L’ambizioso progetto della Diga di Rogun, la futura diga in terra più alta del mondo

Situata in Tagikistan, più nello specifico nel Pamir, una delle principali catene montuose dell'Asia centrale nei pressi del fiume Vakhsh, la futura Diga di Rogun (o Roghun) mira a diventare una delle opere geotecnico-idrauliche più importanti di sempre: stiamo parlando della costruzione dello sbarramento artificiale in terra più alto al mondo, circa 335 metri. Il progetto, che ha avuto origine intorno agli anni 70, è stato in passato interrotto nel suo sviluppo a causa del crollo dell'URSS e poi successivamente ri-concretizzato in epoca recente, in ragione di accordi tra la società del governo del Tagikistan che coordina la realizzazione del progetto e alcune importanti imprese di settore (anche italiane, come Webuild) che si stanno già da ora occupando di alcune fasi realizzative. A oggi, si stima una data di fine lavori tra circa 10 anni, sebbene parte della diga è già attiva e funzionante per la produzione di energia elettrica.

Il progetto: tra numeri e fasi costruttive

La diga di Rogun funge da generatore di energia elettrica per il Tagikistan. Il cuore del progetto risiede nei suoi numeri da capogiro, che possiamo riassumere con i seguenti dati:

• Circa 3600 MW di potenza installata fornita a regime finale da 6 turbine, che raddoppierebbe la produzione di energia del Tagikistan attualmente in corso.
• 74 milioni di metri cubi di rilevato di diga;
• 100 mila metri cubi di scavo in sotterrano e circa 2.6 milioni di metri cubi di scavo a cielo aperto.
• Altezza dello sbarramento di 335 metri, che superano quelli dell'attuale diga in terra più alta al mondo (305 m), la Jinping-I, situata in Cina.

Il progetto prevede (e ha già previsto in parte) diverse fasi realizzative:

• In una prima fase, già eseguita, è stata creata una deviazione artificiale del fiume Vakhsh. Questa deviazione artificiale ha garantito la possibilità di effettuare tutte le lavorazioni sul fronte della diga senza le interferenze idrauliche prodotte dal fiume, che sarà poi la fonte di approvvigionamento idrico del bacino.
• Terminata questa fase, e costruito anche il primo tratto di diga in altezza (circa 70 metri), è stato possibile di recente avviare la prima turbina (nel 2018), cominciando dunque a produrre energia elettrica e conseguentemente generare proventi che fungeranno da autofinanziamento dei lavori in corso.
• Una seconda turbina delle 6 è stata invece avviata un anno dopo. Secondo le stime, questa strategia di avviamento in parallelo all'ultimazione dei lavori permetterà di ripagare la diga entro 25 anni circa.
• I lavori ora proseguono a pieno regime per la realizzazione degli strati superiori dello sbarramento fino alle altezze di progetto delineate.

Come è fatta una diga in terra

Come dice la stessa parola, le dighe in terra sono realizzate mediante la creazione di un muro di terreno che blocca il flusso di un fiume, permettendone il suo invaso. Successivamente, in ragione degli obiettivi per cui viene realizzato l'invaso, si delineano le opere afferenti alla eventuale produzione di energia elettrica tramite la trasformazione dell'energia potenziale che possiede l'acqua in quota.

La produzione di energia viene ottenuta per il tramite di turbine, mentre il muro in terra deve garantire un requisito di resistenza e stabilità al contenimento delle acque accumulate a valle. Cosa hanno di diverso rispetto alle altrettanto diffuse, certamente più comuni, dighe in calcestruzzo? Sia le modalità costruttive che il funzionamento dello sbarramento cambiano radicalmente:

• Le dighe in terra sono costituite da materiale che non necessita di molta lavorazione per essere posizionato al sito, pertanto sono opere preferibili alle classiche dighe in calcestruzzo quando i materiali per la realizzazione del muro di contenimento possono trovarsi agevolmente nelle vicinanze del sito di costruzione. Nel caso specifico, viene utilizzato materiale misto che va da sabbia e pietre nella parte più esterna, fino ad arrivare ad un cuore di argilla.
• Le dighe in calcestruzzo, invece, sfruttano le proprietà di resistenza alla compressione del materiale e l'eventuale aiuto delle gabbie di armatura, con il fine di ottenere altezze di contenimento elevate riducendo gli spessori in gioco o lavorando la forma dello sbarramento (come accade, ad esempio, nelle dighe ad arco).

Come funziona una diga in terra

In funzione delle stratigrafie di materiale che troviamo da monte verso valle, si possono distinguere:

• dighe in terra omogenee;
• dighe con nucleo di tenuta interno;
• dighe con struttura di tenuta esterna.

Quello che cambia, tra i vari casi, è il materiale che regola la tenuta idraulica della diga. Nel caso della diga di Rogun, possiamo parlare di nucleo di tenuta interno, in quanto è proprio il cuore di argilla a garantire la tenuta idraulica dell'invaso.

Quindi, il muro di terreno deve rappresentare, tutto o in parte, una barriera impermeabile nei confronti del naturale flusso di acqua, che altrimenti avverrebbe in maniera indisturbata. Le dighe in terra hanno forma trapezoidale, e le pendenze dei lati di monte e di valle dipendono dalle caratteristiche meccaniche dei terreni che realizzano lo sbarramento. La base minore del trapezio, quella superiore, è chiamata coronamento, mentre i lati obliqui sono detti paramenti.

Va sottolineato che, in linea generale, un terreno è un mezzo poroso: la propensione che il terreno ha di farsi attraversare da un fluido è misurata tramite la permeabilità. I terreni argillosi hanno basse permeabilità e per tale ragione sono candidati ideali per la realizzazione di sbarramenti che possono essere considerati impermeabili, in ragione del fatto che i tempi di filtrazione sono così lunghi da apparire infiniti! Ciononostante, va considerato il fatto che l'acqua comincerà a trovare percorsi di filtrazione alternativi (più permeabili), ed è per tale ragione che lo sbarramento e il suo contorno necessitano di opportune verifiche e accorgimenti tecnologici che limitino problemi di sifonamento o filtrazioni indesiderate.

Un aspetto di progettazione altrettanto importante è la corretta realizzazione/dimensionamento e manutenzione degli scarichi di superficie. Le dighe in terra sono molto sensibili ai problemi di tracimazione: l'eccesso di acqua rispetto all'altezza del paramento murario causerebbe un rapido deterioramento del paramento di valle, che viene progressivamente dilavato dall'acqua che scorre superficialmente. A cascata, la sezione resistente del muro si indebolisce e ne consegue un cedimento del fronte ed il progressivo collasso di tutta l'opera.

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