Pubblicato da: vditella | novembre 28, 2006

Relazioni dei Professori Arturo Colamussi, Giovanni Benvenuto e Antonio Campanile

Il parere degli esperti universitari sul MoSE

Si riportano nel seguito le relazioni dei tre professori incaricati di asseverare gli aspetti critici del Mo.S.E. espressi dal Comune di Venezia.

 

Relazione del professor Ingegner Arturo Colamussi

VALUTAZIONE SULLE DIFFICOLTÀ DI FUNZIONAMENTO DEL Mo.S.E.
14 Novembre 2006

Non si riporta il testo di questa relazione perché gli aspetti più importanti sono stati già ampiamente riportati nell’articolo della Nuova Venezia di domenica 26 novembre 2006 trascritto in questo blog.

Commento

Il professor Colamussi basa le sue valutazioni sul funzionamento del MoSE per una conoscenza diretta del sistema, avendo avuto modo di conoscere il progetto dall’interno, e quindi le sue affermazioni sono certamente pertinenti e perfettamente in linea cono quanto da noi affermato nel confronto Paratoia a Gravità vs. MoSE. In aggiunta ai problemi evidenziati dal professore facciamo presente che il mancato funzionamento di una paratoia del Mo.S.E. nella fase di abbattimento, ovvero di apertura della bocca di porto, comporta il ribaltamento della Paratoia con la conseguente rottura della struttura a collasso determinato sulla base di fondazione (struttura del tutto innovativa di cui non si conoscono i principi per il calcolo strutturale, il dimensionamento e la modalità di sostituzione in caso di rottura).

Vincenzo Di Tella

 

Relazione del professor Ingegner Giovanni Benvenuto

Università degli Studi di Genova

Dipartimento di Ingegneria navale e Tecnologie marine

Osservazioni sugli aspetti critici del Mo.S.E.

L’acqua alta a Venezia…  omissis… Esaminando ora più in particolare le citate schede sugli aspetti critici del MoS.E., non posso che esprimere un parere di sostanziale condivisione delle analisi ivi svolte.
Il primo punto (“l’instabilità intrinseca del concetto MoS.E. e dipendenza dal sistema di controllo”) si basa sul concetto di stabilità dinamica di un sistema, definita come condizione per cui lo stesso, inizialmente in condizioni di corretto funzionamento, al variare del parametri che ne influenzano l’equilibrio, tende a disporsi passivamente (senza interventi dall’esterno) in una nuova condizione di equilibrio che ne continua a soddisfare il corretto funzionamento.
Purtroppo la scelta della disposizione del MoS.E. non garantisce una stabilità intrinseca , per cui per ottenere un funzionamento corretto è necessario utilizzare un complesso sistema di controllo attivo che comporta un consistente consumo di energia e il rischio di comportamento instabile in casi di avarie.
Non mi soffermo sui punti successivi (“Criticità dei connettori meccanici”, "Criticità dei tunnel e locali stagni”, “Criticità dei passaggi a scafo”) la cui analisi appare sicuramente attendibile, ma vorrei sottolineare il punto 5 (“Manutenzione dell’opera”), che evidenzia l’imponenza degli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria, e quindi la conseguente rilevante consistenza dei relativi costi.
I punti successivi evidenziano altre importanti criticità, quali la necessità di una consistente quantità di pali (12 500) per il consolidamento del suolo, la presenza di gas pericolosi nei tunnel, la necessità di predisporre vie di fuga e compartimentazioni stagne per la presenza di operatori negli ambienti presidiati sottomarini, le problematiche sull’affidabilità e le condizioni operative degli impianti negli ambienti a pressione atmosferica sotto il livello del mare, la dinamica delle paratie, con possibile insorgenza di pericolosi fenomeni di risonanza dovuti al moto ondoso, il deterioramento e bio-deterioramento delle parti sommerse, ecc.
A conclusione di queste brevi note ritengo di poter esprimere apprezzamento per l’analisi svolta a cura del Comune di Venezia per l’individuazione degli aspetti critici del progetto MoS.E. e, conseguentemente, l’auspicio che, da parte degli enti preposti, venga considerata l’opportunità di una pausa di riflessione, necessaria, a mio avviso, per un maggiore approfondimento delle problematiche rilevate e per il loro superamento, ovvero per la scelta di progetti alternativi, possibilmente meno invasivi e costosi.

Giovanni Benvenuto

Commento

La relazione del professor Benvenuto, docente dell’Istituto di Ingegneria Navale e Tecnologie Marine, rappresenta un qualificato oltre che autorevole giudizio sulla validità delle critiche fatte al progetto MoSE, perché espresso da un cattedratico esperto con competenze specifiche nelle tecnologie che si stanno esaminando. Si fa presente che le critiche al progetto MoSE fatte dal gruppo di lavoro del Comune di Venezia si evidenziano dal confronto puntuale col progetto Paratoia a Gravità, che alle tecnologie marine si ispira e fa riferimento per le scelte di sistema e per l’utilizzo di componenti, tecniche e procedure di progettazione, costruzione, gestione e manutenzione (si veda anche la relazione “Commenti e risposte alle valutazioni negative sulla Paratoia a Gravità espresse dal Gruppo di Lavoro del Magistrato alle Acque e da altri Enti” in formato pdf su questo blog).
Il giudizio del professor Benvenuto conferma quanto da noi più volte affermato e riscontrabile in questo blog: le critiche al nostro progetto sono state fatte da tecnici e cattedratici che non conoscono le tecnologie su cui si basa il nostro progetto e  che quindi non sono qualificati a valutare il nostro progetto.

Vincenzo Di Tella

 

Relazione del professor Ingegner Antonio Campanile

Professore ordinario di Strutture offshore

Università degli Studi di Napoli Federico II

Napoli, 20 novembre 2006

Nota sugli "Aspetti critici strutturali del Mo.S.E." espressi dal Comune di Venezia.

Considerazioni Generali

Si sono esaminati i rilievi espressi dal Comune di Venezia nel lavoro /1/. Essi riguardano aspetti importanti dell’opera in questione e meritano risposte convincenti o approfondimenti esaurienti.
A fronte di tali rilievi, il lavoro /2/, in particolare nel paragrafo 8, si possono trarre una serie di risposte date in riferimento al precedente documento /3/ del Comune di Venezia, che sostanzialmente riporta, in forma sintetica, le considerazioni di cui in /1/. Tali risposte sono per lo più di tipo qualitativo, mirate al confronto del progetto Mo.S.E. con gli interventi alternativi di cui nel lavoro /4/, in particolare quello “Paratoia a Gravità” di cui nella relazione /5/; in questa sono per altro presenti critiche simili a quelle fatte in /3/. Tale modo di argomentare può comprendersi in funzione dello scopo del lavoro, che si intitola appunto “Analisi delle proposte presentate dal Comune di Venezia”, ma non fornisce in tal modo risposte puntuali alle questioni poste specificamente sul progetto Mo.S.E., né possono ritenersi tali i soli riferimenti a precedenti studi ed esperienze, senza il corredo dei risultati ottenuti.
Per quanto riguarda il documento /6/, esso riprende le argomentazioni date in /2/, il documento /7/ poi non entra nel merito dei rilievi in esame, se non per il richiamo all’iter progettuale del sistema Mo.S.E.
In definitiva, sulla base della documentazione esaminata, appaiono giustificate le preoccupazioni esposte dal Comune di Venezia su aspetti di notevole importanza per il funzionamento di una grande opera così complessa ed onerosa, destinata ad operare a lungo, 50 o 100 anni.
Si segnala in particolare il problema dei connettori meccanici; essi sono certamente componenti critici del sistema e pertanto le perplessità esposte nel lavoro /1/ in merito alle modalità ed alla completezza del programma di prove sperimentali svolto sul “connettore progettato ad hoc per Venezia” richiederebbe una risposta più puntuale ed esauriente.
Preoccupante sarebbe poi la prospettata assenza nel progetto definitivo delle specifiche di manutenzione e riparazione dei connettori e delle loro attrezzature di azionamento.
Pure condivisibile appare l’esigenza di predisporre in dettaglio il quadro complessivo delle operazioni di manutenzione, con la dovuta attenzione per le componenti più critiche del sistema. Nel prosieguo ci si soffermerà sul principio di funzionamento del sistema e su alcuni aspetti operativi che ne conseguono. Tali considerazioni, come quelle precedenti, saranno necessariamente di carattere generale e problematico in quanto lo scrivente non ha avuto a disposizione la documentazione necessaria per condurre valutazioni dettagliate.

Schema di funzionamento del sistema Mo.S.E.

Da semplici considerazioni di equilibrio alla rotazione, è possibile individuare il tipo di diagramma di stabilità, cioè la curva della coppia sviluppata dal sistema in funzione dell’angolo di rotazione, e quindi caratterizzare le tre condizioni di maggior rilievo.

  • Condizione operativa. In tale condizione il sistema deve sviluppare una adeguata coppia raddrizzante per opporsi alle coppie esterne sbandanti generate dalla marea e dagli altri eventuali fattori ambientali concomitanti; inoltre deve essere assicurato un adeguato bordo libero, cioè una adeguata emersione della testa della paratoia al di sopra del livello di marea, che tenga conto anche dei possibili fenomeni ondosi ed oscillatori. La coppia raddrizzante è generata dalla spinta idrostatica dei volumi immersi e pertanto il valore massimo della coppia sbandante esterna determina le dimensioni della paratoia, quindi anche il suo peso strutturale. L’elemento stabilizzante è in tal caso la spinta archimedea.
  • Posizione di riposo. In tale condizione il sistema deve esercitare una adeguata coppia di stabilità negativa, cioè sbandante, che lo faccia riposare stabilmente nel suo alloggiamento; a ciò provvede la zavorra, per cui le dimensioni delle casse di zavorra sono determinate da tale condizione. L’elemento stabilizzante è in tal caso il peso.
  • Punto critico di ribaltamento. Tale condizione è caratterizzata dal valore di minimo del diagramma di stabilità del sistema; in tale condizione si sviluppa una coppia che tende ad abbattere la paratoia verso la laguna e si oppone alle forze esterne tendenti a ribaltare la paratoia verso il mare; sotto l’azione di una coppia di tal genere, il sistema, superata detta condizione critica, si ribalta naturalmente verso una nuova condizione di equilibrio, inclinata stavolta verso il mare. Spinte elevate portano il punto critico in posizione prossima a quella verticale e danno luogo a valori modesti del punto di minimo; aumenta in definitiva il rischio di ribaltamento. Ovviamente, l’inverso avviene con zavorramenti elevati. È  in tal caso il peso a costituire l’elemento stabilizzante.

È chiaro ora che, variando la forza stabilizzante in funzione delle condizioni di funzionamento, diventa necessario variare la curva di stabilità del corpo e ciò può ottenersi mediante la movimentazione di consistenti volumi di acqua di zavorra, con tutto quello che ne consegue in termini di impianti di compressione, di stazioni di produzione di energia, di affidabilità del sistema di controllo, di sicurezza dell’opera.
Bisogna pure considerare che questo tipo di funzionamento porta la paratoia ad esercitare sulle cerniere e sul connettore meccanico forze significativamente variabili sia in intensità, sia in direzione, il che ripropone la questione del progetto e della sperimentazione dei connettori meccanici.

Dipendenza del sistema Mo.S.E. dal sistema di controllo

Alla luce di quanto prima esposto, appare del tutto fondato il rilievo del paragrafo 1 di /1/, per cui la stabilità della paratoia Mo.S.E. richiede un sistema di controllo, né appaiono sufficienti a confutare tale rilievo le osservazioni espresse in /2/ al paragrafo 8.2.2., che sviluppano più che altro un confronto tra il sistema Mo.S.E. ed una paratoia rovescia. A tal proposito, si rileva invece che sarebbe più opportuno esaminare più esaurientemente tale soluzione alternativa che, a differenza della paratoia dritta, presenta i vantaggi di sollevarsi al crescere della marea, aumentando così naturalmente il bordo libero, e di privilegiare sempre il peso come elemento di stabilità.
Appaiono pure ragionevoli le preoccupazioni del Comune in merito alla affidabilità del sistema di controllo. È in tal caso pertinente la notazione sulla presenza di strutture a rottura predeterminata per limitare i danni di un ribaltamento della paratoia, sistemazione che implicitamente conferma l’impossibilità di escludere un tale evento estremo.

Dinamica delle paratoie

Il richiamo alla importanza del comportamento dinamico della paratoia nel paragrafo 10 di /1/ è del tutto convincente; il suo studio risulta essenziale anche perché ne è difficile il controllo con tempi di risposta dell’ordine dei periodi d’onda.
Come è noto, un sistema con elevata costante elastica, nel caso specifico le forze di richiamo dovute alla spinta idrostatica, tende ad assumere, a parità di massa, periodo proprio modesto. Nel caso di strutture galleggianti, esso spesso cade nel campo dei periodi d’onda ed è plausibile che ciò possa verificarsi anche per la paratoia in esame. Ove ciò fosse, i moti e sforzi sarebbero amplificati, anche di molto, per effetti dinamici.
Bisogna pure considerare che nel sistema in esame le reazioni idrostatiche, che determinano la costante elastica del sistema, si discostano anche sensibilmente da un comportamento lineare, in virtù della peculiare geometria; ne conseguono effetti non lineari che influiscono pur essi sulla dinamica del sistema.
Per le strutture marine, lo studio del comportamento dinamico si avvale generalmente dell’esperienza in laboratorio mediante prove su modello. In /2/ al paragrafo 5.1. è data la tabella di un impegnativo programma di prove sperimentali, ma senza alcun dato sui risultati ottenuti; si nota tra l’altro che il rapporto di scala varia, anche per gli stessi tipi di paratoia ed onde, ma non si evince se ciò sia dovuto alle dimensioni del bacino di prova o ad una diligente indagine sull’effetto di scala per meglio caratterizzare, ad esempio, le condizioni di risonanza.
Suscita infine qualche perplessità l’affermazione contenuta nel paragrafo 8.2.10. "il comportamento delle paratoie di una barriera sotto l’azione del moto non dipende tanto dal periodo proprio di oscillazione di una singola paratoia", in quanto sono in genere proprio le condizioni di risonanza, cioè di sincronizzazione del periodo proprio con il periodo eccitante, a determinare le risposte più intense; non sembra che gli effetti di bordo o l’interazione tra le diverse paratoie, tutte uguali tra loro, o lo sfasamento indotto tra di esse in presenza di moto ondoso obliquo, possano sconfessare il suddetto principio. Per altro aspetto, lo sfasamento di moto tra le paratoie potrebbe ridurre la capacità di tenuta della barriera. Tutto ciò impone ancora una volta la necessità di mirate prove sperimentali.

Riferimenti

  1. Comune di Venezia, Aspetti critici strutturali del Mo.S.E. – schede.
  2. Magistrato alle Acque di Venezia, Interventi per la difesa dei centri abitati lagunari dagli allagamenti – Analisi delle proposte presentate dal Comune di Venezia, Relazione del Gruppo di Lavoro nominato dal Presidente del Magistrato alle Acque di Venezia per l’esame delle proposte alternative al progetto MoSE del Comune di Venezia, 28 settembre 2006.
  3. Aspetti critici principali del concetto e sistema MoSE, documento presentato dal Comune di Venezia al Magistrato alle Acque di Venezia.
  4. Città di Venezia, Confronto Interventi Alternativi alle Bocche di Porto, Ca’ Farsetti, 15 Novembre 2005.
  5. Di Tella V., Vielmo P. e Sebastiani G. La Paratoia a Gravità – Una soluzione vantaggiosa e flessibile per la realizzazione delle opere mobili a scomparsa di difesa di Venezia dalle acque alte, Padova, giugno 2006.
  6. Comitato Tecnico di Magistratura del Magistrato alle Acque, Adunanza N. 128 del 29.9.2006.
  7. Gruppo di Lavoro costituito con nota del 21.9.2006 del Presidente del Consiglio Superiore dei lavori Pubblici, Salvaguardia di Venezia regolazione dei flussi di marea. Relazione – Parere, Roma, 10 ottobre 2006.

Napoli, 20 novembre 2006 (professor Antonio Campanile)

Commento

La relazione del professor Campanile, unico docente in Italia di Strutture offshore, rappresenta un qualificato oltre che autorevole giudizio sulla validità delle critiche fatte al progetto MoSE perché espresso da un cattedratico esperto con competenze specifiche nelle tecnologie che si stanno esaminando. Si fa presente che le critiche al progetto MoSE fatte dal gruppo di lavoro del Comune di Venezia si evidenziano dal confronto puntuale col progetto Paratoia a Gravità che alle tecnologie marine offshore si ispira e fa riferimento per le scelte di sistema e per l’utilizzo di componenti, tecniche e procedure di progettazione, costruzione, gestione e manutenzione (si veda anche la relazione “Commenti e risposte alle valutazioni negative sulla Paratoia a Gravità espresse dal Gruppo di Lavoro del Magistrato alle Acque e da altri Enti” in formato pdf su questo blog).
Il giudizio del professor Campanile conferma quanto da noi più volte affermato e riscontrabile in questo blog: le critiche al nostro progetto sono state fatte da tecnici e cattedratici che non conoscono le tecnologie su cui si basa il nostro progetto e quindi non sono qualificati a valutare il nostro progetto.

Vincenzo Di Tella

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