Durante un tipico inverno canadese, l'accumulo e lo scioglimento della neve, combinati con piogge improvvise, possono portare a strozzature negli scarichi delle tempeste che possono causare inondazioni.

Con quello in mente, i ricercatori del campus di Okanagan di UBC hanno esaminato i sistemi di drenaggio delle acque piovane urbane, e anche loro sono preoccupati per la resilienza di molti sistemi di drenaggio urbano.

Un documento pubblicato di recente dalla School of Engineering afferma che i metodi di progettazione esistenti per i sistemi di drenaggio urbano non stanno andando abbastanza lontano per resistere a possibili tempeste catastrofiche o persino a guasti imprevedibili durante una tempesta moderata.

"Come ingegneri, eseguiamo simulazioni di possibili eventi catastrofici, e i sistemi attuali spesso non se la cavano bene, ", afferma il dottorando Saeed Mohammadiun. "Stiamo assistendo a fonti di sovraccarico come cedimenti strutturali, forti piogge o improvviso scioglimento della neve che stressano questi sistemi".

Aggiungi qualsiasi situazione estrema, incluso il rapido scioglimento della neve o una pioggia pesante e improvvisa, e Mohammadiun dice che molti sistemi non sono costruiti per gestire questi scenari peggiori. Mohammadiun ha condotto diversi casi di studio sui sistemi di drenaggio nelle principali aree urbane di tutto il mondo. Ha determinato che molti standard urbani attuali progettati per uno scenario di tempesta da 10 a 50 o addirittura 100 anni non soddisfano le crescenti esigenze del cambiamento climatico, nonché il rischio di guasto intrinseco degli elementi delle reti.

"Convenzionale, i metodi di progettazione basati sull'affidabilità forniscono prestazioni accettabili solo nelle condizioni di carico previste, " dice. "A seconda del sistema, se qualcosa si rompe o c'è un blocco, può provocare un guasto e possibili inondazioni."

Secondo Maometto, la resilienza di un sistema non dipende solo dal carico che può gestire, ma anche sulla sua progettazione e costruzione. Molti non tengono conto degli effetti dei cambiamenti climatici o di condizioni meteorologiche impreviste.

Per stabilire un sistema resiliente efficiente, Mohammadiun afferma che è importante considerare varie fonti di incertezza come le caratteristiche delle precipitazioni, abbondanti nevicate seguite da un rapido scioglimento e diversi possibili scenari di malfunzionamento insieme a vincoli di budget, lui dice.

"Costruire o migliorare la resilienza dei sistemi di drenaggio delle acque piovane urbane è fondamentale per garantire che questi sistemi siano il più possibile protetti dai guasti, oppure possono riprendersi rapidamente da un potenziale guasto, " aggiunge. "Questa capacità resiliente fornirà ai sistemi di drenaggio urbano l'adattabilità desiderata a un'ampia gamma di guasti imprevisti durante la loro vita utile".

La ricerca indica diverse misure che i comuni possono affrontare in modo proattivo il problema. I comuni potrebbero costruire linee di bypass e applicare una combinazione appropriata di gallerie di soccorso, unità di stoccaggio, e altre strutture idrauliche distribuite al fine di aumentare le capacità del sistema di drenaggio in modo resiliente.

Con le recenti abbondanti nevicate in tutto il Canada, Mohammadiun dice che il lato positivo quando si tratta di drenaggio è che ci vuole tempo per sciogliere la neve, mentre le forti piogge mettono immediatamente a dura prova questi sistemi. Ma dal punto di vista ingegneristico, è necessario considerare sia le condizioni acute che quelle croniche.

Non sorprendente, la ricerca mostra che i sistemi di drenaggio urbano e delle acque piovane che sono costruiti o modificati per essere più resilienti, gestirà gli eventi meteorologici estremi in modo più efficace ed efficiente rispetto ai progetti convenzionali.