CLASSIFICAZIONE DELLE DIGHE SECONDO D.M 24 MARZO

La normativa attualmente in vigore è il Decreto Ministeriale 24 Marzo 1982 “Norme tecniche per la progettazione e la costruzione delle dighe di sbarramento”, che si basa su un approccio alle tensioni ammissibili [2].

Tuttavia, esiste in bozza una “Proposta di Aggiornamento delle Norme Tecniche per la Progettazione e la Costruzione degli Sbarramenti di Ritenuta (Dighe e Traverse)”, elaborata nel 2009 e approvata nel dicembre dello stesso anno dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. Questa normativa è stata formulata secondo l’approccio agli stati limite presente nelle Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14 gennaio 2008), ma non è ancora in vigore [3].

GWh/anno 0 0 – 50 50 – 100 100 – 150 150 – 300 300 – 500 500 – 700 700 – 1000 1000 – 1500 1500 – 2000 2000 – 2500 2500 – 3000 3000 – 3500 > 3500

Secondo la normativa vigente le dighe vengono classificate come segue [2]:

- a gravità: ordinarie (a gravità massiccia), a speroni o a vani interni (a gravità alleggerita);

(1) (2) (3)

Figura 1.9 – Esempi rispettivamente di diga ordinaria (Grande Dixence – Svizzera), diga a speroni (Fedaia – Trentino-Alto Adige) e diga a vani interni (Gioveretto – Trentino-Alto Adige)

- a volta: ad arco, ad arco-gravità e a cupola (a doppia curvatura);

(1) (2) (3)

Figura 1.10 – Esempi rispettivamente di diga ad arco semplice (Lei – Lombardia), diga ad arco-gravità (Cancano – Lombardia) e diga a cupola (Speccheri – Trentino-Alto Adige)

- a volte o solette, sostenute da contrafforti;

Figura 1.11 – Esempio di diga sostenuta da contrafforti (Venina – Lombardia)

- in materiali sciolti: in terra omogenea, in terra e/o pietrame con nucleo di tenuta in terra e in terra e/o pietrame con manto di tenuta a monte o con nucleo di tenuta in materiali artificiali;

(1) (2) (3)

Figura 1.12 – Esempi rispettivamente di diga in terra (Resia – Trentino-Alto Adige), diga in terra con manto (Zoccolo – Trentino-Alto Adige) e diga in pietrame (Lago Verde – Trentino-Alto Adige)

- sbarramenti di tipo vario: dighe di tipo misto, dighe di subalveo e sbarramenti per laminazione delle piene (briglie a bocca tarata o a finestra);

(1) (2)

Figura 1.13 – Esempi rispettivamente di diga di tipo vario (Almendra - Spagna) e sbarramento per laminazione delle piene

- traverse fluviali: fisse, mobili o briglie;

(1) (2) (3)

Figura 1.14 – Esempio rispettivamente di traversa fissa, traversa mobile e briglia di consolidamento

Le prime tre tipologie costituiscono il gruppo delle dighe murarie e si riferiscono sia a dighe in calcestruzzo, sia a dighe costruite con l’utilizzo di altri materiali, quali blocchi di pietra annegati in strati di malta di cemento.

(1) (2)

Figura 1.15 – Esempio di dighe in blocchi di pietra annegati in strati di malta: diga Roosevelt in Arizona (1) e diga di Salarno in Val Camonica (2)

Nel grafico seguente viene mostrata la ripartizione tipologica delle dighe nel territorio italiano. Le dighe a gravità ordinaria in calcestruzzo hanno avuto una più vasta diffusione rispetto a tutte le altre tipologie [6].

Grafico 1.3 – Ripartizione tipologica delle dighe in Italia

La progettazione, la costruzione, l’esercizio e la vigilanza degli sbarramenti sono regolate da norme e leggi emanate a livello nazionale e regionale, in relazione alle dimensioni dell’opera [5].

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Traversa in muratura di pietrame con malta

Traversa in calcestruzzo Blocchi di calcestruzzo Muratura in pietrame a secco Pietrame con manto Terra con manto Terra e/o pietrame con nucleo Terra omogenea Volte o solette sostenute da contrafforti Cupola Arco-gravità Arco semplice Gravità a speroni Gravità ordinaria in muratura Gravità ordinaria in calcestruzzo

Grafico 1.4 – Validità delle leggi regionali e nazionali per le opere di sbarramento

1.3.1. DIGHE A GRAVITÀ

Le dighe a gravità sfruttano il peso proprio della struttura per opporsi alla spinta idrostatica esercitata dall’acqua invasata nel lago artificiale da loro creato a monte. L’effetto di tale peso è quello di indirizzare verso il basso la risultante delle forze agenti, in modo che la verifica allo slittamento sia soddisfatta.

Esse si suddividono in dighe a gravità ordinaria e dighe a gravità alleggerite.

Nel primo caso la struttura è composta da elementi massicci affiancati e indipendenti, detti conci, murari o in calcestruzzo e separati da giunti permanenti secondo piani verticali.

Invece, nel secondo caso i conci sono sagomati in modo da ricavare all’interno della struttura dei vani più o meno ampi. Nella maggior parte dei casi i conci diventano contrafforti con espansioni a monte e/o a valle.

L’andamento planimetrico di queste dighe è generalmente rettilineo, raramente risulta arcuato con la concavità verso valle.

La forma della sezione trasversale è tipicamente triangolare, come è possibile osservare dalle immagini precedenti, con la pendenza del paramento di valle maggiore del paramento di monte, che in molti casi è assunto verticale.

Legenda:

N = norme nazionali [D.P.R. n. 1363 del 01/11/59 (parte 1) e D.M.LL.PP. del 24/03/82]

R = norme regionali [per la Regione Lombardia L.R. n. 8 del 23/03/98] H = altezza dello sbarramento V = volume d’invaso N R, N R V [106 _m3_] H [m] 15 10 0.1 1

Il profilo teorico di ogni sperone deve rendere stabile la struttura al ribaltamento e allo slittamento, ma anche soddisfare la verifica tenso-deformtiva.

Tra le dighe a gravità alleggerite vi sono quelle a speroni e quelle a vani interni.

Nelle prime i conci sono sagomati in modo da formare dei contrafforti con le estremità di monte, che allargandosi formano il paramento di monte.

Nelle seconde i conci sono alleggeriti da cavità che formano dei vuoti interni.

Il minor peso della struttura è compensato dalla diminuzione delle sottospinte dovuta alla presenza delle aperture tra i contrafforti. In alcuni casi il minor peso è anche compensato dall’aumento della componente verticale della spinta idrostatica, che è ottenuto diminuendo la pendenza del paramento di monte [11].

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Figura 1.16 – Esempi rispettivamente di diga a speroni (Fedaia – Trentino-Alto Adige) e di diga a vani interni (Bau Muggeris - Sardegna)

1.3.2. DIGHE A VOLTA

Le dighe spingenti scaricano la spinta idrostatica sulle sponde della valle, sfruttando la curvatura della struttura. Tale curvatura può interessare solo le sezioni orizzontali o anche quelle verticali. Nel primo caso si parla più propriamente di dighe ad arco, mentre nel secondo caso di dighe a volta o a cupola.

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Figura 1.17 – Esempi rispettivamente di diga ad arco (Ridracoli – Emilia Romagna) e di diga a cupola (Vajont – Friuli-Venezia Giulia)

La struttura ha spessori molto sottili e generalmente il suo peso ha un effetto trascurabile sulla stabilità rispetto all’effetto arco.

Nelle dighe a volta o a piastre la struttura è costituita da una serie di contrafforti affiancati, ai quali è affidata la stabilità dello sbarramento, collegati a monte da volte o piastre.

Trattandosi di strutture molto leggere, la componente verticale della spinta idrostatica è esaltata diminuendo molto la pendenza del paramento di monte. Nei casi più estremi tale pendenza risulta uguale o minore di quella del paramento di valle.

Esistono anche dighe ad azione combinata denominate dighe ad arco-gravità, in cui la resistenza è affidata sia al peso proprio, sia all’effetto arco [12].

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Figura 1.18 – Diga ad arco semplice (1), a cupola (2), ad arco-gravità (3)

1.3.3. DIGHE IN MATERIALI SCIOLTI

Le dighe in materiali sciolti sono costituite da un rilevato in materiali terrosi e/o lapidei compattati, senza l’aggiunta di leganti. Esse hanno il compito di garantire la stabilità statica in relazione alle azioni agenti sul rilevato e la tenuta idraulica attraverso l’uso di nuclei impermeabili e/o setti artificiali. Si possono dividere in dighe in terra omogenee, in terra zonate o in pietrame.

Avendo una notevole capacità di assecondare gli assestamenti della fondazione e di distribuire uniformemente gli sforzi, le dighe in materiali sciolti sono indicate quando la roccia non è compatta e particolarmente resistente.

Sono strutture non tracimabili, in quanto sono facilmente erodibili e soggette a conseguente crollo [12].

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(3) (4)

Figura 1.20 – Diga in terra (1), in terra e/o pietrame con nucleo di tenuta (2) o con manto di rivestimento (3), in pietrame (4)