STEP FINALE: UN RIASSUNTO DELLA DIGA ARTIFICIALE

La diga artificiale ha come modello d'ispirazione proprio il suo alter ego naturale costruito dai castori lungo i corsi d'acqua per ampliare la propria tana.
Le dighe artificiali , proprio come quella naturale, sono costruite per sbarrare un corso d'acqua e creare un bacino artificiale che è fonte d'approvvigionamento per acquedotti, per l'irrigazione dei campi, per l'attività industriale ma soprattutto per il funzionamento delle centrali idroelettriche che utilizzano l'acqua per produrre energia elettrica. L'utilizzo della diga artificiale per l'approvvigionamento delle centrali idroelettriche richiede la presenza di pendii in modo da poter sfruttare l'energia cinetica dell'acqua ed è per questo che esse sono situate per lo più in località montane.
Le dighe artificiali si compongono principalmente di due elementi: l'opera architettonica di sbarramento (in muratura o in materiali sciolti) e i canali di scarico. Mentre le dighe in materiali sciolti non hanno una forma ben precisa le dighe in muratura, a seconda delle funzioni e della morfologia territoriale presenta le seguenti forme: a volta e a gravità. La costruzione delle dighe è sottoposta a rigide normative e specifiche atte a garantire la sicurezza nelle sue diverse sfaccettature.Oggi sono diverse le innovazioni nel campo delle dighe e molto interessante è la diga mobile per un corso d'acqua inventata e brevettata da Johann Heinrich Reindert Van den Noort, un'opera che ha il vantaggio di formare uno sbarramento solo quando è realmente necessario.
Le dighe artificiali sono caratterizzati da vari parametri dimensionali ed in particolare quelle al di sopra dei 15 metri sono definite "Grandi Dighe" e in Italia ve ne sono 543 suddivise in modo disomogeneo nelle regioni italiane.
Italia a parte, sicuramente le statistiche più interessanti riguardano le dighe più alte e più grandi del mondo i cui primati spettano, rispettivamente, alla cinese Jinping-I-Dam (305 metri) e la pakistana Tarbela Dam  (153000000 metri cubi).
Le dighe molto spesso comportano rischi economici e/o morfologici. A livello economico la costruzione di una diga spesso porta a ingenti perdite di denaro, dovute sopratutto a pessime gestioni dei fondi. La diga di Hoover, invece,  rappresenta uno dei pochi esempi al mondo di grande opera funzionale e dai benefici effettivi (fu addirittura conclusa con due anni di anticipo e un risparmio complessivo di quasi 15 milioni di dollari). A livello morfologico i rischi sono relativi a possibili terremoti (come per la diga di Campotosto) ma soprattutto, vista la posizione in montagna, a possibili frane.
Per quest'ultimo caso quello più storicamente emblematico è il disastro del Vajont che portò alla morte quasi duemila persone. Proprio per l'impatto che ha avuto sulla società, questo disastro è diventato  protagonista in diversi campi artistici: musica con il rap di Siruan, cinematografia con l'opera di Renzo Martinelli, narrazione con l'opera oratoria di Marco Paolini e fumettistica con l'opera di Francesco Niccolini e Duccio Boscoli.
La presenza della diga nella letteratura non è solamente legata alla tragedia del Vajont ma è legata anche a citazioni in opere di Cicerone, Salgari ed è protagonista nei libri:
Da Molare Al Vajont: storie di dighe  (Giorgio Temporelli), Le Grandi Dighe In Calabria (Giancarlo Principato), La Tragedia Della Diga Del Gleno (Benedetto Maria Bonomo), Guardiano Di Dighe. Il Lavoro Più Bello Del Mondo  (Oreste Forno).
    
La diga artificiale, a seconda dell'occhio dal quale la si vede o dalla situazione in cui essa si trova, può presentarsi sotto forma di diverse metafore: potere per chi le costruisce, ingiustizia per chi vede le proprie terre usurpate, efficienza come nel caso della diga di Hoover, inefficienza per la maggior parte delle dighe erette, di indipendenza come nel caso della diga di Mosul per il popolo curdo. Queste metafore sono legate a quella che può essere definita una sociologia della diga artificiale, campo nel quale non può non rientrare il tema degli utilizzatori della diga stessa. A parte il caso in cui viene utilizzata dai governanti per far sfoggio del proprio potere come nel caso della Diga delle Tre Gole, la diga si rivela un'opera "socialista" in quanto, direttamente o indirettamente, servendo soprattutto per la produzione di energia elettrica, per l'approvvigionamento degli acquedotti e per l'irrigazione dei campi, porta benefici all'intera società civile.
La diga, il cui simbolo è presente sotto forma di cartello stradale, è al centro dell'intesse di diversi campi scientifici e tecnologici: la geologia e la geotecnica per l'aspetto morfologico, la scienza dei materiali, la metallurgia e l'ingegneria civile per la costruzione dello sbarramento, l'ingegneria idraulica, energetica ed elettrica per la trasformazione dell'acqua del bacino artificiale in energia elettrica tramite le centrali idroelettriche.
Infine un'ulteriore proposta di sintesi del mondo diga artificiale può essere rappresentata da: l'abbecedario illustrato, la mappa concettuale e il glossario in tre lingue.

step (AA): Le metafore della diga artificiale

La diga artificiale, a seconda dell'occhio dal quale la si vede o dalla situazione in cui essa si trova, può presentarsi sotto forma di diverse metafore.
La diga artificiale del Menta, in Calabria, è stata considerata per molti anni metafora d'inefficienza prima della riapertura dei cantieri: mancata produzione di energia elettrica, carenze idriche nella città di Reggio Calabria, opere danneggiate, vandalizzate hanno fatto sì che che alla diga venisse attribuita questa metafora "negativa". Per contro la diga di Hoover è metafora d'efficienza per i risultati positivi che fin dalla sua costruzione  che essa ha raggiunto.
Nei paesi in via di sviluppo la diga assume metafore diverse ed in particolare essa diventa metafora di potere dal punto di vista dei governi o dei capi di stato mentre è metafora di ingiustizia per quelle popolazioni che vedono espropriarsi le proprie terre per far posto alla costruzione di queste imponenti strutture architettoniche. Nel caso della diga di Mosul si ha la metafora dell'indipendenza in quanto non solo garantisce acqua per i campi e per l'elettricità al popolo curdo ma ne costituisce un vero e proprio simbolo identitario.

step (X): Gli utilizzatori della diga artificiale

La diga artificiale, visti i suoi molteplici usi, dal punto di vista sociale è piuttosto socialista arrivando a servire dai più ricchi a i più poveri, dagli industriali agli agricoltori, dai vip alle persone "normali". Insomma, la diga, servendo soprattutto per la produzione di energia elettrica, per l'approvvigionamento degli acquedotti e per l'irrigazione dei campi, porta benefici all'intera società civile.
Spesso le dighe, in quanto opere architettoniche mastodontiche, sono espressione di potere e grandezza per chi le fa realizzare. E' il caso dell'imponente Diga Delle Tre Gole voluta dal governo Cinese per mostrare la propria potenza ma che ha avuto effetti (poco democratici e socialisti) sui contadini espropriati delle proprie terre in cambio di piccole somme di denaro.

 

step (Y): I modelli (reali, virtuali, culturali, sociali, fantastici) della diga artificiale

Sicuramente il modello d'ispirazione  che ha portato alla realizzazione della diga artificiale è la diga naturale , modello reale , sbarramento costruito dai castori lungo i corsi d'acqua in modo da poter ampliare le proprie tane.

Diga Realizzata Dai Castori

step (Z): I brevetti della diga artificiale

Di grande impatto è il brevetto (US5725326A) della diga mobile per un corso d'acqua inventata da Johann Heinrich Reindert Van den Noort. Le dighe mobili conosciute si avvalgono di complicate strutture meccaniche, idrauliche o pneumatiche tali da trasferire una sezione mobile della diga da una posizione bassa verso una posizione alta e viceversa.Rispetto alle dighe convenzionali, le dighe mobili hanno il vantaggio che costituiscono uno sbarramento solo quando è realmente necessario. Quando si costruiscono dighe convenzionali, le dimensioni (in particolare l'altezza) devono essere scelte tenendo conto del livello più alto d'acqua che ci si può aspettare. Generalmente questo porta a strutture di sbarramento di ampie dimensioni che costituiscono una notevole interferenza con l'ambiente. Quindi le dighe mobili offrono molti vantaggi rispetto a quelle convenzionali. Tuttavia, uno svantaggio è la loro complessità tecnica e quindi il loro costo.

step (V): I luoghi della diga artificiale

Le dighe artificiali sono solitamente situate in località montane.
Più precisamente le dighe sono erette nelle valli in modo da creare a monte di essa un bacino artificiale alimentato dal corso d'acqua che esse stesse sbarrano. Il bacino d'acqua dolce viene sfruttato nei modi più disparati e, nel caso di alimentazione delle centrali idroelettriche, la presenza di pendii è fondamentale per sfruttarne la gravità nel trasporto dell'acqua. La presenza delle dighe in montagna è giustificata anche dal fatto che in quota le quantità d'acqua sono maggiori soprattutto in presenza di ghiacciai.

step (BB) e step (CC): Un abbecedario illustrato della diga artificiale

A come Acqua

B come Barriére (francese)

C come Calcestruzzo

D come Demolizione

E come Energia (elettrica)

F come Frana

G come Gravità (arco)

H come Hoover

I  come  Irrigazione

L come  Landscape

M come Mosul

N come Niccolin F.

O come Orologio (in diga di Hoover)

P come Paolini M.

Q come Quota

R come Rischi

S come Siruan

T come Tarbela (Pakistan)

U come Usurpazione

V come Vajont

Z come Z'Mutt  (Svizzera)

step (U): Un glossario trilingue della diga artificiale

      ITALIANO                                       INGLESE                                           FRANCESE

      

    diga artificiale                                    artificial dam                                      barrage artificiel

    sbarramento                                        barrier                                                 barrière

    calcestruzzo                                        concrete                                              béton
    materiali sciolti                                  loose materials                                  matériaux en vrac 
   canali di scarico                                  drainage channels                         canaux de drainage
    bacino artificiale                                  artificial basin                                    bassin artificiel
    centrale idroelettrica                        hydroelectric power station            central hydroélectrique
    energia elettrica                                     electric energy                                  électricité
    diga a gravità                                       gravity dam                                 barrage de gravité   
    diga a volta                                          vaulted vault                                       voûte voûtée
    approvvigionamento                             supply   of                                            fourniture 
     degli acquedotti                                      aqueducts                                         d'aqueducs
     irrigazione dei campi                            irrigation of fields                      irrigation des champs 
      ingegneria civile                                   civil engineering                             génie civil 
     ingegneria energetica                      energetic engineering                   ingénierie énergétique
                                         
    
       

step (T): Le industrie della diga artificiale

Ecco alcune industrie del mondo diga artificiale:	Salini Impregilo S.p.A. (Italia).
	ASI Constructors Inc. (USA).
	Razel-Bec S.A.S. (Francia).
	Astaldi S.p.A. (Italia).          Obrascon Huarte Lain, S.A.  (Spagna).
	Sinohydro (Cina).
	C.M.C Società Cooperativa (Italia).
	Barnard Construction Co. (USA).
	China International Water & Electric Corporation (Cina).
	AECOM (USA).
	ICA (Ingenieros Civiles Asociados) (Messico).
	Dragados (Spagna).
	Società Italiana per Condotte d'Acqua S.p.A. (Italia).
	Kiewit Corporation (Canada).
	Vianini Lavori S.p.A. (Italia).
	Atkinson Construction LLC (USA).
	Flatiron Construction Corp. (USA - attualmente controllata dalla tedesca Hochtief).
	Hochtief AG (Germania).
	Constructora Vialpa S.A. (Venezuela).
	Obayashi Corporation (Giappone).
	ÖZKAR Construction Industry and Trade Co. Ltd. (Turchia).
	Camargo Corrêa (Brasile).
	Itinera S.p.A. (Italia).
	Wynn Construction Co. Inc. (USA).

step (S): Le tecnologie (e le scienze) della diga artificiale

Nel mondo della diga artificiale sono molte le scienze e i campi tecnologici applicati. Prima che lo sbarramento venga eretto necessari sono gli studi della morfologia del territorio e fondamentale, quindi, l'interesse della geologia e della geotecnica.Per la costruzione dello sbarramento in calcestruzzo intervengono la scienza dei materiali, la metallurgia e l'ingegneria civile. Lo scopo principale della diga artificiale è quella di racchiudere un bacino idrico utilizzabile sia per l'approvvigionamento degli acquedotti che soprattutto delle centrali idroelettriche che coinvolgono l'ingegneria idraulica e soprattutto quelle elettrica ed energetica.
I vari dati riguardanti lo sbarramento ma soprattutto l'acqua del bacino artificiale vengono analizzati con l'aiuto di un'altra scienza: la statistica.

step (R): I rischi della diga artificiale

Sono diversi i rischi che coinvolgono la diga artificiale.
Il rischio che ha più probabilità di incidenza è quello delle perdite economiche che la costruzione di una diga comporta senza che essa svolga a pieno le funzioni per cui è stata realizzata. La diga artificiale Hoover, invece, rappresenta uno dei pochi esempi al mondo di grande opera funzionale e dai benefici effettivi (fu addirittura conclusa con due anni di anticipo e un risparmio complessivo di quasi 15 milioni di dollari).

Diga di Hoover

Si tratta, però, di un’eccezione come dimostra un recente studio condotto dall’Università di Oxford, secondo il quale le grandi dighe sinora realizzate dall’uomo si sono quasi sempre rivelate dei progetti infrastrutturali pericolosi. Esse rappresentano infatti un investimento a rischio che, nella maggior parte dei casi, hanno frenato la crescita delle economie in via di sviluppo a causa degli enormi costi previsti per la loro realizzazione.

 Su 245 dighe costruite tra il 1934 e il 2007 analizzate dallo studio – che ha tenuto conto solo delle opere che superano i 15 metri di altezza ("le Grandi Dighe")-, è stato riscontrato che nella maggior parte dei casi è stato sforato il budget in media del 96% e che in generale i lavori si sono dilungati per circa otto anni.

 Con una crescita del consumo energetico del 56% da qui al 2040 (la stima è dell’International Energy Outlook), è d’altronde comprensibile che la produzione di energia idroelettrica continuerà a rappresentare un traguardo sempre più ambito. Senza dimenticare che oltre il 90% dell’energia rinnovabile a livello mondiale è connessa direttamente al lavoro delle dighe (fonte Commissione Internazionale delle Grandi Dighe).

 Secondo i ricercatori di Oxford queste megainfrastrutture però oltre a non rispettare gli equilibri ambientali delle aree in cui vengono costruite, si traducono in investimenti non convenienti rispetto al rapporto qualità/prezzo (o qualità/efficacia). L’eccessivo utilizzo di cemento armato le rende dannose per l’effetto serra, in quanto generano un’enorme quantità di carbonio (basti pensare che la vegetazione esposta alle cisterne delle dighe genera metano, venti volte più potente del biossido di carbonio sul piano dell’inquinamento atmosferico).

Come detto, le riserve non mancano anche dal punto di vista economico. Un esperto di International Rivers sostiene che investire in pochi enormi progetti idrici non è ragionevole tanto quanto lo sarebbe investire su diversi ma più piccoli progetti, in quanto i radicali cambiamenti climatici in corso potrebbero alterare gli equilibri ambientali incidendo ad esempio sull’andamento delle precipitazioni e rendendo di conseguenza la futura utilità di tali costruzioni una vera e propria incognita. Senza contare poi che una diga non terminata (fosse pure completa al 99%) non è utilizzabile. È il caso della diga brasiliana di Belo Monte, che rischia di passare dai 14,4 miliardi di dollari previsti per il suo completamento a oltre 27 miliardi. E situazioni simili si stanno verificando anche nel Laos (Xayaburi Dam), in Vietnam (Lai Chau Dam), Etiopia (Grand Ethiopian Renaissance Dam), che rischiano di essere schiacciati dal peso degli esorbitanti prestiti contratti per realizzare questi lavori.

Il quadro ritratto dai ricercatori di Oxford è dunque chiaro. Nonostante gli innegabili benefici (produzione di energia e acqua potabile, creazione di posti di lavoro e interventi regolatori in caso di siccità o eccessiva piovosità), la realizzazione di grandi dighe rischia di presentare più punti sfavorevoli che positivi. E se a ciò si aggiunge che in molti casi la costruzione di questi giganti  è anche motivo di contenziosi tra Stati (l’ultimo caso eclatante è la crisi diplomatica in corso tra Etiopia ed Egitto per la Grande diga etiope), forse sarebbe meglio rivalutarne la fattibilità. O almeno questo è quello che spera il governo egiziano.

 Il rischio idrogeologico legato alla presenza, in un determinato territorio, di invasi (“rischio diga”), è legato alle eventuali alluvioni delle zone di valle determinate da:
- manovre dei relativi organi di scarico in concomitanza o meno di eventi alluvionali legati ad eventi meteorologici (fenomeno controllato);
- possibili collassi o cedimenti delle strutture principali o accessorie degli sbarramenti artificiali (fenomeno accidentale/incontrollato).
In Italia la Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2014, pubblicata nella Gazzetta Ufficiale in data 4/11/2014, sostitutiva della circolare della Presidenza del Consiglio dei Ministri 19 marzo 1996, n. DSTN/2/7019, ha recato nuovi indirizzi operativi per l’attività di protezione civile nei bacini in cui siano presenti grandi dighe, stabilendo, per ciascuna diga, le specifiche condizioni per l’attivazione del sistema di protezione civile e le comunicazioni e le procedure tecnico-amministrative da attuare:
- nel caso di "Rischio Diga", cioè rischio idraulico indotto dalla diga, conseguente ad eventuali problemi di sicurezza della diga, ovvero nel caso di eventi, temuti o in atto, coinvolgenti l'impianto di ritenuta o una sua parte e rilevanti ai fini della sicurezza della diga e dei territori di valle;
- nel caso di "Rischio Idraulico a valle", cioè rischio idraulico non connesso a problemi di sicurezza della diga ma conseguente alle portate scaricate a valle, ancorché ridotte per laminazione, ovvero nel caso di attivazione degli scarichi della diga stessa con portate per l'alveo di valle che possono comportare fenomeni di onda di piena e rischio esondazione.

I comuni, i cui territori possono essere interessati da un'onda di piena originata da manovre degli organi di scarico ovvero dall'ipotetico collasso dello sbarramento, prevedono nel proprio piano di emergenza comunale o intercomunale una sezione dedicata alle specifiche misure di allertamento, diramazione dell'allarme, informazione, primo soccorso e assistenza alla popolazione esposta al pericolo derivante dalla propagazione della citata onda di piena, attività da svolgere il supporto della prefettura-UTG, della provincia e della regione.
Per quanto riguarda il sistema di allertamento, esso viene definito nel caso in cui il Comune sia compreso in un territorio che può risentire della presenza della diga e degli effetti indotti da essa.
In particolare, in seguito all'approvazione della nuova pianificazione d'emergenza dighe, l'allertamento degli enti locali sarà prerogativa del Servizio di Protezione Civile Regionale, attivato dal Gestore delle acque dell'invaso, secondo lo schema seguente:

Recentemente, per il caso della diga di Campotosto, è venuta alla ribalta anche il rischio terremoto per una diga in quanto quella abruzzese è costruita al di sopra di una faglia sismica. I terremoti che han colpito il centro-Italia nel 2016 hanno portato alla luce la possibilità di una rottura della diga che, però, secondo le verifiche dell'Enel non ha subito danni e non è a rischio rottura con conseguente inondazione dei paesi a valle.

Diga di Campotosto

step (Q): I simboli della diga artificiale

Anche la diga artificiale ha un suo Simbolo e questo è raffigurato sul cartello stradale che ne segnala la sua presenza:

step (P): Le specifiche della diga artificiale

Una Specifica Tecnica è un documento che definisce un insieme di requisiti necessari per la realizzazione di un oggetto o, come nel caso della diga artificiale, di un'opera architettonica. Per la realizzazione di una diga artificiale è indispensabile l'osservanza delle specifiche e delle norme tecniche altrimenti il rischio di catastrofi o, nel migliore dei casi, di importanti perdite di denaro sarebbe molto alto. Di seguito propongo l'indice del documento con le Norme Tecniche per la progettazione e la costruzione delle dighe redatto dal Ministero Delle Infrastrutture E Dei Trasporti di concerto con il Ministero Dell'Interno italiani:

step (O): I grafici della diga artificiale

 In Italia, come detto nelle pagine precedenti del blog, vi sono 543 "Grandi Dighe" e di seguito propongo grafici che  riassumono dati molto interessanti che le riguardano:

La distribuzione temporale della realizzazione degli impianti