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 (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 (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 (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 (G): Le funzioni sostitutive della diga artificiale

Mentre una diga naturale viene costruita dai castori per ampliare la propria tana, gli scopi per cui viene realizzata una diga artificiale e gli impieghi ai quali è destinata la risorsa idrica accumulata sono vari. I principali sono la riserva idrica per uso idropotabile, industriale, irriguo e la produzione di energia idroelettrica. Vengono anche impiegate per regolare le portate fluviali moderando le piene attraverso l'effetto di laminazione (immagazzinando le portate d'acqua eccedenti nel volume disponibile e restituendole poi gradualmente al deflusso di morbida) e per integrare le naturali portate di magra nei periodi di carenza idrica; altre volte sono impiegate con lo scopo di alimentare un corso d'acqua al fine di mantenerne la navigabilità di certi tratti attraverso l'innalzamento dei livelli a monte o l'incremento delle portate a valle. Talvolta uno sbarramento può essere richiesto per facilitare la captazione a quote superiori rispetto alla linea d'impluvio del corso d'acqua al fine di derivarne portate a gravità, oppure per innalzare il livello di falda nei terreni adiacenti e di valle; può inoltre essere utilizzato allo scopo di trattenere materiali solidi trasportati dal corso d'acqua o modificarne la dinamica fluviale influendo sul suo regime idrogeomorfologico. Spesso un invaso artificiale viene realizzato a scopi molteplici assolvendo più funzioni contemporaneamente o diversificati nel tempo in base alle varie esigenze funzionali.
Senza alcun dubbio, la caratteristica che attribuisce alle dighe la loro importanza nella società moderna è dovuta alla sua funzione di centrale idroelettrica, infatti l’aumento del fabbisogno energetico mondiale del ventesimo secolo ha portato alla ricerca di nuove fonti di produzione dell’energia elettrica fino alla creazione delle centrali idroelettriche che sfruttano la caduta dell’acqua generata dalle dighe trasformando l’energia idraulica in energia meccanica e in fine in energia elettrica. 

                                                    Centrale idroelettrica di Semenza

step (F): Le forme sostitutive della diga artificiale

Le dighe naturali costruite dai castori non hanno una forma precisa ma sono realizzate in modo tale da permettere a questi roditori di avere una tana confortevole.

Le dighe artificiali, in particolare quelle in muratura, sono caratterizzate da forme precise che si distinguono a seconda della funzione e della morfologia territoriale.

Le dighe in muratura, in relazione al comportamento statico della struttura, possono essere:

• A Gravità

Si oppongono alla spinta dell'acqua attraverso il peso proprio; nella struttura predominano gli sforzi di compressione. Si distinguono in:

- Massicce (a gravità ordinarie): aventi struttura ad asse planimetrico rettilineo o a debole curvatura, con sezione trasversale triangolare che si mantiene costante su tutto il profilo longitudinale. La sezione risulta piena, divisa in conci con giunti verticali permanenti e posti a distanze tali da evitare fessurazioni e ritiri.

- Alleggerite (a speroni o a vani interni): alla forma tipica dello sbarramento massiccio vengono creati dei vani di alleggerimento. Sono caratterizzate da una struttura muraria trasversale costituita da una successione di elementi indipendenti detti speroni o contrafforti, aventi profilo trasversale triangolare e posti a contatto lungo il paramento di valle (a volte anche su quello di monte) per fornire sostegno alla parete di ritenuta e opportunamente distanziati tra loro.

 

Diga alleggerita

Diga massiccia

• A Volta

Si oppongono alla spinta dell'acqua attraverso l'effetto arco che si ottiene grazie alla particolare forma conferita all'opera muraria, che risulta sensibilmente arcuata nel profilo trasversale e impostata contro roccia in modo da scaricare la pressione idrostatica attraverso le sponde d'imposta sui fianchi della valle nella stretta sbarrata. Tali strutture risultano snelle e slanciate, aventi sezione piena monolitica o formate da conci bloccati da giunti. Al fine del funzionamento statico si distinguono in: 

          - Ad Arco (semplice): quando la forma e i rapporti dimensionali risultano tali da

            permettere la resistenza alla spinta dell'acqua, del ghiaccio, alle perturbazioni 

            varie e alle azioni sismiche, prevalentemente per mezzo dell'effetto della 

            curvatura longitudinale che produce l'effetto arco.

       

                          - Ad Arco Gravità: quando la forma e i rapporti dimensionali risultano tali da

                             permettere la resistenza alle spinte attraverso l'azione congiunta offerta dalla
                             curvatura longitudinale, da quella trasversale di mensola e dal peso proprio.

                           - A Cupola (o a doppia curvatura): quando la forma e i rapporti dimensionali                                 sono tali che la risposta elastica è assimilabile a quella di una lastra a doppia

                              curvatura.

Diga ad arco semplice

Diga ad arco gravità

Diga a cupola

step (E): I materiali sostitutivi della diga artificiale

Le dighe naturali realizzate dai castori sono costruite con ramoscelli e tronchi d'albero, oppure, più solidamente, con fango, rami e pietre. Con il passare del tempo le dighe vengono riparate e ingrandite, e i materiali galleggianti che rimangono impigliati nella struttura, nonché le radici della vegetazione che cresce sopra di essa, servono a rinforzarle ulteriormente.

Le dighe artificiali, invece, sono costituite, a seconda del tipo di costruzione che si vuole creare, da materiali quali calcestruzzo (muratura), o materiali misti (o sciolti) come pietrame e/o terra.

• DIGHE IN MURATURA

Rappresentano opere di sbarramento murarie in calcestruzzo convenzionale, in cemento armato o elementi lapidei consolidati con legante cementizio.

Diga in muratura

• DIGHE IN MATERIALI SCIOLTI

Rappresentano opere di sbarramento realizzate per mezzo di un rilevato costituito da materiali litoidi sciolti di varia granulometria e inerti costipati, dove la tenuta viene garantita da un nucleo interno costituito da materiali argillosi o da altri materiali con caratteristiche di permeabilità adeguate, e da manti impermeabilizzanti.

Diga in pietrame e terra

step (D): Gli elementi della diga artificiale

La diga artificiale è costituita principalmente da un imponente elemento architettonico di sbarramento che, in genere, ha il compito di regolare il deflusso di un corso d'acqua naturale e di creare a monte della diga  un lago artificiale, ossia una raccolta d'acqua da poter utilizzare come riserva idrica a scopi molteplici in relazione alle esigenze che ne hanno richiesto l'intervento. L'acqua viene immagazzinata nel bacino per essere poi utilizzata con un regime diverso da quello idrologico, regolato dagli afflussi meteorici forniti al corso d'acqua.

Oltre che dallo sbarramento, la diga è costituita anche da opere di scarico che permettono, a seconda dei casi, di:

• mantenere in caso di piena il livello della diga al di sotto della soglia ritenuta di sicurezza;
• convogliare parte dell'acqua contenuta nell'invaso verso la destinazione per la quale esso è stato costruito (ad es. verso un acquedotto o un canale irriguo);
• permettere lo svuotamento parziale o totale del bacino per poter effettuare la manutenzione dello stesso e/o del paramento a monte dalla diga.

Gli scarichi di una diga possono essere "di superficie" o "di fondo" a seconda che l'opera di scarico peschi sulla superficie del bacino oppure ad una profondità più o meno elevata. Quelli di superficie sono costituiti da sfioratori di varie tipologie, mentre quelli di fondo sono in genere gallerie in pressione il cui imbocco è regolato da una paratoia.

step (A): Definizione e equivalente in diverse lingue del mondo della diga artificiale

La DIGA ARTIFICIALE è una costruzione fatta di terra, di pietre, di muratura ecc., realizzata dall'uomo per  trattenere o contenere masse d'acqua dolce o marina, per creare un bacino destinato all'irrigazione o alla produzione di energia elettrica, o per riparare un porto o un tratto di costa.
Nell'accezione di diga di sbarramento, opera muraria eretta trasversalmente nel fondovalle , essa viene costruita per sbarrare il corso di un fiume e ottenere un lago artificiale.
Le dighe artificiali riprendono il modello di quelle naturali costruite dai castori con ramoscelli e tronchi d'albero, oppure, più solidamente, con fango, rami e pietre per ampliare l'area intorno alle loro tane e aumentare la profondità dell'acqua ; con il passare del tempo le dighe naturali vengono riparate e ingrandite, e i materiali galleggianti che rimangono impigliati nella struttura, nonché le radici della vegetazione che cresce sopra di essa, servono a rinforzarle ulteriormente.

    

                       LA DIGA ARTIFICIALE IN DIVERSE LINGUE DEL MONDO  

artificialis ubere matris suæ    latino

barrage artificiel                       francese

barragem artificial                    portoghese

presa artificial                          spagnolo,catalano

presa artifiziala                        basco

represa artificial                       galiziano

baraj artificial                           rumeno 

τεχνητό φράγμα                       greco

artificial dam                            inglese 

künstlicher Damm                    tedesco

 人造水壩                                cinese

人工ダム                           giapponese  

искусственная плотина          russo

السد الاصطناعي                            arabo

 kunsmatige dam                      olandese,afrikaans

 pendë                                       albanese

bwawa la bandia                       swahili

keinotekoinen pato                   finlandese

konstgjord damm                      svedese

kunstig damme                          norvegese 

kunstig dæmning                       danese

mesterséges gát                         ungherese

סכנה מלאכותית                             ebraico

yapay baraj                                turco

인공 댐                                  coreano

damba saorga                            irlandese

штучна греблі                          ucraino

umělá přehrada                          ceco

изкуствен язовир                     bulgaro

artipisyal na dam                       filippino

đập nhân tạo                              vietnamita

เขื่อนเทียม                           tailandese

штучныя плаціны                     bielorusso

umelá priehrada                          slovacco

umetno jez                                  sloveno

argae artiffisial                            gallese

umjetna brana                             croato 

veštačka brana                            bosniaco

kunstlik tamm                             estone

mākslīgs aizsprosts                     lettone

dirbtinė užtvanka                        lituano

အတုရေကာတာ                           birmano

ibhodlela lokufakelwa                 zulu

biyo macmal ah                           somalo

bendungan buatan                        indonesiano

කෘතිම වේල්ලක්                     singalese

कृत्रिम बांध                                 nnnepalese      

хиймэл далан                              mongolo

süni dam                                        azero

жасанды бөгет                              kazako

ხელოვნური კაშხალი               georgiano

কৃত্রিম বাঁধ                                 bengalese

bendava مصنوavî                            curdo

vailaʻau faʻasa                               samoano

ka wai paʻa                                    hawaiano

dam fuadain                                   gaelico scozzese  

duminiu artificiali                          corso

കൃത്രിമ അണക്കെട്ട്            malayalam

empangan tiruan                             malese

ਨਕਲੀ ਡੈਮ                                    punjabi

gervi stíflu                                       islandese

kënschtlech Damm                          lussemburghese

вештачка брана                              macedone

жасалма дамба                               kirghiso

سد مصنوعی                                        persiano