Nowe podejście do oceny zagrożeń związanych z osuwiskami skalnymi
Rosnące temperatury, topnienie wiecznej zmarzliny i coraz częstsze ekstremalne zjawiska pogodowe destabilizują zbocza, zwiększając częstotliwość osuwisk skalnych i zagrożenie dla osób mieszkających i pracujących w górach. „Uderzenie spadającej skały może spowodować ofiary śmiertelne i obrażenia, zakłócić funkcjonowanie sieci transportowych, uszkodzić budynki i infrastrukturę oraz spowodować znaczne straty finansowe”, mówi Maddalena Marchelli(odnośnik otworzy się w nowym oknie), badaczka z Politechniki w Turynie(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Dzięki finansowanemu przez UE projektowi RIDETHERISK(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Marchelli udoskonaliła sposób, w jaki rozumiemy i przewidujemy zagrożenia związane z osuwiskami skalnymi. „Projekt RIDETHERISK zajmuje się zagadnieniami związanymi z kruszeniem się skał i oceną ryzyka, a jego celem jest dostarczenie narzędzi, które mogą wspierać podejmowanie decyzji w praktyce”, wyjaśnia badaczka. Projekt otrzymał wsparcie z działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Bardziej realistyczne odwzorowanie procesów osuwania się skał
Jednym z narzędzi opracowanych w ramach projektu jest oparty na zasadach fizyki model propagacji osuwisk skalnych oraz powiązany z nim kod RockFRAG. Łącznie, narzędzia te uwzględniają kruszenie się skał przy uderzeniu, a także skład jakościowy masywu skalnego i kształt bloków. Zostały one skalibrowane w ramach zakrojonej na szeroką skalę serii eksperymentów i zweryfikowane w rzeczywistych scenariuszach. „Gdy spadająca skała rozpada się na wiele fragmentów, charakter wynikającego z tego zagrożenia może radykalnie się zmienić, wpływając zarówno na zasięg obszaru narażonego na uderzenie, jak i skalę potencjalnych szkód”, zauważa Marchelli. Pomimo tego ryzyka Marchelli twierdzi, że w obecnej praktyce inżynierskiej fragmentacja jest zjawiskiem często pomijanym lub nadmiernie upraszczanym. „Mimo znacznych wysiłków na rzecz udoskonalenia metod oceny zagrożenia spadającymi skałami, szacowanie ryzyka nadal wiąże się z istotną niepewnością, ponieważ procesy rozpadu skał i ich konsekwencje nie są w wystarczającym stopniu uwzględniane”, dodaje. „W rezultacie rzeczywista intensywność, częstotliwość i rozkład przestrzenny uderzeń mogą być niedoszacowane lub błędnie przedstawione”. Dzięki symulowaniu rozpadu skał na fragmenty oraz zmian ich trajektorii lotu model RIDETHERISK umożliwia bardziej realistyczne odwzorowanie procesów osuwania się skał. Tym samym model pozwala dokładniej oszacować zagrożenie osunięciem, a także ocenić związane z nim ryzyko i skuteczność środków ograniczających to zagrożenie.
Ocena ryzyka osuwisk skalnych
Oprócz modelowania rzeczywistego oddziaływania osuwiska w ramach projektu opracowano formuły i metodologie służące do oceny ryzyka w danym miejscu, uwzględniające wszystkie możliwe zdarzenia, ich prawdopodobieństwo oraz wynikające z nich szkody. W przeciwieństwie do tradycyjnych podejść, które często uwzględniają ograniczoną liczbę scenariuszy, narzędzie RIDETHERISK obejmuje pełen zakres możliwych zdarzeń związanych z osuwaniem się skał oraz ich zmienność w czasie, uwzględniając ewolucję warunków zagrożenia, podatności i narażenia w miarę upływu czasu. Według Marchelli połączenie wszystkich tych danych pozwala na kwantyfikację zarówno ryzyka społecznego, jak i gospodarczego, przy jednoczesnym wyraźnym uwzględnieniu niepewności i scenariuszy wielozagrożeniowych. „Tak oszacowane ryzyko daje pełniejszy obraz zagrożenia, ułatwiając podejmowanie decyzji na podstawie analizy ryzyka oraz opracowywanie skutecznych strategii jego ograniczania”, mówi badaczka. Metodologię przetestowano w rzeczywistych warunkach, w tym w korytarzach transportowych w regionach alpejskich oraz w kopalniach odkrywkowych.
Dokładniejsza ocena ryzyka to bardziej świadome decyzje
Dzięki dokładniejszemu odwzorowaniu procesów rozpadu skał oraz opracowaniu kompleksowych ram ilościowej oceny ryzyka zespół projektu RIDETHERISK stworzył bardziej realistyczne narzędzie do oceny potencjalnych skutków obrywów skalnych. Jednak najważniejszym rezultatem projektu jest poprawa bezpieczeństwa narażonych na te zdarzenia ludzi, pracowników i infrastruktury. „Lepsza ocena ryzyka pozwala podejmować bardziej świadome decyzje, wdrażać skuteczniejsze środki ograniczające ryzyko i efektywniej alokować zasoby, przyczyniając się tym samym do zmniejszenia ryzyka i zwiększenia odporności”, podsumowuje Marchelli.
