Vulnerabilità idraulica dei ponti: perché il vero nemico è l’acqua (e non sempre la struttura)

I ponti che attraversano corsi d’acqua rappresentano uno degli elementi più esposti agli effetti degli eventi idraulici estremi, una minaccia destinata ad aumentare con il cambiamento climatico e la crescente frequenza di piene intense. In Italia, dove il dissesto idrogeologico interessa ampie porzioni del territorio, la valutazione della vulnerabilità idraulica delle infrastrutture è diventata una priorità per gestori e progettisti. Comprendere come un ponte possa reagire a fenomeni di erosione, scalzamento delle fondazioni o sormonto dell’impalcato è infatti essenziale per definire strategie efficaci di monitoraggio e manutenzione. Durante FABRE 2026, Antonella Spadaro ha presentato uno studio che mette a confronto due metodologie innovative per la stima della vulnerabilità idraulica dei ponti, evidenziandone potenzialità, limiti e possibili applicazioni nella gestione del patrimonio infrastrutturale.

Dallo scalzamento al collasso: come cambia la valutazione del rischio per i ponti italiani

Quando si parla di sicurezza dei ponti, l'attenzione si concentra quasi sempre sulla capacità strutturale, sui materiali e sul degrado delle opere. Eppure, le statistiche degli ultimi decenni raccontano una storia diversa: nella maggior parte dei casi, i cedimenti dei ponti che attraversano corsi d'acqua non sono causati da carenze strutturali intrinseche, ma dagli effetti dell'azione idraulica.

Fenomeni come lo scalzamento delle fondazioni, l'erosione di pile e spalle o il sormonto degli impalcati rappresentano oggi le principali cause di danno e collasso delle infrastrutture fluviali, sia in Italia sia a livello internazionale. Una realtà particolarmente significativa in un Paese come il nostro, dove la conformazione geomorfologica e la diffusione del dissesto idrogeologico espongono una quota rilevante del patrimonio infrastrutturale a condizioni di rischio sempre più frequenti e severe.

In questo contesto si inserisce il lavoro di ricerca presentato da Antonella Spadaro durante FABRE 2026, che affronta uno dei temi più attuali per la gestione delle infrastrutture: la valutazione della vulnerabilità idraulica dei ponti attraverso metodologie semplificate ma efficaci, pensate per supportare le decisioni dei gestori e la programmazione degli interventi.

La vulnerabilità come chiave per comprendere il rischio

La valutazione della vulnerabilità rappresenta uno dei passaggi fondamentali nella costruzione del rischio idraulico. Se la pericolosità descrive l'intensità dell'evento e l'esposizione identifica ciò che può essere colpito, la vulnerabilità misura quanto un'infrastruttura sia predisposta a subire danni.

Secondo la definizione adottata dalle Nazioni Unite, la vulnerabilità è il risultato di fattori fisici, ambientali, economici e sociali che aumentano la suscettibilità agli effetti di un evento estremo. Nel caso dei ponti, significa comprendere quanto l'opera sia in grado di resistere all'azione della corrente, all'erosione e alle modificazioni dell'alveo.

La ricerca ha confrontato due differenti approcci di valutazione, entrambi orientati a una gestione preliminare del rischio su larga scala, dove l'obiettivo non è la modellazione dettagliata del singolo ponte ma la classificazione di interi patrimoni infrastrutturali.

Il primo metodo adotta una logica "indicator based" e deriva dall'analisi delle principali linee guida internazionali, tra cui quelle italiane, francesi e britanniche. Attraverso una procedura multicriteriale e l'impiego dell'Analytic Hierarchy Process (AHP), i diversi fattori che influenzano la vulnerabilità vengono identificati, classificati e pesati in funzione della loro importanza relativa.

Tra gli aspetti considerati rientrano la geometria delle fondazioni, le caratteristiche strutturali, i materiali impiegati, la presenza di fenomeni erosivi già osservati e le condizioni generali dell'opera. Il risultato finale è un indice qualitativo che consente di individuare rapidamente le infrastrutture più critiche e di definire priorità di intervento.

FABRE 2026: ponti, viadotti e gallerie tra manutenzione, norme e rischi climatici
Il terzo Convegno FABRE 2026 ha riunito ricerca, istituzioni e gestori per migliorare metodi e criteri nella gestione di ponti, viadotti e gallerie. Al centro: nuove norme tecniche, valutazione del rischio, monitoraggio e impatti di eventi estremi e dissesto idrogeologico. INGENIO è media partner e il nostro Direttore Andrea Dari ha moderato l'evento.
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Dalle curve di fragilità alle curve di vulnerabilità: un approccio più vicino ai meccanismi fisici

Il secondo metodo proposto introduce un livello di analisi più avanzato, pur mantenendo una logica semplificata. L'approccio si basa infatti sull'utilizzo di curve di fragilità e curve di vulnerabilità sintetiche, strumenti ormai consolidati nell'ambito della valutazione del rischio.

Il punto di partenza è l'interazione tra il flusso idraulico e la struttura. Le forze che agiscono sul ponte non dipendono soltanto dall'altezza dell'acqua, ma anche dalla velocità della corrente e dai complessi fenomeni fluidodinamici che si sviluppano attorno alle pile, generando vortici e processi di scalzamento.

Per descrivere questi effetti vengono introdotte specifiche misure di intensità idraulica e vengono definiti diversi stati limite di danno, che spaziano dall'assenza di danneggiamento fino al collasso. A ciascuna condizione è associata una perdita progressiva di funzionalità dell'opera, dalla piena operatività fino alla chiusura definitiva.

Attraverso l'armonizzazione di curve di fragilità già disponibili in letteratura e l'impiego di tecniche basate sulla logica fuzzy per gestire le numerose variabili in gioco, è stato possibile costruire curve di vulnerabilità sintetiche capaci di stimare il danno atteso al variare dell'intensità dell'evento.

L'aspetto più interessante di questo approccio è il suo forte collegamento con i meccanismi fisici che effettivamente conducono al collasso delle infrastrutture, riducendo il rischio di sovrastimare o sottostimare le condizioni reali.

Il confronto tra i metodi e le implicazioni per la gestione delle infrastrutture

L'applicazione delle due metodologie a un caso studio reale ha evidenziato risultati significativamente differenti.

L'approccio basato sugli indicatori ha restituito un indice di vulnerabilità pari a 0,68, classificando il ponte in una fascia medio-alta di criticità. Il metodo fondato sulle curve di vulnerabilità ha invece prodotto un valore di circa 0,38.

Una differenza che non deve essere interpretata come un'incoerenza, ma piuttosto come la conseguenza delle diverse filosofie alla base dei due modelli. Gli approcci normativi e qualitativi tendono infatti ad assumere un carattere maggiormente conservativo, privilegiando la sicurezza e la cautela nella gestione del rischio. I modelli derivati da basi dati empiriche e da curve di fragilità possono invece offrire una rappresentazione più aderente ai fenomeni fisici che governano il danneggiamento.

Questo confronto evidenzia una questione cruciale per il futuro della gestione dei ponti: trovare il giusto equilibrio tra semplicità applicativa e accuratezza delle valutazioni.

Verso una nuova generazione di strumenti per i gestori dei ponti

Il lavoro presentato a FABRE 2026 rappresenta un primo passo verso la costruzione di metodologie operative capaci di supportare i gestori nella valutazione del rischio idraulico su larga scala.

La crescente disponibilità di dati, l'evoluzione delle tecniche di modellazione e la necessità di programmare interventi su patrimoni infrastrutturali sempre più estesi rendono indispensabile disporre di strumenti che siano al tempo stesso affidabili, veloci e sostenibili dal punto di vista computazionale.

La sfida dei prossimi anni sarà ampliare i database disponibili, sviluppare curve di vulnerabilità dedicate alle diverse tipologie strutturali e validare i modelli attraverso un numero crescente di casi studio reali.

Perché se è vero che l'acqua rappresenta da sempre uno dei principali nemici dei ponti, è altrettanto vero che comprenderne gli effetti con maggiore precisione significa oggi poter programmare meglio le manutenzioni, ottimizzare gli investimenti e aumentare concretamente la resilienza delle infrastrutture di trasporto.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI ANTONELLA SPADARO.

Il testo è stato elaborato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con l'aiuto di strumenti di IA (ChatGpT).

IN SINTESI
-La maggior parte dei crolli dei ponti in alveo è legata a fenomeni idraulici, in particolare erosione di pile e spalle, scalzamento delle fondazioni e sormonto degli impalcati, più che a problemi strutturali diretti.
-La ricerca confronta due approcci semplificati per la valutazione della vulnerabilità idraulica: un metodo qualitativo basato su indicatori e linee guida internazionali e un metodo ibrido fondato su curve di fragilità e vulnerabilità.
-L'approccio "indicator based" utilizza un'analisi multicriteriale per pesare fattori come materiali, fondazioni, caratteristiche geometriche e condizioni di degrado, fornendo una classificazione preliminare del rischio.
-Il metodo basato sulle curve di vulnerabilità considera l'interazione tra corrente e struttura, valutando probabilità di danno e perdita di funzionalità del ponte in funzione dell'intensità dell'evento idraulico.
-Il confronto applicato a un caso studio mostra risultati differenti ma complementari: il metodo qualitativo restituisce valutazioni più conservative, mentre quello basato su dati empirici appare maggiormente aderente ai reali meccanismi di danneggiamento e collasso.