Vantaghji è svantaghji di e dighe di cimentu paragunate à e dighe di terra
E dighe sò infrastrutture vitali per a gestione di e risorse idriche. E so funzioni vanu da a furnitura d'acqua d'irrigazione è d'acqua cruda, a generazione d'energia idroelettrica, u cuntrollu di l'inundazioni è a recreazione. In a pratica di a pianificazione è di a custruzzione, i dui tipi di dighe più cumunimenti usati sò e dighe di cimentu è e dighe di terrapienu. Tramindui anu diverse caratteristiche tecniche, requisiti di materiali, cumpurtamentu strutturale è risichi di rottura. Questu articulu discute i vantaghji è i svantaghji di e dighe di cimentu rispetto à e dighe di terra, furnendu à i lettori una panoramica cumpleta prima di tirà cunclusioni nantu à quale tipu hè "megliu".
Panoramica di e dighe di cimentu è dighe di terra
Una diga di cimentu hè una diga chì a so struttura primaria hè fatta di cimentu - sia di cimentu massicciu sia di cimentu cumpattatu à rulli (RCC). E dighe di cimentu resistenu generalmente à a pressione di l'acqua per via di u so propiu pesu (dighe di gravità) o per via di una forma curva chì trasferisce a forza à i pilastri di a scogliera (dighe à arcu).
Intantu, una diga di terra hè una diga custruita da materiali di riempimentu cum'è terra, sabbia, ghiaia è roccia, di solitu cù una struttura centrale impermeabile fatta d'argilla o altru materiale impermeabile. A stabilità di una diga di terra hè ottenuta da a geometria dolce di a pendenza è a cumpattazione di u materiale di riempimentu stratificatu.
Cù ste differenze cuncettuali, hè naturale chì i vantaghji è i svantaghji di ogni tipu di diga sianu assai influenzati da e cundizioni di u situ, a dispunibilità di i materiali, l'aspetti sismichi è l'ubbiettivi operativi.
Vantaghji di e dighe di cimentu paragunate à e dighe di terra
1. Dimensione di struttura più compatta è efficiente per valli strette
E dighe di cimentu ponu esse custruite relativamente più snelle chè e dighe di terra perchè u cimentu hà una resistenza à a compressione elevata è pò sustene e forze idrostatiche cù dimensioni più chjuche. In e valli strette è ripide, e dighe di cimentu - in particulare i tipi arcuati - sò spessu scelte perchè ponu utilizà a topografia per canalizà e forze versu a parete di a scogliera.
À u cuntrariu, e dighe di terra necessitanu pendenze più dolci, dunque una impronta più grande. In lochi stretti, questu bisognu di spaziu pò esse una limitazione significativa.
2. A capacità di sfioramentu hè più faciule da integrà
E dighe di cimentu permettenu tipicamente l'integrazione di sfioratori in u corpu di a diga. U straripamentu pò esse cuncipitu per passà per sezioni specifiche di a diga di cimentu cù un cuntrollu idraulicu adattatu, per esempiu aduprendu paratoie, creste ogee o canali di liberazione.
In e dighe di terra, u sfioratore deve generalmente esse custruitu separatamente da u corpu principale perchè l'acqua chì scorre sopra u riempimentu di terra pò potenzialmente erodere u materiale è pruvucà a rottura. Di cunsiguenza, e dighe di terra necessitanu spessu sfioratori supplementari, chì aghjunghjenu cumplessità à u layout.
3. Più resistente à l'erosione di a superficia di u corpu di a diga
U béton hà una alta resistenza à l'erosione superficiale causata da l'acqua di pioggia o da u scorrimentu. U risicu d'erosione nantu à e dighe di béton hè relativamente chjucu paragunatu à e dighe di terra, chì e so pendenze sò più suscettibili à l'erosione se a prutezzione di e pendenze (rivestimentu, erba, rocce protettive) hè inadeguata o mal mantenuta.
4. Mantenimentu di a superficia simplificatu è ispezione visuale
E crepe, l'infiltrazioni o i danni lucalizati in e dighe di cimentu tendenu à esse più facilmente rilevati per mezu di l'ispezione visuale. E strutture di cimentu anu ancu generalmente una geometria "pulita", chì permette un accessu d'ispezione più faciule.
In e dighe di terra, prublemi cum'è e tubature (erosione interna) o infiltrazioni periculose ponu sviluppassi in u terrapienu senza alcun segnu d'avvertimentu evidente, chì richiedenu una strumentazione è un monitoraghju disciplinati.
5. Longa vita di serviziu cù piccula deformazione
E dighe di cimentu mostranu relativamente poca deformazione dopu à u cumpletamentu. Cù un bon cuncepimentu, una bona qualità di u cimentu è un bon cuntrollu di e crepe, e dighe di cimentu ponu avè una durata di vita assai longa. Mentre e dighe di terra ponu ancu durà assai tempu, tendenu à sperimentà cedimenti più significativi, chì richiedenu cunsiderazione in u cuncepimentu di l'elevazioni di a cresta, di u bordu liberu è di caratteristiche cum'è e strade d'ispezione.
Svantaghji di e dighe di cimentu paragunate à e dighe di terra
1. Costi di custruzzione potenzialmente più alti
Unu di i principali svantaghji di e dighe in cimentu hè u costu. U cimentu richiede cimentu, aggregati di qualità, cuntrollu di a temperatura (in particulare per u cimentu massicciu), impianti di dosaggio, logistica di i materiali è manodopera qualificata. In i lochi remoti, i costi di trasportu di u cimentu è di l'attrezzatura ponu aumentà significativamente.
E dighe di terra sò spessu più ecunomiche perchè ponu utilizà materiali lucali (zona in prestitu) riducendu cusì u costu di l'acquistu è di u trasportu di i materiali.
2. Fiducia in una basa forte
E dighe di cimentu sò assai sensibili à e cundizioni di e fundazioni. A causa di i carichi cuncintrati è grandi, e fundazioni devenu avè una alta capacità portante è esse stabili contr'à u tagliu è u sollevamentu. Parechji casi richiedenu riparazioni di e fundazioni cum'è a stuccatura, u drenaggiu di e fundazioni è u rinforzu di e zone di roccia fratturata.
E dighe di terra sò più indulgenti per certe cundizioni di fundazione per via di una distribuzione di carica più uniforme è di pressioni di cuntattu più basse. Tuttavia, e dighe di terra necessitanu sempre u cuntrollu di l'infiltrazioni per mezu di tagli, nuclei impermeabili o miglioramenti di u terrenu.
3. Risicu di crepe è prublemi termichi
U béton subisce u calore d'idratazione è hè carattarizatu da ritiru è espansione termica. In e dighe di béton massicciu, u cuntrollu di a temperatura hè una questione critica; s'ellu ùn hè micca gestita, e crepe termiche ponu sviluppassi è creà percorsi di filtrazione. A cuncepzione di i giunti, u raffreddamentu, e fasi di colata è a qualità di i materiali sò aspetti critichi.
E dighe di terra ùn sò micca sottumesse à a frattura termica di u béton, ancu s'elle anu sempre u risicu di frattura per via di cedimenti irregulari o terremoti, in particulare in u core impermeabile.
4. L'impatti sismichi ponu esse una sfida particulare
In e zone propense à i terremoti, e dighe di cimentu devenu esse cuncepite per resiste à l'accelerazione di i terremoti è à a pressione idrodinamica. Mentre e dighe di cimentu ponu esse cuncepite per resiste à i terremoti, a so natura più rigida rende a so risposta dinamica diversa è richiede un'analisi attenta.
E dighe di terra tendenu à esse più flessibili, ciò chì li permette di cumportassi più "adattivamente" à a deformazione di i terremoti in certe cundizioni. Tuttavia, e dighe di terra sò ancu suscettibili à a liquefazione in certe zone se u materiale è a cumpattazione ùn sò micca adatti. Questu significa chì a superiorità sismica ùn hè micca assoluta, ma e dighe di terra sò spessu cunsiderate cum'è avendu una migliore tolleranza à a deformazione.
5. U tempu d'implementazione pò esse più cumplessu
U gettu di béton richiede una pianificazione stretta, un cuntrollu di qualità cuntinuu, è hè spessu affettatu da u clima è da i requisiti di stagionatura. E dighe di béton cunvinziunali ponu piglià assai tempu per esse custruite per via di e tappe di gettu è di cuntrollu di u calore.
E dighe di terra, aduprendu u metudu di u terrapienu stratificatu, ponu esse custruite rapidamente se u materiale hè abbundante è l'attrezzatura pesante hè dispunibule, ancu s'ellu dipende sempre da u clima (in particulare a pioggia chì pò impedisce a cumpattazione).
Vantaghji di e dighe di terra chì spessu superanu e dighe di cimentu
Per equilibrà a paragone, hè impurtante di mintuvà alcune ragioni per chì e dighe di terra sò spessu scelte:
1. Più ecunomicu in parechji lochi perchè usa materiali lucali.
2. Più faciule da custruisce cù l'attrezzatura pesante cumuna senza grandi strutture di cimentu.
3. Più flessibile à a deformazione è à l'assestamentu, basta chì u cuncepimentu di u bordu liberu è a stabilità di a pendenza sianu adeguati.
4. Adattu per valli larghe induve u vulume di riempimentu necessariu ùn hè micca un grande prublema.
Tuttavia, e dighe di terra richiedenu una seria attenzione à u cuntrollu di l'infiltrazioni, a prutezzione da l'erosione è l'operazioni di sfioratore perchè u traboccamentu (acqua chì trabocca sopra u corpu di a diga) hè una di e cause più periculose di fallimentu per u tipu di terrapienu.
Cunclusioni
E dighe di cimentu anu i principali vantaghji di una forma più compacta, una integrazione più faciule di u sfioratore, resistenza à l'erosione superficiale, deformazione minima è una longa durata di serviziu. Tuttavia, e dighe di cimentu anu ancu svantaghji significativi: ponu esse più care, necessitanu fundazioni solide, sò à risicu di crepe termiche è necessitanu cuntrolli di custruzzione rigorosi.
Da l'altra parte, e dighe di terra anu spessu vantaghji in termini d'ecunumia è di facilità d'usu di i materiali lucali, è ancu di una più grande tolleranza à a deformazione. Tuttavia, e dighe di terra sò più suscettibili à l'erosione è à a rottura per via di u traboccamentu è richiedenu una cuncepzione di filtrazione assai attenta.
Infine, a scelta trà una diga di cimentu è una diga di terra ùn pò esse determinata da un solu fattore. A megliu decisione deve tene contu di e cundizioni geologiche, a topografia, a dispunibilità di i materiali, i risichi idrologichi, i periculi sismichi, i requisiti operativi, i costi di u ciclu di vita è a manutenibilità à longu andà. Cù studii di fattibilità è cuncepimentu adatti, i dui tipi di dighe ponu esse ugualmente sicuri, affidabili è durevuli.
