La Diga Hoover negli Stati Uniti Lungo il fiume Colorado, tra il Nevada e l’Arizona ad una cinquantina di chilometri da Las Vegas.
E’ una delle dighe più grandi del mondo e porta il nome del 31º Presidente degli Stati Uniti Herbert Hoover, fu realizzata negli anni ’30 del XX, nell’epoca della Grande Depressione.
Per la sua realizzazione furono impiegati 3.400.000 m3 di calcestruzzo, la struttura alta 221 m e lunga 201 m alla base. Al momento del suo completamento era il più grande impianto di produzione di energia idroelettrica e anche la più grande struttura in calcestruzzo degli Stati Uniti. Il bacino artificiale creato dalla diga prende il nome di lago Mead ed è il più grande lago artificiale degli Stati Uniti.
Per la sua realizzazione furono impiegati 3.400.000 m3 di calcestruzzo, la struttura alta 221 m e lunga 201 m alla base. Al momento del suo completamento era il più grande impianto di produzione di energia idroelettrica e anche la più grande struttura in calcestruzzo degli Stati Uniti. Il bacino artificiale creato dalla diga prende il nome di lago Mead ed è il più grande lago artificiale degli Stati Uniti.
Il progetto architettonico che modifica quello iniziale del governo è dell’architetto Gordon B. Kaufmann, che tolse molti degli ornamenti tipici dello stile gotico, dando all’intero progetto un tocco in stile Art déco, aggiungendo alla diga una serie di torrette decorative e adornando le 4 torri di presa con degli orologi.
I lavori per la costruzione delle fondazioni dell’edificio che avrebbe in seguito ospitato le turbine ed i trasformatori furono fatti contemporaneamente con i lavori per le fondazioni della diga stessa.
Le turbine sono ospitate in un edificio situato alla base della diga con una pianta a U.
Il riempimento del lago Mead avvenne a partire dal 30 settembre del 1935 ancora prima che la costruzione della diga stessa fosse completata.
Al momento dell’inaugurazione l’edificio che oggi ospita le turbine era ancora in fase di costruzione.
Per proteggere gli impianti per la fornitura di corrente elettrica da eventuali attentati o gravi incidenti la copertura dell’edificio che ospita le turbine fu realizzata a prova di bomba con uno spessore di 1,1 m di cemento armato.
Le turbine presero a funzionare a partire dalla seconda metà del 1936, quando il livello dell’acqua nel bacino era sufficientemente alto per permetterne il loro corretto funzionamento.
Dapprima furono avviate le turbine situate sul lato della diga in Nevada e solo successivamente anche quelle in Arizona furono attivate. A partire dal 1939 il numero di turbine attive erano 7 rendendo di fatto questo l’impianto idroelettrico più potente degli Stati Uniti. Ciò nonostante l’ultima turbina non poté essere attivata prima del 1961 portando la potenza erogata a 1345 MW.
Originariamente era prevista l’installazione di 18 turbine ma si decise di ridurre il numero di turbine a 17 installando sul versante situato in Arizona solo 8 turbine e sostituendo la diciottesima turbina con due turbine di dimensioni inferiori.
Questo fu fatto perché all’epoca ogni turbina forniva corrente elettrica ad un determinato comune.
Dal momento che per la diciottesima turbina non si era riusciti a trovare nessuna contea sufficientemente grande che ne potesse giustificare l’impiego si decise di servire due contee più piccole tramite due turbine di dimensioni inferiori. Successivamente il sistema di distribuzione fu modificato e dal dopoguerra i generatori non forniscono più la corrente esclusivamente ad un singolo utilizzatore ma immettono la loro potenza in rete.
Le turbine vengono alimentare tramite 4 prese situate nelle rispettive torri di presa che in condizioni ottimali garantiscono una prevalenza massima di 180 m.
Le turbine sono ospitate in un edificio situato alla base della diga con una pianta a U.
Il riempimento del lago Mead avvenne a partire dal 30 settembre del 1935 ancora prima che la costruzione della diga stessa fosse completata.
Al momento dell’inaugurazione l’edificio che oggi ospita le turbine era ancora in fase di costruzione.
Per proteggere gli impianti per la fornitura di corrente elettrica da eventuali attentati o gravi incidenti la copertura dell’edificio che ospita le turbine fu realizzata a prova di bomba con uno spessore di 1,1 m di cemento armato.
Le turbine presero a funzionare a partire dalla seconda metà del 1936, quando il livello dell’acqua nel bacino era sufficientemente alto per permetterne il loro corretto funzionamento.
Dapprima furono avviate le turbine situate sul lato della diga in Nevada e solo successivamente anche quelle in Arizona furono attivate. A partire dal 1939 il numero di turbine attive erano 7 rendendo di fatto questo l’impianto idroelettrico più potente degli Stati Uniti. Ciò nonostante l’ultima turbina non poté essere attivata prima del 1961 portando la potenza erogata a 1345 MW.
Originariamente era prevista l’installazione di 18 turbine ma si decise di ridurre il numero di turbine a 17 installando sul versante situato in Arizona solo 8 turbine e sostituendo la diciottesima turbina con due turbine di dimensioni inferiori.
Questo fu fatto perché all’epoca ogni turbina forniva corrente elettrica ad un determinato comune.
Dal momento che per la diciottesima turbina non si era riusciti a trovare nessuna contea sufficientemente grande che ne potesse giustificare l’impiego si decise di servire due contee più piccole tramite due turbine di dimensioni inferiori. Successivamente il sistema di distribuzione fu modificato e dal dopoguerra i generatori non forniscono più la corrente esclusivamente ad un singolo utilizzatore ma immettono la loro potenza in rete.
Le turbine vengono alimentare tramite 4 prese situate nelle rispettive torri di presa che in condizioni ottimali garantiscono una prevalenza massima di 180 m.
All’interno della condotta forzata l’acqua raggiunge una velocità massima di 137 km/h. In condizioni normali l’intera portata del fiume transita tramite le turbine.
Ciò nonostante la diga è provvista sia di stramazzi anche detti spill ways che di jet-flow gates, in maniera da evitare che in caso di piena il bacino artificiale possa traboccare.
I jet-flow gates situati sui due versanti del canyon ad un’altezza di 55 m sono delle condotte che servono per fare fuoruscire la portata in eccesso dall’invaso quando necessario. Tuttavia dalla loro costruzione non furono mai utilizzati se non per evacuare l’acqua dalle condotte forzate per effettuare la manutenzione delle turbine.
In seguito ad alcuni lavori di ammodernamento effettuati tra il 1986 ed il 1993 la potenza di punta fu portata a 2080 MW.
In genere però la potenza elettrica fornita nel corso dell’anno dall’impianto varia tra un valore massimo di 10,348 TWh nel 1984 ed un minimo di 2.648 TWh nel 1956 con una media annua di 4.2 TWh.
Seppure lo scopo principale della costruzione della diga era quello di controllare la portata del fiume Colorado, l’energia prodotta ha permesso alla diga di ripagare sia il debito contratto per la sua costruzione che l’ammortizzamento dei suoi costi di manutenzione annui che si aggirano intorno ai 50 milioni di dollari.
Inoltre grazie alla costruzione della diga l’approvvigionamento idrico di oltre 8 milioni di abitanti poté essere garantito.
Per evitare che la diga possa traboccare in caso di piena, ai due lati della diga furono costruiti due sfioratori, anche detti spillway, che altro non sono che degli stramazzi.
Entrambi gli sfioratori scaricano in due gallerie situate ai lati della diga che si congiungono con le gallerie costruite per la deviazione del fiume Colorado.
Gli ingressi ad ogni stramazzo sono presidiati da 4 paratie lunghe 30,5 m ed alte 4,9 m che permettono, se alzate, di aumentare di ulteriori 16 piedi di quota il livello del bacino.
Ognuna di queste paratie pesa oltre 2 300 tonnellate e può essere azionata sia automaticamente che manualmente.
L’acqua che si riversa nella spillway viene evacuata tramite una galleria che, dopo un tratto molto ripido di 180 m, si congiunge con la galleria più esterna di deviazione.
Il diametro della parte della galleria con pendenza elevata è di 15 m, esattamente come per il tratto sottostante.
La progettazione di queste gallerie è stato uno dei problemi più impegnativi che i progettisti dovettero affrontare.
A causa del primo tratto, il quale presenta pendenze differenti, si corre il rischio che nei tratti con minore pendenza si creino dei risalti idraulici. Inoltre, a causa delle velocità relativamente elevate che l’acqua può raggiungere all’interno di queste condotte, vi possono essere problemi dovuti alla cavitazione.
La portata massima di ogni galleria è di circa 5700 m³/s.
Prima di procedere alla costruzione della diga il corso del fiume Colorado dovette essere deviato per poter prosciugare la parte del letto del fiume dove sarebbe stata costruita la diga.
Per fare questo furono scavate quattro gallerie nelle pareti del canyon, in maniera da disporre di due gallerie per ogni lato, che avrebbero funzionato come bypass.
Le gallerie avevano un diametro di 17 m circa e una lunghezza complessiva di circa 5 km.
I lavori di scavo iniziarono nel maggio del 1931, dapprima sul versante del canyon situato in Nevada e poco dopo fu avviato anche lo scavo dal lato situato in Arizona. Nel 1932 si iniziò a rivestire le gallerie in calcestruzzo in maniera da rinforzarne le pareti, ma soprattutto per ridurre la loro scabrezza e aumentarne la portata.
Completati i lavori di scavo il fiume fu deviato facendolo scorrere inizialmente nelle due gallerie situate sul versante dell’Arizona, mentre le due gallerie nel territorio del Nevada dovevano servire in caso di piena.
Questo fu possibile facendo esplodere le dighe provvisorie che proteggevano l’ingresso alle gallerie sul versante situato in Arizona e allo stesso tempo ostruendo l’accesso dell’acqua nelle restanti due gallerie gettando grandi quantità di detriti nel fiume in modo da deviarne il suo corso.
Le gallerie più esterne furono, una volta completata la diga, utilizzate per lo scarico degli sfioratori, anche noti come spillways, che garantivano in caso di piena che la diga non traboccasse.
Per fare questo, lo scarico degli sfioratori si riversava direttamente all’interno della galleria, dopo un breve tratto molto ripido, necessario per coprire il dislivello tra il punto più alto del bacino ed il fondo del canyon.
Infine, per evitare che l’acqua potesse fuoriuscire tramite le gallerie di deviazione, ogni galleria fu sigillata nella metà superiore con 2 enormi blocchi di calcestruzzo.
