Diga delle tre gole

La Diga delle Tre Gole è, al momento, l'impianto per la produzione di energia idroelettrica più grande al mondo. Si trova in Cina, nella provincia di Hubei, lungo il corso del fiume Yangtze (o Fiume Azzurro). La diga è alta 181 metri e lunga 2309,5 metri. Il bacino idrico a monte della struttura si estende per circa 630 km lungo il corso del fiume Yangtze e, a piena capacità, può raggiungere una superficie di 1080 km2. La diga si chiama così perché lungo il corso del fiume sono presenti tre gole (cioè tre canyon) e la struttura è costruita proprio su una di queste, cioè la gola Xilingxia (le altre due sono la gola di Qutang e la Gola di Wuxia).
Nonostante il grande beneficio in termini energetici, la struttura è stata (ed è tutt'ora) ampiamente criticata non solo per aver costretto oltre un milione di persone a trasferirsi , ma anche per il suo impatto ambientale. Ma come funziona questo progetto mastodontico? E di che tipo di problemi ambientali si parla?

Il progetto della Diga delle Tre Gole

La diga, costruita a 44 km di distanza dalla città di Yinchang, si trova al termine di una serie di ripidi canyon e forma un bacino lungo circa 630 km, con un'ampiezza media di 1,3 km e una capacità di circa 39,3 miliardi di metri cubi. La costruzione della diga iniziò nel 1994 e le operazioni di riempimento del bacino presero il via nel 2003. Nel 2012 la struttura entrò ufficialmente in funzione, con una capacità di 22500 MW, cioè circa 3 volte quella della Diga di Grand Coulee e 20 volte quella della Diga di Hoover.

diga gravità
in foto: Sezione di una diga a gravità.

Quella delle Tre Gole può essere classificata come una diga a gravità, cioè una diga capace di contrastare la spinta del bacino alle sue spalle grazie alla sua grande massa. Per intenderci, si tratta di un meccanismo diverso rispetto alla diga del Vajont: in quel caso si tratta di una diga a doppio arco, nella quale la spinta dell'acqua veniva contrastata non tanto dalla massa della diga stessa quanto dalla sua forma curva.
La Diga delle Tre Gole, oltre che per l'energia, è stata anche costruita per arginare le periodiche alluvioni dell'area. Il bacino infatti è stato realizzato in modo tale da avere sufficiente capienza per riuscire anche a gestire l'acqua delle piene e, di conseguenza, riuscire a controllarle meglio, limitando i danni ambientali. Questo ha anche permesso di migliorare la navigazione del fiume Yangtze nel suo tratto superiore, visto che ora sono presenti acque più profonde e calme per oltre 600 km.

Come è fatta la Diga delle Tre Gole?

Prendendo come riferimento l'immagine sottostante, la diga è quella struttura che taglia il corso del fiume e, in particolare, la scritta "flood discharge dam section" corrisponde alla sezione della diga nella quale le acque vengono scaricate da un livello all'altro. Ai suoi fianchi sono situati i due impianti per la produzione di energia elettrica ("powerhouse"), più un terzo sotterraneo indicato come "underground powerhouse". Ancora più in alto è presente un'area dedicata al passaggio delle navi tramite un sistema di chiuse ("ship lift" e "five-step ship lock") che permette la navigabilità anche in questo tratto di fiume.

diga tre gole schema
in foto: Rappresentazione in pianta della Diga delle Tre Gole (Niu, 2016).

Volendo fare un focus sulla diga vera e propria, possiamo dire che la parte più interessante è proprio quel tratto lungo 483 metri che permette all'acqua di scorrere dal bacino idrico della diga a quello sottostante. Come si vede dall'immagine in basso, questa porzione di diga è stata realizzata accostando tutta una serie di strutture verticali, ciascuna dotata di una "finestra" per permettere il passaggio dell'acqua. Come avrete notato, però, questi scarichi sono disposti a tre diverse quote: è un'operazione necessaria per riuscire a produrre energia sia nei momenti in cui il livello del bacino è più basso, sia quando si verificano piene che lo riempiono improvvisamente. Partendo dal basso, questi scarichi si trovano rispettivamente a circa 56, 90 e 158 metri dalla base della diga.

diga tre gole frontale
in foto: Rappresentazione schematica della Diga delle Tre Gole (Niu, 2016).

Quanta energia produce la diga?

Stando ai dati forniti dal governo cinese, la capacità installata dell'impianto è di 22.5 milioni di kW ed è in grado di generare mediamente in un anno 88,2 miliardi di kWh di energia elettrica. Nel 2020, però, la produzione è stata ancora maggiore e sono stati raggiunti i 103,1 miliardi di kWh di energia, stabilendo un nuovo record per la quantità di energia elettrica prodotta in un anno da un singolo impianto idroelettrico. Questa quantità di energia è equiparabile a quella di 31,71 milioni di tonnellate di carbone, con un risparmio di circa 86,71 milioni di tonnellate di CO2, 20600 tonnellate di SO2 e 19600 tonnellate di NOx.

mappa diga gole
in foto: Carta con le dighe costruite lungo il Fiume Azzurro (Cheng et al., 2018).

Problemi ambientali

Come tutte le grandi opere di questo tipo, anche la Diga delle Tre Gole è accompagnata da un'infelice serie di aspetti negativi. Il primo di tutti è, ovviamente, lo sfratto di oltre un milione di persone che un tempo abitavano le valli e che ora sono state ricollocate altrove. Ma oltre ad un impatto "umano", sono da segnalare anche diversi problemi di tipo ambientale, sia a monte che a valle della struttura.

diga tre gole impatto
in foto: Impatti ambientali causati dalla Diga delle Tre Gole (Yang et al., 2013).

A monte, ad esempio, uno tra i principali problemi della struttura è quello delle frane (figura 1 nell'immagine sopra). Il periodico innalzamento e abbassamento del livello del bacino provoca infatti una instabilità dei versanti montani: uno studio del 2013 ha stimato che nel solo periodo 1997-2012 (quindi durante la fase di riempimento del bacino, ancor prima dell'effettiva messa in funzione della diga) si verificarono 430 frane e 2900 incidenti di portata minore. Oltre alle frane, è stato registrato un aumento dei terremoti indotti, anche se nella maggior parte dei casi si parla di sismi con magnitudo bassa.
Con l'aumentare del livello del bacino si sono venute a creare anche aree di acqua stagnante dove, in molti casi, si è assistito ad una crescita esponenziale di alghe (figura 2 dell'immagine in alto), rendendo quella risorsa inutilizzabile da parte delle popolazioni locali.

A valle, invece, la costruzione della diga ha creato una barriera insormontabile che, in pochi anni, ha drasticamente ridotto la biodiversità acquatica, specialmente quella relativa ai cetacei di acqua dolce (figura 3 dell'immagine in alto). Un altro problema a valle è l'aumento della siccità in alcune aree (figura 5 dell'immagine in alto), oltre che alla carenza di sedimenti con conseguente aumento dell'erosione di argini e coste (figura 6 dell'immagine in alto).

Bibliografia
Cheng, Lin, et al. "Managing the Three Gorges Dam to implement environmental flows in the Yangtze River." Frontiers in Environmental Science 6 (2018): 64.

Executive Office of the Three Gorges Project Construction Committee, tate Council of the PRC.The Three Gorges Project[J].Engineering,2015,1(1):11-13.
Niu, Xinqiang. "Key Technologies of the hydraulic structures of the Three Gorges project." Engineering 2.3 (2016): 340-349.
Yang, Xiankun, and X. X. Lu. "Ten years of the Three Gorges Dam: a call for policy overhaul." Environmental Research Letters 8.4 (2013): 041006.

Articolo a cura di
Stefano Gandelli