Le Dighe.

b SCIENZE - FISICA - LE DIGHE n Diga

PRESENTAZIONE

L'acqua è sicuramente il composto più prezioso che l'uomo conosca, indispensabile alla vita.

L'uomo nel corso dei secoli ha imparato a sfruttare l'acqua per irrigare i campi, per rendere fertili terreni aridi e per produrre energia.

Ha costruito canali e acquedotti per far arrivare il liquido prezioso dappertutto.

Tuttavia la quantità d'acqua a disposizione per tutti questi scopi non è sempre costante ma varia a seconda delle stagioni e di particolari eventi climatici; nelle zone tropicali, a periodi di siccità, si alternano le cosiddette stagioni delle piogge durante le quali si verificano precipitazioni abbondantissime che spesso causano inondazioni devastanti.

Per limitare i danni causati dall'instabilità delle stagioni e per disporre di un costante rifornimento idrico l'uomo ha realizzato sistemi di chiuse per controllare il livello dei bacini naturali (laghi e paludi) e il corso di torrenti e fiumi.

Addirittura ha progettato e costruito laghi artificiali dove raccogliere l'acqua sovrabbondante che precipita nei mesi freddi e ingrossa i corsi d'acqua, per sfruttarla nella stagione secca.

Certamente le dighe sono le più grandi opere di ingegneria civile prodotte dall'uomo.

In pratica, una diga è un gigantesco muro che ostacola il normale flusso di un corso d'acqua realizzando un lago dove l'acqua si accumula.

L'esempio più comune di diga è quella costruita tra un fianco e l'altro di due montagne che delimitano una valle percorsa da un torrente o da un fiume. Il corso d'acqua diventa un grande lago naturale.

La diga di Assuan in Egitto, costruita per arginare le disastrose piene del Nilo, è lunga 1962 m e ha formato un bacino della capacità di 5 miliardi di m 3 di acqua.

Dove le maree si misurano in metri, specie lungo le coste dell'Atlantico, golfi ed estuari sono stati ostruiti da dighe per sfruttare il dislivello tra alte e basse maree; famosa è la diga costruita in Francia attraverso l'estuario del Rance, un piccolo fiume che si getta nel canale della Manica.

Diga in terra di Benmore (Nuova Zelanda)

Diga in terra di Benmore (Nuova Zelanda)

STRUTTURA DI UNA DIGA

Cerchiamo ora di capire come è fatta una diga, riferendoci a quelle più classiche cioè quelle che vediamo nelle strette valli di montagna.

Prima di tutto bisogna osservare che mai sono state costruite due dighe uguali; la forma e la struttura di una diga dipendono principalmente dalla conformazione della valle, dalla quantità di acqua che deve essere contenuta, dal tipo di roccia sulla quale viene fatta poggiare e anche dalle escursioni di temperatura a cui sarà soggetta.

Generalmente una diga è più larga alla base dove grava tutto il peso della costruzione e la pressione dell'acqua è maggiore; la sezione trasversale di queste gigantesche costruzioni ha la forma di un triangolo scaleno sormontato da un rettangolo.

I due lati che appoggiano ai fianchi della montagna si chiamano spalle, mentre la parte superiore è chiamata coronamento, e corrisponde al rettangolo della sezione trasversale; lungo il coronamento in genere corre una strada riservata ai mezzi adibiti alla manutenzione.

Appena al di sotto del coronamento vengono praticate delle aperture, chiamate scarichi, che servono a lasciar defluire l'acqua in eccesso nel caso di piene improvvise ed eccezionali.

Se l'acqua traboccasse superando il coronamento, potrebbe distruggerlo e sgretolare la cima della diga.

Sempre a titolo precauzionale, la parte di terreno immediatamente a ridosso della diga viene ricoperta da un solido manto di cemento, per evitare eventuali corrosioni provocate dalla corrente del fiume.

Le dighe possono essere realizzate con materiali diversi.

Le dighe di terra sono costituite da più strati; i più interni sono costituiti da argille impermeabili, ma meccanicamente poco resistenti.

Mentre gli strati più esterni vengono realizzati con sabbia e ghiaia.

Le dimensioni delle dighe di terra sono in genere contenute, anche se in America e in Cina ne sono state costruite alcune alte un centinaio di metri; nel nostro paese l'altezza massima di una diga in terra non può superare, a norma di legge, i 25 metri, prescritti.

Le dighe più sicure sono quelle realizzate in calcestruzzo e possono essere divise in due tipi: le dighe a gravità e a volta.

Una diga a gravità, generalmente rettilinea, oppone alla forza delle acque solo il proprio peso e presenta la tipica sezione trasversale a triangolo scaleno, con il cateto più lungo rivolto all'interno del bacino.

Le dighe a volta, adatte per valli molto profonde e strette, hanno invece una sezione più regolare, anche se più spesse nel fondo, ma non sono rettilinee; formano anzi una calotta con la convessità rivolta verso il bacino.

Una diga a volta scarica gli sforzi della pressione sulle spalle.

Durante la costruzione, particolare attenzione deve essere rivolta agli ancoraggi, cioè agli appoggi della diga nel terreno e nella montagna;

tra il corpo della diga e il terreno non si devono mai verificare infiltrazioni d'acqua.

Per evitare i danni del calore il calcestruzzo viene sempre gettato a strati.

Possedendo, il calcestruzzo, la particolarità di emettere calore quando rapprende, esiste il pericolo che, dopo il progressivo raffreddamento, si vengano a creare crepe nella struttura.

Proprio per prevenire gli effetti delle escursioni termiche viene seguita la tecnica degli strati, che prevede intervalli di separazione costituiti da bitume.

Anche la più piccola infiltrazione può essere potenzialmente pericolosa:

attraverso essa l'acqua comincerebbe a defluire velocemente sgretolando la struttura.

La realizzazione di una diga richiede severi controlli sia in fase di progettazione che in fase di costruzione.

Anche la più piccola infiltrazione può essere potenzialmente pericolosa:

attraverso essa l'acqua comincerebbe a defluire velocemente sgretolando la struttura.

Stereogramma di un bacino idrografico

Stereogramma di un bacino idrografico

Visita virtuale alla diga/centrale idroelettrica di Malnisio (PN) con IE8

I PONTI E I VIADOTTI

In questo capitolo abbiamo potuto vedere quale capolavoro di ingegneria siano le dighe;

ma esistono anche altre opere ingegneristiche che meritano la stessa attenzione:

i ponti e i viadotti.

Sebbene di ponti e viadotti (la differenza fra i due consta nel fatto che sotto i viadotti non passano dei fiumi) ne siano stati realizzati molti nell'antichità, alcuni dei quali veramente arditi (pensiamo agli acquedotti romani), i primi ad applicare i principi scientifici nella loro progettazione e realizzazione furono gli artisti-architetti del Rinascimento italiano, quali Brunelleschi e Leonardo da Vinci.

Con il progresso della metallurgia, alla fine del '700 si iniziarono a costruire ponti in metallo (prima erano in legno o di muratura) e alla fine del XIX secolo entrarono in uso catene e cavi.

Tre sono i tipi fondamentali di ponte:

a trave, ad arco e a ponte sospeso.

I ponti del primo tipo sono delle vere e proprie travi gettate da una parte all'altra;

generalmente questa tecnica viene utilizzata per campate brevi.

Nei ponti del secondo tipo, un grande arco sottostante sopporta il peso della strada.

I ponti sospesi sono invece formati da altissimi piloni alla cui sommità sono incappellati dei cavi metallici o travi di cemento armato o tondini d'acciaio ai quali è assicurato il ponte.

I famosi ponti di Brooklyn a New York e il Golden Gate a S. Francisco sono ponti sospesi.

Il Golden Gate a San Francisco

Golden Gate a San Francisco

Acquedotto romano

Acquedotto romano

La Diga

diga.

(s.f.), sbarramento artificiale che serve a trattenere l'acqua del mare o a modificare il deflusso di un fiume.

Inglese dam

Francese (f.) digue

Tedesco (m.) Staudamm

Sinonimi di:

diga

(s.f.), argine, chiusa, frangionde, freno, molo, sbarramento.

(s.f.), baluardo, barriera, difesa.

Vocabolario:

gettata.

(s.f.), 1 il gettare. 2 diga costituita da scogli o grosse pietre. 3 il germogliare delle piante. 4 la quantità di sangue che esce dalla cavità cardiaca nell'unità del tempo.

Inglese

cast

Francese

(f.) coulage

Tedesco

(m.) Wurf

guardadighe.

(s.m. invar.), persona avente il compito di sorvegliare una diga e le installazioni ad essa connesse.

Inglese

damguard

Francese

(m.) garde barrages

Tedesco

(m.) Deichwärter

polder.

(s.m. olandese), in Olanda, estensione di terreno sottratta al mare mediante una diga, per essere coltivata.

Inglese

polder

Francese

(m.)polder

Tedesco

Polder

sbarramento.

(s.m.), 1 lo sbarrare: tiro di -. 2 ostacolo che impedisce il passaggio: superare lo -. 3 diga naturale su un fiume,

Inglese

blocking

Francese

(m.) barrage

Tedesco

(f.) Verspeerung

volume.

(s.m.), 1 in fis. la misura dello spazio occupato da un corpo solido: il - del cilindro, della sfera ecc. 2 massa, quantità: un enorme - di acqua si rovesciò dalla diga; quel cantante ha un - di voce veramente notevole. 3 nel linguaggio artistico: i volumi di una scultura, pittura, la pienezza delle forme. 4 libro o parte di un'opera letteraria: un trattato in dieci volumi. 5 anticamente, rotolo di papiri su cui era scritta un'opera e che veniva svolto per lettura.

Inglese

volume

Francese

(m.) volume

Tedesco

(n.) Volumen

pĭla


ae, f.: mortaio; pilastro, colonna; argine, diga. Esempio: saxea pila, diga di pietre.

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