Come in molti paesi europei, oggi in Italia ci sono poche possibilità di progettare e costruire nuove dighe. In particolare, la costruzione di dighe a contrafforte (sia piene sia cave) o ad archi/solette multipli è praticamente stata abbandonata perché tali strutture hanno mostrato nel tempo diversi problemi, in particolare fessurazioni. D’altro canto, è forte la necessità di mantenere le dighe esistenti in condizioni di servizio sicure, considerando anche gli effetti dei carichi sismici, non previsti in fase di progettazione.

Al fine di definire le attività e gli strumenti che possono essere presi in considerazione per vigilare sullo stato di salute di un’infrastruttura esistente, è necessario verificare le forze agenti e la risposta strutturale a tali carichi. A questo scopo, anche il modello diga-roccia-invaso costituisce un passo importante in questa procedura.

La norma italiana (D.M. 26 giugno 2014) si concentra infatti su questo aspetto suggerendo lo sviluppo di un modello di diga di riferimento (ad esempio basato sul metodo degli elementi finiti), in grado di analizzare la risposta di questa struttura idraulica alle azioni statiche e sismiche, superiori a quelle applicati in fase di progettazione, dando origine quindi a condizioni più stringenti.

Pertanto, i modelli agli elementi finiti vengono utilizzati per valutare e prevedere possibili deterioramenti strutturali, che possono portare a comportamenti anomale, come, ad esempio, fessurazioni e spostamenti dovuti alle condizioni ambientali (fenomeni termici o chimici) e all’invecchiamento.

Questo articolo presenta una panoramica dei problemi riguardanti le dighe a contrafforte o ad archi/solette multipli e sottolinea l’importanza dei modelli numerici, che consentono di studiare la loro sicurezza quando soggette a carichi sismici. Successivamente viene presentata l’analisi agli elementi finiti di una diga italiana ad archi multipli, soggetta a carichi statici e sismici. La risposta di questa struttura idraulica viene studiata considerando diversi risultati: tensioni principali, rispetto ai limiti standard; danno a trazione e coefficiente di scorrimento delle sezioni orizzontali (definito come rapporto tra le forze orizzontali e verticali), che devono essere entrambi inferiori a uno; analisi delle forze assiali eccentriche.