni e la sua ubicazione.Se una diga è progettata per la protezione dalle inondazioni ed è circondata da case, aziende o infrastrutture critiche, un grande rilascio incontrollato di acqua potrebbe essere catastrofico.Le dighe piccole e situate nelle aree rurali possono causare meno danni se vengono superate o crollano.

Quanti anni hanno la maggior parte delle dighe statunitensi?

Ci sono più di 91.000 dighe negli Stati Uniti, in tutti i 50 stati, con design e scopi diversi.L'età media delle dighe è di 57 anni e sono presenti più di 8.000 dighe hanno più di 90 anni.

Ogni quattro anni, il Società americana di ingegneri civili produce una pagella per le infrastrutture della nazione che assegna voti in base alle condizioni di strutture come strade, ponti e dighe e agli investimenti di cui hanno bisogno.La pagella più recente stima che il 70% degli Stati Unitidighe avrà più di 50 anni entro il 2030.
Nel complesso, il rapporto ha dato agli Stati Unitidighe di grado “D” e si stima che siano più di 2.300 dighe ad alto rischio potenziale – quelli che potrebbero causare perdite di vite umane o gravi danni materiali in caso di fallimento, in base al livello di sviluppo circostante – non disponevano di piani d’azione di emergenza.

Esistono modi per rafforzare le dighe più vecchie contro le inondazioni senza sostituirle completamente?

Lo smantellamento o la sostituzione delle dighe può essere complicato e proibitivo in termini di costi.Può anche avere effetti a cascata sulla comunità circostante e possibilmente su altre infrastrutture.Mantenere e ammodernare regolarmente le dighe più vecchie può essere un modo economicamente vantaggioso per rafforzarle e renderle resilienti ai rischi naturali.

Quando le dighe non servono più agli scopi per i quali sono state costruite, possono essere parzialmente rotte o interamente rimosso per ripristinare il flusso naturale del fiume.

L'Associazione dei funzionari statali per la sicurezza delle dighe stima che costerebbe 157,7 miliardi di dollari riabilitare tutte le dighe non federali negli Stati UnitiDi questa somma, circa un quinto (34,1 miliardi di dollari) è destinato al ripristino di dighe potenzialmente ad alto rischio.Il 2021 Legge sugli investimenti e l'occupazione nelle infrastrutture include circa 3 miliardi di dollari per progetti di sicurezza delle dighe, concentrandosi sulla riabilitazione, adeguamento e rimozione.

Il cambiamento climatico sta aumentando lo stress sulle dighe più vecchie?

Il cambiamento climatico lo è aumentandone la frequenza e l'intensità di rischi naturali come le tempeste che minacciano le dighe.E questi cambiamenti non seguono le tendenze storiche.Condizioni che una volta erano considerate estreme saranno probabilmente più comuni in futuro.

Ad esempio, uno studio recente sulla previsione delle inondazioni costiere ha rilevato che nel New England, un’alluvione che dura 100 anni – si tratta di un evento di una portata che ora ha una probabilità dell’1% di verificarsi in un dato anno – potrebbe diventare un evento annuale entro la fine del 2100.

Il fatto che il clima stia cambiando significa anche che gli eventi estremi stanno diventando sempre più estremi.Nel 2015, nella Carolina del Sud si è verificato un evento piovoso di 1.000 anni rottura di 47 dighe.

La progettazione di nuove dighe e l’ammodernamento delle infrastrutture esistenti dovranno basarsi su procedure di progettazione aggiornate che tengano conto delle proiezioni climatiche future, non solo degli eventi pericolosi storici.Sebbene le dighe più vecchie non siano necessariamente pericolose, sono state costruite seguendo standard di progettazione e procedure di costruzione obsolete e per condizioni ambientali diverse.Ciò influenza la probabilità e le conseguenze del loro fallimento durante i disastri.

Consideri eventi come questo come avvertimenti?

I disastri che hanno colpito gli Stati Unitinegli ultimi anni dovrebbe stimolare le agenzie governative e le comunità a prepararsi e pianificare le catastrofi attraverso misure proattive come lo sviluppo di piani d’azione di emergenza.

Mentre il numero di dighe ad alto rischio potenziale negli Stati Unitiha più che raddoppiato negli ultimi 20 anni man mano che lo sviluppo si è spostato sempre più nelle aree rurali, è aumentata anche la percentuale di queste dighe con un piano d’azione di emergenza. Adesso è al 76%, che è molto più alto rispetto a pochi anni fa.

Le dighe vulnerabili e il rischio di cedimento si riversano sulla nostra economia e colpiscono molti settori.Le dighe hanno molti scopi:Forniscono acqua potabile e per l’irrigazione, generano energia e proteggono le comunità dalle inondazioni.Fanno anche parte di una grande rete di navigazione che trasporta più di 500 milioni di tonnellate di materie prime in tutti gli Stati Unitiogni anno.

Come abbiamo dimostrato io e i miei colleghi, è importante comprendere i costi diretti e indiretti quando i sistemi infrastrutturali critici come le dighe falliscono.Queste informazioni sono cruciali per lo sviluppo di strategie che possano aiutare gli Stati Uniti.prepararsi per futuri disastri.