Come costruire una diga

Tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

La diga è un elemento artificiale la cui funzione è quella di alterare il flusso di un corso d'acqua, per lo più limitandone la portata, ma in alcuni casi sono semplicemente una barriera per l'accumulo del liquido in un bacino con una certa portanza. Alcuni animali, come i castori, realizzano rudimentali dighe per fare in modo che i pesci restino intrappolati nel bacino artificiale e divengano facile preda. L'uomo invece costruisce dighe da molto tempo e con mezzi che sono profondamente cambiati nei millenni. Se da una parte le dighe hanno sempre accompagnato la nostra storia, dall'altra le finalità che sono cambiate notevolmente nel corso dei millenni, insieme alle conoscenze scientifiche e ingegneristiche. Se le dighe antiche regimentavano i fiumi per consentire l'accumulo dell'acqua ed impedire al tempo stesso che con le stagioni delle piogge questi potessero straripare, con l'introduzione della corrente elettrica le dighe hanno cambiato funzione. Grazie all'alternatore di Galileo Ferraris, dalla metà dell'ottocento le dighe si usano per produrre corrente e elettrica e sono pochi ormai i fiumi in Italia su cui non si incontra una chiusa ed una centrale idroelettrica. Nel corso del novecento sono state realizzate moltissime dighe, specie in Italia, per la bonifica di molte paludi che sono state convertite in terreni agricoli fertili. Alcune dighe nel mondo, come per esempio quella sul fiume Giallo in Cina hanno alterato completamente il paesaggio di un'intera regione. Fatte queste premesse introduttive, vediamo indicativamente come costruire una diga per agricoltura o per grosse regimentazioni.

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Dighe per agricoltura

Le dighe sono molto più diffuse di quanto si pensi, perché quasi tutti i terreni agricoli pianeggianti ne possiedono una oppure attingono alle acque controllate tramite una piccola diga. In agricoltura si utilizzano spesso dighe e chiuse per allagare o drenare i campi, a seconda del caso. Si tratta per lo più di piccole chiuse private che aprono o chiudono l'accesso a canali irrigui più o meno grandi, consentendo la coltivazione in zone che altrimenti non sarebbero favorevoli perché aride oppure paludose. Per realizzare una diga su un canale di irrigazione, occorre innanzitutto che si abbia un dislivello fra il terreno e il corso d'acqua in modo tale che ci possa essere una garanzia gravitazionale per il flusso. Per l'irrigazione il canale dovrà essere in alto rispetto al terreno, mentre per i drenaggio occorrerà un corso d'acqua che scorra in basso. Sull'argine dovrà essere praticata un'apertura per permettere all'acqua di entrare o uscire dal canale. Trattandosi di un flusso piuttosto caotico, l'apertura dovrà essere ampiamente rinforzata, e se possibile realizzata con un blocco singolo di cemento o calcestruzzo, oppure in alternativa suddiviso in parti tenute però insieme da un collante per edilizia adatto agli ambienti umidi. È buona norma estendere le protezioni laterali in maniera tale che non si abbia erosione e perforazione per via delle correnti vorticose che si formano a causa della discontinuità del flusso. Per la chiusa della diga si può usare una lamina in acciaio, bronzo o ferro trattato, che deve essere sollevata a ghigliottina tramite un meccanismo manuale come una semplice maniglia oppure con una vite che impana dentro la trave della lamina di chiusura. Se possibile, la lamina dovrebbe chiudere non a battente semplice, ma sotto il livello della soglia, in modo tale da garantire una minimizzazione dell'acqua dispersa. Solitamente le dighe per agricoltura si manovrano a mano, ma in casi di bonifiche e simili si sceglie un controllo centralizzato che permette la gestione rapida delle emergenze come alluvioni, grandi piogge o esondazioni. In molti casi le dighe per agricoltura sono inserite in reti di idrovore che prosciugano interi tratti palustri e la loro funzione serve anche per evitare il riflusso delle acque in eccesso.

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Dighe per regimentazione

Esistono altri tipi di dighe rispetto a quelle semplici usate dai contadini nei campi. Si tratta delle dighe per regimentazione che regolano il flusso di acqua nei fiumi e che spesso si usano anche per ospitare centrali idroelettriche. Le dighe per regimentazione si usano per mantenere il livello delle acque entro limiti ben precisi. Vengono realizzate su varie scale, per venire incontro alle esigenze dei flussi di acqua da controllare e spesso sono semplici terrapieni provvisori di ghiaia e sassi che a volte vengono persino dimenticati per anni con conseguenze a volte catastrofiche. Si possono realizzare sia per accumulare acqua durante una stagione piovosa in modo tale che non vada dispersa e si possa impiegarla in periodi di siccità, sia per mantenere entro i limiti di sicurezza la portata di un fiume che non ha un regime costante. Per la diga si dovranno stimare sia la forza esercitata dalla massa di acqua del bacino retrostante, sia le dimensioni ottime stimate di quest'ultimo. In parole povere, per fare una diga dobbiamo anche sapere quanto sarà grosso il lago che si formerà. Lo sbarramento, che si solito si realizza in cemento speciale, sarà dotato di uno o più scarichi per l'acqua, la cui forma, dimensioni, numero e tipologia dipende dall'impiego della guida. In generale si usano chiusure a ghigliottina, oppure basculanti, queste ultime poi possono essere automatiche o controllate. Le chiuse automatiche si aprono una volta raggiunto un livello di pressione previsto dal progetto, e sostanzialmente sono un semplice "troppopieno" che provvede a mantenere in sicurezza la diga. Le altre invece vengono aperte in base alle stime dei tecnici per assolvere alle funzioni della diga stessa. In caso di dighe per produzione di corrente elettrica, spesso la pressione viene abbassata per evitare di danneggiare le turbine, specie per le centrali di vecchia concezione. Purtroppo per noi però, alcune grandi dighe sono state realizzate e progettate in maniera erronea ed hanno dato origine a gravi disastri come quello del Vajont.

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Costruzione della diga

La realizzazione di una diga spesso è un opera che non coinvolge solo studi di ingegneria specializzati, ma anche geologi e molte altre specificità perché si tratta di alterare significativamente l'aspetto di un'intera zona. Per la costruzione di una diga si provvede innanzitutto alla messa in sicurezza del corso d'acqua da regimentare. Si deve innanzitutto prosciugare il corso d'acqua nel punto di fondazione della diga. Si può per esempio dividerlo il due o semplicemente deviarlo se si tratta di un fiume piccolo in una valle grande. Si realizza la fondazione in cemento armato, in modo tale che la pressione sul fondo della diga non la strappi via. E si innalza un primo livello. A questo punto si devono iniziare le alzate in cemento armato che può essere colato in cassetta direttamente sul posto o assemblato a parte e posizionato ad incastro negli appositi stalli. In questo secondo caso si deve prima provvedere alla costruzione delle basi d'appoggio per le gru e i derringer necessari per sollevare gli immensi lastroni d calcestruzzo che formeranno la diga vera e propria. La realizzazione procede per segmenti in modo tale da poter mantenere deviato il corso d'acqua per quasi tutto il corso dei lavori. La parte finale prevede l'aggiunta dell'arco superiore di raccordo che mantiene vincolati gli elementi della diga. Si tratta di un supporto in calcestruzzo armato che costituisce la parte superiore della diga e che di norma deve essere al di sopra del livello di massimo per l'acqua del bacino. Seguono i collaudi statici e l'aggiunta delle parti meccaniche come le saracinesche e per esempio le turbine idroelettriche, prima che il bacino sia arrivato a punti critici di riempimento. In caso si provvede a sgravi della pressione ogni qual volta si raggiunga un livello inadatto per il proseguimento dei lavori. La costruzione di una diga può coprire l'arco di parecchi anni, ed in casi particolari anche alcuni decenni, specie se si tratta di un sistema di regimentazione delle correnti marine o di fiumi molto grandi che alterano in maniera sostanziale la morfologia di una zona come per esempio le chiuse in Olanda che hanno consentito di strappare terra al mare nei così detti Polder.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • http://www.treccani.it/enciclopedia/diga_(Enciclopedia-Italiana)/
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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