Acquedotto

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Ponte del Gard, Francia, antico acquedotto romano patrimonio dell'umanità UNESCO

Un acquedotto è un'opera, più o meno complessa, costruita per trasportare acqua da un posto ad un altro per soddisfare vari scopi: uso potabile, uso irriguo, uso industriale. La parola deriva dai due termini della latino aqua ("acqua") e ducere ("condurre"). Costruttivamente può essere realizzato in vari modi: con canali artificiali , ovvero con condotte in pressione, ovvero con soluzioni miste. Molti acquedotti attraversano il paesaggio con dei ponti o somiglianti a dei piccoli fiumi. Acquedotti abbastanza larghi possono essere utilizzati da imbarcazioni. Sono tipi particolari di viadotti, che anziché far superare ostacoli a strade e ferrovie, trasportano acqua. Ma, mentre con i ponti stradali si possono raggiungere punti più elevati rispetto al percorso di base, la cosa è ovviamente impossibile per l'acquedotto.

[modifica] Storia

Anche se di abitudine si associa l'acquedotto all'Antica Roma, in realtà la loro invenzione risale ad alcuni secoli prima, quando, nel Medio Oriente, antichi popoli come i babilonesi e gli egiziani costruirono dei sofisticati impianti di irrigazione.

Gli acquedotti di stile romano furono usati sin dal VII secolo a.C., quando gli Assiri costruirono una struttura di calcare alta 10 m e lunga 300 per trasportare l'acqua attraverso una valle fino alla capitale Ninive per una lunghezza totale di 80 km.

I Romani costruirono numerosi acquedotti per portare acqua ai centri abitati e alle industrie. La stessa città di Roma ebbe la più grande concentrazione di condotte idriche con 11 acquedotti costruiti nell'arco di cinque secoli, con una lunghezza complessiva di circa 350 km. Solo 47 km di questi erano costruiti in superficie, la maggior parte erano sotterranei (l'acquedotto Eifel in Germania ne è un esempio classico). Il più lungo degli acquedotti romano viene considerato quello costruito nel II secolo a.C. per approvvigionare Cartagine attraverso una condotta da 141 km.

Gli acquedotti romani erano delle costruzioni molto sofisticate il cui standard qualitativo e tecnologico non ebbe uguali per oltre 1000 anni dopo la caduta dell'Impero Romano. Essi erano costruiti con tolleranze minime: ad esempio la parte di acquedotto a Ponte del Gard in Provenza ha un gradiente di soli 34 cm per km (1:3000) scendendo di soli 17 m nella sua intera lunghezza di 50 km. La propulsione è interamente garantita dalla gravità, trasportando un grande quantitativo d'acqua in modo molto efficiente (il citato Ponte del Gard ne veicolava 20.000 mc al giorno).

A volte, quando si incontrano depressioni maggiori di 50 m lungo il percorso, vengono utilizzati i sifoni inversi, condotte a gravità utilizzate per superare il dislivello, in uso anche ai giorni nostri, quando gli ingegneri idraulici utilizzano questa metodologia per gli impianti idrici e fognari.

Il Central Arizona Project Aqueduct, il più grande e costoso sistema di acquedotti mai costruito negli Stati Uniti

Molte delle esperienze accumulate dagli antichi romani vennero perse durante il Medioevo e in Europa la costruzione di acquedotti conobbe una interruzione fino al XIX secolo. L'approvvigionamento di acqua venne garantito principalmente tramite lo scavo di pozzi, ma questo metodo creava gravi problemi di salute pubblica quando le falde acquifere risultavano contaminate. Una eccezione da notare in questo periodo è l'acquedotto New River, aperto nel 1613 in Gran Bretagna per rifornire di acqua potabile fresca la città di Londra coprendo una distanza di 62 km.

Lo sviluppo di canali fornì un ulteriore spunto alla costruzione di acquedotti. Tuttavia, la costruzione di acquedotti su vasta scala non riprese fino al 19° secolo per la nuova necessità di alimentare città in rapida crescita e industrie assetate d'acqua. Lo sviluppo di nuovi materiali (come il calcestruzzo e la ghisa) e di nuove tecnologie (come il motore a vapore) consentirono significativi miglioramenti. Per esempio, la ghisa permise la costruzione di sifoni invertiti più grandi e resistenti a maggiori pressioni, mentre pompe a vapore ed elettriche permisero un considerevole aumento della quantità e velocità del flusso d'acqua. L'Inghilterra primeggiava nel mondo per la costruzione di acquedotti, con gli esempi notevoli costruiti per trasportare l'acqua a Birmingham, Liverpool e Manchester.

L'acquedotto di Lorenzo Nottolini a Lucca

In Italia, fra 1823 e 1851, a più riprese, venne costruito a Lucca un acquedotto di foggia simile a quelli dell'antica Roma. Il suo architetto, Lorenzo Nottolini, progettò l'opera lunga circa 3,25 km per portare l'acqua del Monte Pisano nella città toscana ponendo alle sue estremità due tempietti che servivano all'approvvigionamento e alla gestione della struttura.

Gli acquedotti in assoluto più grandi sono stati costruiti negli Stati Uniti per approvvigionare le più grandi città. Quello di Catskill porta l'acqua a New York coprendo una distanza di 190 km, ma è superato in grandezza da quelli dell'ovest dello stato, il più importante dei quali è l'Acquedotto del Colorado, cioè quello che collega il Colorado all'area urbana di Los Angeles situata 400 km più a ovest.

Anche se indubbiamente gli acquedotti sono delle grandi opere di ingegneria, la notevole quantità d'acqua che trasportano possono creare delle grosse problematiche ambientali a causa dell'impoverimento dei corsi d'acqua.

[modifica] Aspetti tecnici

L'acquedotto è un'opera civile costituita da più strutture, che assolvono a funzioni differenti. La prima di queste strutture è l'opera di presa, in corrispondenza della quale avviene la captazione dell'acqua dal ciclo naturale. Successivamente l'acqua viene convogliata al serbatoio per mezzo di opere di adduzione, in genere costituite da condotte in pressione. Inoltre, nel passaggio dall'opera di presa al serbatoio avviene in genere un'operazione di potabilizzazione. Una volta giunta al serbatoio, l'acqua è pronta per essere utilizzata e fornita alle singole utenze per mezzo della rete di distribuzione. L'utilizzo di condotte in pressione permette agli acquedotti di fare percorsi in salita e in discesa: gli antichi romani non avevano la tecnologia per realizzare condotte in pressione e perciò i loro acquedotti dovevano essere a pelo libero con un percorso a pendenza sempre decrescente e non potevano superare dislivelli.

[modifica] Utilizzi

Acquedotto nei pressi di Tarragona, in Spagna

Storicamente, innumerevoli società agricole hanno costruito acquedotti per irrigare le coltivazioni. Archimede inventò la vite di Archimede per sollevare l'acqua usata nell'irrigazione delle terre coltivabili.

Un altro uso molto diffuso degli acquedotti è l'approvvigionamento di grandi città con acqua potabile. Alcuni famosi acquedotti romani riforniscono ancora oggi la città di Roma. In California, USA, tre grandi acquedotti trasportano acqua per centinaia di miglia fino all'area di Los Angeles. Due provengono dall'area di Owens River e il terzo da Colorado River.

In tempi più recenti, gli acquedotti sono stati utilizzati per scopi di navigazione commerciale consentendo alle chiatte fluviali di superare i dislivelli. Durante la Rivoluzione Industriale del 18° secolo, molti acquedotti furono costruiti come parte del generale boom nella costruzione di canali artificiali.

Nei moderni progetti di ingegneria civile, dettagliati studi e analisi del flusso in canale aperto sono comunemente richiesti a supporto di sistemi di controllo delle inondazioni, sistemi di irrigazione, e grandi sistemi di fornitura idrica quando un acquedotto anziché una condotta è la soluzione preferita. L'acquedotto è un modo semplice per trasportare acqua da altre parti del territorio.

[modifica] Acquedotti navigabili

Acquedotto vicino a Roelofarendsveen, Paesi Bassi: trasporta il canale Ringvaart sopra l'autostrada A4 e il treno ad alta velocità (Hogesnelheidslijn o HLS) in costruzione, entrambe situate in territorio più basso del livello del canale (e sotto il livello del mare).
Acquedotto Gouwe, vicino Gouda, Paesi Bassi: porta il fiume Gouwe sopra l'autostrada A12, che si trova su un territorio più basso del livello del fiume.
Acquedotto Holmes sul canale Derby a Derby, costruito da Benjamin Outram a singola arcata con una lunghezza di 44 piedi, è stato il primo acquedotto in ghisa, anticipando di poco l'acquedotto di Longdon-on-Tern sul canale di Shrewsbury, costruito da Thomas Telford e lungo 186 piedi, a volte descritto come il primo acquedotto navigabile in ghisa al mondo su larga-scala.
L'acquedotto di Pontcysyllte porta il canale Llangollen sopra il fiume Dee nel nord del Galles, e fu progettato da Thomas Telford e aperto nel 1805.
L'Union Canal in Scozia ha molti acquedotti, incluso l'acquedotto Slateford che porta il canale sopra Water of Leith, l'acquedotto Almond sopra il fiume Almond a Ratho ed il notevole acquedotto Avon sopra il fiume Avon. Questo è il secondo acquedotto in lunghezza dell'intero Regno Unito.
In anni recenti la costruzione dell'acquedotto Lichfield ha spinto il governo britannico ad approvare una legislazione che impedisca il rinnovamento di una strada costruita nel percorso di un canale senza la predisposizione di un tunnel o di un acquedotto atto all'attraversamento.
Il canale Bridgewater è trasportato attraverso il più basso canale Manchester Ship dall'acquedotto Barton Swing - una forma di ponte rotante. Una sezione dell'acquedotto lunga 234 piedi ruota di 90 gradi per permettere alle navi di passare lungo il canale Manchester Ship.