Diga delle Tre Gole - Three Gorges Dam

Diga delle Tre Gole
三峡大坝
Diga delle Tre Gole-China2009.jpg
La diga nel settembre 2009
La diga delle Tre Gole si trova a Hubei
Diga delle Tre Gole
Posizione nella provincia di Hubei
Nazione Cina
Posizione Sandouping , distretto di Yiling , Hubei
Coordinate 30°49′23″N 111°00′12″E / 30.82306°N 111.00333°E / 30.82306; 111.00333 Coordinate: 30°49′23″N 111°00′12″E / 30.82306°N 111.00333°E / 30.82306; 111.00333
Scopo Controllo delle inondazioni, potenza, navigazione
Stato operativo
La costruzione è iniziata 14 dicembre 1994
Data di apertura 2003
Costo di costruzione ¥ 203 miliardi (31,765 miliardi di dollari)
Proprietari) China Yangtze Power (filiale della China Three Gorges Corporation )
Diga e sfioratori
Tipo di diga diga a gravità
sequestri fiume Yangtze
Altezza 181 m (594 piedi)
Lunghezza 2.335 m (7.661 piedi)
Larghezza (cresta) 40 m (131 piedi)
Larghezza (base) 115 m (377 piedi)
Volume della diga 27,2 milioni di m 3 (35,6 milioni di cu yd)
Capacità dello sfioratore 116.000 m 3 /s (4.100.000 piedi cubi/s)
Serbatoio
Crea Riserva delle Tre Gole
Capacità totale 39,3 km 3 (31.900.000  acrift )
Bacino di utenza 1.000.000 km 2 (390.000 miglia quadrate)
Superficie 1.084 km 2 (419 miglia quadrate)
Lunghezza massima 600 km (370 miglia)
Elevazione normale 175 m (574 piedi)
Centrale elettrica
Data della Commissione 2003–2012
Tipo Convenzionale
Testa idraulica Nominale: 80,6 m (264 piedi)
Massimo: 113 m (371 piedi)
Turbine 32 × 700 MW
2 × 50 MW tipo Francis
Capacità installata 22.500 MW
Fattore di capacità 45%
Generazione annuale 101,6  TWh (366  PJ ) (2018)

La diga delle Tre Gole è una diga idroelettrica a gravità che attraversa il fiume Yangtze dalla città di Sandouping , nel distretto di Yiling , Yichang , provincia di Hubei , Cina centrale , a valle delle Tre Gole . La diga delle Tre Gole è la più grande centrale elettrica del mondo in termini di capacità installata (22.500  MW ) dal 2012. La diga genera una media di 95±20 TWh di elettricità all'anno, a seconda della quantità annua di precipitazioni nel bacino idrografico. Dopo le abbondanti piogge monsoniche del 2020, la produzione annuale della diga ha quasi raggiunto i 112 TWh, battendo il precedente record mondiale di ~103 TWh stabilito dalla diga di Itaipu nel 2016.

Il corpo diga è stato completato nel 2006. La centrale del progetto diga è stata completata e pienamente funzionante a partire dal 4 luglio 2012, quando è iniziata la produzione dell'ultima delle principali turbine idrauliche dell'impianto sotterraneo. Ogni turbina idraulica principale ha una capacità di 700 MW. Accoppiando le 32 turbine principali della diga con due generatori più piccoli (50 MW ciascuno) per alimentare l'impianto stesso, la capacità di generazione elettrica totale della diga è di 22.500 MW. L'ultimo importante componente del progetto, l'ascensore per navi, è stato completato nel dicembre 2015.

Oltre a produrre elettricità , la diga ha lo scopo di aumentare la capacità di trasporto del fiume Yangtze. Fornendo spazio per l'immagazzinamento delle inondazioni, la diga riduce il potenziale di inondazioni a valle che storicamente hanno afflitto la pianura dello Yangtze . Nel 1931, le inondazioni del fiume causarono la morte di fino a 4 milioni di persone. Di conseguenza, la Cina considera il progetto un monumentale successo sociale ed economico, con la progettazione di grandi turbine all'avanguardia e un movimento verso la limitazione delle emissioni di gas serra . Tuttavia, la diga ha causato cambiamenti ecologici tra cui un aumento del rischio di frane . Per questo motivo, la diga è stata oggetto di controversie sia a livello nazionale che all'estero.

Diga delle Tre Gole
Cinese semplificato ?
Cinese tradizionale ?

Storia

Nella sua poesia "Swimming" (1956), incisa sul memoriale dell'inondazione del 1954 a Wuhan , Mao Zedong prevede che "muri di pietra" vengano eretti a monte.
Mappa della posizione della Diga delle Tre Gole e delle città più importanti lungo il fiume Yangtze

Una grande diga sul fiume Yangtze è stata originariamente immaginata da Sun Yat-sen in The International Development of China , nel 1919. Egli ha affermato che una diga in grado di generare 30 milioni di cavalli (22 GW) era possibile a valle delle Tre Gole . Nel 1932, il governo nazionalista , guidato da Chiang Kai-shek , iniziò i lavori preliminari sui piani delle Tre Gole. Nel 1939, durante la seconda guerra sino-giapponese , le forze militari giapponesi occuparono Yichang e sorvegliarono l'area. Un progetto, il piano Otani, è stato completato per la diga in previsione di una vittoria giapponese sulla Cina.

Nel 1944, l' ingegnere capo progettista dell'Ufficio di bonifica degli Stati Uniti , John L. Savage , esaminò l'area e elaborò una proposta di diga per il "Progetto del fiume Yangtze". Circa 54 ingegneri cinesi sono andati negli Stati Uniti per la formazione. I piani originali prevedevano che la diga impiegasse un metodo unico per spostare le navi: le navi sarebbero entrate nelle chiuse situate alle estremità inferiore e superiore della diga e quindi le gru avrebbero spostato le navi da una serratura all'altra. Gruppi di imbarcazioni sarebbero stati sollevati insieme per l'efficienza. Non è noto se questa soluzione sia stata presa in considerazione per le sue prestazioni di risparmio idrico o perché gli ingegneri hanno ritenuto che la differenza di altezza tra il fiume sopra e sotto la diga fosse troppo grande per metodi alternativi. Furono fatti alcuni lavori di esplorazione, indagine, studio economico e progettazione, ma il governo, nel bel mezzo della guerra civile cinese , interruppe i lavori nel 1947.

Dopo la rivoluzione comunista del 1949 , Mao Zedong sostenne il progetto, ma iniziò prima il progetto della diga di Gezhouba nelle vicinanze e problemi economici tra cui il Grande balzo in avanti e la Rivoluzione culturale rallentarono i progressi. Dopo le inondazioni del fiume Yangtze del 1954 , nel 1956, Mao Zedong scrisse "Swimming", una poesia sul suo fascino per una diga sul fiume Yangtze. Nel 1958, dopo la Campagna dei Cento Fiori , alcuni ingegneri che si erano espressi contro il progetto furono imprigionati.

Negli anni '80 è riemersa l'idea di una diga. L' Assemblea nazionale del popolo ha approvato la diga nel 1992: su 2.633 delegati, 1.767 hanno votato a favore, 177 hanno votato contro, 664 si sono astenuti e 25 membri non hanno votato, dando alla legislazione un tasso di approvazione insolitamente basso del 67,75%. La costruzione è iniziata il 14 dicembre 1994. La diga doveva essere pienamente operativa nel 2009, ma ulteriori progetti, come la centrale elettrica sotterranea con sei generatori aggiuntivi, hanno ritardato la piena operatività fino a maggio 2012. L'ascensore per navi è stato completato nel 2015. diga aveva sollevato il livello dell'acqua nel serbatoio a 172,5 m (566 piedi) sul livello del mare entro la fine del 2008 e il livello massimo progettato di 175 m (574 piedi) entro ottobre 2010.

Composizione e dimensioni

Modello della Diga delle Tre Gole guardando a monte, che mostra il corpo della diga (al centro a sinistra), lo sfioratore (al centro del corpo della diga) e l'ascensore della nave (a destra).
Modello della Diga delle Tre Gole che mostra l'ascensore della nave e la chiusa della nave. L'ascensore della nave si trova a destra del corpo della diga con il proprio corso d'acqua designato. Le chiuse della nave sono a destra (nord-est) dell'ascensore della nave.
Diga sud di Earthfill in primo piano con vista lungo la diga principale. Il muro oltre serve a separare lo sfioratore e i flussi della turbina dalla chiusa e dal canale di avvicinamento a monte dell'ascensore della nave. Una separazione simile viene utilizzata sul lato a valle, vista parzialmente nell'immagine precedente.

Realizzata in cemento e acciaio, la diga è lunga 2.335 m (7.661 piedi) e la parte superiore della diga è a 185 m (607 piedi) sul livello del mare. Il progetto ha utilizzato 27,2 milioni di m 3 (35,6 milioni di cu yd) di calcestruzzo (principalmente per il muro della diga), utilizzato 463.000 tonnellate di acciaio (abbastanza per costruire 63 torri Eiffel ), e si è trasferito circa 102,6 milioni m 3 (Km 134,2 milioni cu) di terra. Il muro della diga in cemento è alto 181 m (594 piedi) sopra la base rocciosa.

Quando il livello dell'acqua è al suo massimo di 175 m (574 piedi) sul livello del mare, 110 m (361 piedi) più alto del livello del fiume a valle, il serbatoio della diga è in media di circa 660 km (410 mi) di lunghezza e 1,12 km (3.675 piedi) di larghezza. Contiene 39,3 km 3 (31.900.000  acre⋅ft ) di acqua e ha una superficie totale di 1.045 km 2 (403 sq mi). Al termine, il serbatoio ha allagato un'area totale di 632 km 2 (244 sq mi) di terreno, rispetto ai 1.350 km 2 (520 sq mi) di serbatoio creato dalla diga di Itaipu .

Economia

Il governo ha stimato che il progetto della diga delle Tre Gole sarebbe costato 180 miliardi di yuan (22,5 miliardi di dollari). Alla fine del 2008, la spesa aveva raggiunto i 148,365 miliardi di yuan, di cui 64,613 miliardi di yuan per la costruzione, 68,557 miliardi di yuan per il trasferimento dei residenti colpiti e 15,195 miliardi di yuan per i finanziamenti. È stato stimato nel 2009 che il costo di costruzione sarebbe stato recuperato quando la diga avesse generato 1.000 terawattora (3.600 PJ) di elettricità, producendo 250 miliardi di yuan. Il recupero completo dei costi doveva quindi avvenire dieci anni dopo l'inizio della piena operatività della diga, ma l'intero costo della diga delle Tre Gole è stato recuperato entro il 20 dicembre 2013.

Le fonti di finanziamento includono il Fondo per la costruzione della diga delle Tre Gole, i profitti della diga di Gezhouba , i prestiti della China Development Bank , i prestiti delle banche commerciali nazionali ed estere, le obbligazioni societarie e le entrate sia prima che dopo la piena operatività della diga. Gli oneri aggiuntivi sono stati valutati come segue: ogni provincia che riceveva energia dalla diga delle Tre Gole doveva pagare ¥ 7,00 per MWh in più. Altre province hanno dovuto pagare un supplemento di ¥ 4,00 per MWh. La Regione Autonoma del Tibet non paga alcun supplemento.

Panorama della Diga delle Tre Gole

Generazione e distribuzione di energia

Capacità di generazione

Produzione di elettricità in Cina per fonte. Confronto: la diga delle Tre Gole, completamente completata, fornisce circa 100 TWh di generazione all'anno.
Diga delle Tre Gole rispetto a tutte le altre produzioni idroelettriche cinesi

La produzione di energia è gestito da China Yangtze Power , società quotata di China Three Gorges Corporation (CTGC) -a centrale Enterprise SOE amministrato da SASAC . La diga delle Tre Gole è la centrale idroelettrica più grande del mondo con 34 generatori: 32 generatori principali, ciascuno con una capacità di 700 MW, e due generatori di potenza dell'impianto, ciascuno con una capacità di 50 MW, per una capacità totale di 22.500 MW. Tra questi 32 generatori principali, 14 sono installati nel lato nord della diga, 12 nel lato sud e i restanti sei nella centrale sotterranea nella montagna a sud della diga. La produzione annua di elettricità nel 2018 è stata di 101,6 TWh, ovvero 20 volte più della diga di Hoover.

Generatori

I principali generatori pesano circa 6.000 tonnellate ciascuno e sono progettati per produrre più di 700 MW di potenza. La prevalenza idraulica progettata del generatore è di 80,6 metri (264 piedi). La portata varia tra 600-950 metri cubi al secondo (21.000-34.000 piedi cubi/s) a seconda della prevalenza disponibile. Maggiore è la prevalenza, minore sarà l'acqua necessaria per raggiungere la piena potenza. Three Gorges utilizza le turbine Francis . Il diametro della turbina è di 9,7/10,4 m (design VGS/design Alstom) e la velocità di rotazione è di 75 giri al minuto. Ciò significa che per generare potenza a 50 Hz , i rotori del generatore hanno 80 poli. La potenza nominale è di 778 MVA , con un massimo di 840 MVA e un fattore di potenza di 0,9. Il generatore produce energia elettrica a 20  kV . L'elettricità generata viene quindi portata a 500 kV per la trasmissione a 50 Hz. Il diametro esterno dello statore del generatore è 21,4/20,9 m. Il diametro interno è di 18,5/18,8 m. Lo statore, il più grande del suo genere, è alto 3,1/3 m. Il carico sul cuscinetto è di 5050/5500 tonnellate. L'efficienza media supera il 94% e raggiunge il 96,5%.

Turbina Francis Diga delle Tre Gole

I generatori sono stati prodotti da due joint venture: una delle quali Alstom , ABB Group , Kvaerner e la società cinese Harbin Motor; l'altra Voith , General Electric , Siemens (abbreviata in VGS), e la società cinese Oriental Motor. L'accordo di trasferimento di tecnologia è stato firmato insieme al contratto. La maggior parte dei generatori sono raffreddati ad acqua. Alcuni di quelli più recenti sono raffreddati ad aria, che sono più semplici nella progettazione e nella produzione e sono più facili da mantenere.

Avanzamento dell'installazione del generatore

Il 10 luglio 2003 è stato avviato il primo generatore principale lato nord (n. 2); il lato nord è diventato completamente operativo il 7 settembre 2005, con l'implementazione del generatore n. 9. La piena potenza (9.800 MW) è stata raggiunta solo il 18 ottobre 2006, dopo che il livello dell'acqua ha raggiunto i 156 m.

Sono in funzione anche i 12 generatori principali del lato sud. Il n. 22 è entrato in funzione l'11 giugno 2007 e il n. 15 è entrato in funzione il 30 ottobre 2008. Il sesto (n. 17) è entrato in funzione il 18 dicembre 2007, portando la capacità a 14,1 GW, superando infine la diga di Itaipu (14,0 GW), per diventare la più grande centrale idroelettrica del mondo per capacità.

Dal 23 maggio 2012, quando l'ultimo generatore principale, il n. 27, ha terminato il suo collaudo finale, sono in funzione anche i sei generatori principali interrati, portando la capacità a 22,5 GW. Dopo nove anni di costruzione, installazione e collaudo, la centrale era pienamente operativa entro luglio 2012.

Traguardi di output

Produzione annua di elettricità
Anno Numero di
unità installate
TWh
2003 6 8.607
2004 11 39.155
2005 14 49.090
2006 14 49.250
2007 21 61.600
2008 26 80.812
2009 26 79.470
2010 26 84.370
2011 29 78.290
2012 32 98.100
2013 32 83.270
2014 32 98.800
2015 32 87.000
2016 32 93.500
2017 32 97.600
2018 32 101.600
2019 32 96.880
2020 32 111.800
Potenza annua della diga delle Tre Gole
Portata del fiume Yangtze rispetto alla capacità di presa della diga

Entro il 16 agosto 2011, l'impianto aveva generato 500 TWh di elettricità. Nel luglio 2008 ha generato 10,3 TWh di elettricità, il primo mese oltre 10 TWh. Il 30 giugno 2009, dopo che la portata del fiume è aumentata a oltre 24.000 m 3 /s, tutti i 28 generatori sono stati accesi, producendo solo 16.100 MW perché la prevalenza disponibile durante la stagione delle piene è insufficiente. Durante un'alluvione dell'agosto 2009, l'impianto ha raggiunto la sua massima potenza per un breve periodo.

Durante la stagione secca da novembre a maggio, la potenza erogata è limitata dalla portata del fiume, come mostrato nei diagrammi a destra. Quando c'è abbastanza flusso, la potenza è limitata dalla capacità di generazione dell'impianto. Le curve di potenza massima sono state calcolate sulla base della portata media nel sito della diga, assumendo che il livello dell'acqua sia di 175 m e l'efficienza lorda dell'impianto sia del 90,15%. La potenza effettiva nel 2008 è stata ottenuta sulla base dell'energia elettrica mensile immessa in rete.

La diga delle Tre Gole ha raggiunto per la prima volta il livello massimo dell'acqua del serbatoio di 175 m (574 piedi) il 26 ottobre 2010, in cui è stata realizzata la capacità di generazione di energia annua prevista di 84,7 TWh. Ha una capacità di generazione combinata di 22,5 gigawatt e una capacità di generazione annuale progettata di 88,2 miliardi di chilowattora. Nel 2012, le 32 unità di generazione della diga hanno generato un record di 98,1 TWh di elettricità, che rappresenta il 14% della produzione idroelettrica totale della Cina. Tra il 2010 (primo livello dell'acqua del serbatoio massimo di progetto) e il 2019, la diga ha generato una media di 92 TWh di elettricità all'anno, appena seconda alla media della diga di Itaipu di 92,8 TWh di elettricità all'anno nello stesso periodo. A causa dell'esteso monsone dell'anno 2020 con forti piogge, la produzione annuale ha raggiunto ~ 112 TWh quell'anno, che ha battuto il precedente record mondiale di produzione annuale della diga di Itaipu pari a ~ 103 TWh dell'anno 2016.

Distribuzione

La State Grid Corporation e la China Southern Power Grid hanno pagato una tariffa fissa di 250 per MWh (US $ 35,7) fino al 2 luglio 2008. Da allora, il prezzo è variato in base alla provincia, da ¥ 228,7 a 401,8 per MWh. I clienti più paganti, come Shanghai , ricevono la priorità. Nove province e due città consumano energia dalla diga.

L'infrastruttura di distribuzione e trasmissione dell'energia è costata circa 34,387 miliardi di yuan. La costruzione è stata completata nel dicembre 2007, un anno prima del previsto.

La potenza è distribuita su più linee di trasmissione da 500 kV. Tre linee in corrente continua (DC) alla rete della Cina orientale trasportano 7.200 MW: Three Gorges – Shanghai (3.000 MW), HVDC Three Gorges – Changzhou (3.000 MW) e HVDC Gezhouba – Shanghai (1.200 MW). Le linee in corrente alternata (AC) alla Central China Grid hanno una capacità totale di 12.000 MW. La linea di trasmissione DC HVDC Three Gorges – Guangdong alla South China Grid ha una capacità di 3.000 MW.

La diga avrebbe dovuto fornire il 10% della potenza della Cina. Tuttavia, la domanda di elettricità è aumentata più rapidamente di quanto previsto in precedenza. Anche a regime, in media, supporta solo l'1,7% circa della domanda di elettricità in Cina nell'anno 2011, quando la domanda di elettricità cinese ha raggiunto i 4.692,8 TWh.

Impatto ambientale

Mappa satellitare che mostra le aree allagate dal bacino idrico delle Tre Gole. Confronta il 7 novembre 2006 (sopra) con il 17 aprile 1987 (sotto)
Segno di inondazione sul fiume Yangtze

Emissioni

Secondo la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma , 366 grammi di carbone produrrebbero 1 kWh di elettricità nel 2006. Dal 2003 al 2007, la produzione di energia è stata pari a quella di 84 milioni di tonnellate di carbone standard.

Erosione e sedimentazione

Due pericoli sono identificati in modo univoco con la diga. Uno è che le proiezioni di sedimentazione non sono concordate, e l'altro è che la diga si trova su una faglia sismica . Ai livelli attuali, l'80% del territorio dell'area sta subendo un'erosione, depositando annualmente circa 40 milioni di tonnellate di sedimenti nello Yangtze . Poiché il flusso è più lento sopra la diga, gran parte di questo sedimento ora si depositerà lì invece di scorrere a valle e ci saranno meno sedimenti a valle.

L'assenza di limo a valle ha tre effetti:

  • Alcuni idrologi si aspettano che le sponde dei fiumi a valle diventino più vulnerabili alle inondazioni.
  • Shanghai, a più di 1.600 km (990 mi) di distanza, poggia su una massiccia pianura sedimentaria. Il "limo in arrivo, purché arrivi, rafforza il letto su cui è costruita Shanghai...
  • L' accumulo di sedimenti bentonici provoca danni biologici e riduce la biodiversità acquatica .

Frane

L'erosione nel bacino, indotta dall'innalzamento dell'acqua, provoca frequenti grandi frane che hanno portato a notevoli perturbazioni sulla superficie del bacino, inclusi due incidenti nel maggio 2009 quando tra 20.000 e 50.000 metri cubi (26.000 e 65.000 cu yd) di materiale sono precipitati in la gola allagata di Wuxia del fiume Wu . Inoltre, nei primi quattro mesi del 2010, si sono verificate 97 frane significative.

Gestione dei rifiuti

Zona di protezione delle acque della sorgente della sede della contea di Zigui nella città di Maoping , pochi chilometri a monte della diga
Raccolta della spazzatura all'angolo sud-est della diga

La diga ha catalizzato un migliore trattamento delle acque reflue a monte intorno a Chongqing e alle sue aree suburbane. Secondo il Ministero dell'Ambiente , ad aprile 2007, più di 50 nuovi impianti potrebbero trattare 1,84 milioni di tonnellate al giorno, il 65% del fabbisogno totale. Sono state aggiunte circa 32 discariche, in grado di gestire 7.664,5 tonnellate di rifiuti solidi ogni giorno. Oltre un miliardo di tonnellate di acque reflue vengono rilasciate ogni anno nel fiume, che era più probabile che venisse spazzato via prima della creazione del bacino idrico. Questo ha lasciato l'acqua stagnante, inquinata e torbida.

Copertura forestale

Nel 1997, l'area delle Tre Gole aveva il 10% di forestazione, in calo dal 20% negli anni '50.

La ricerca dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l' alimentazione e l'agricoltura ha suggerito che la regione Asia-Pacifico guadagnerebbe, nel complesso, circa 6.000 km 2 (2.300 miglia quadrate) di foresta entro il 2008. Questo è un cambiamento significativo rispetto ai 13.000 km 2 (5.000 miglia quadrate) perdita netta di foreste ogni anno negli anni '90. Ciò è in gran parte dovuto al grande sforzo di riforestazione della Cina . Ciò è accelerato dopo che le inondazioni del fiume Yangtze del 1998 hanno convinto il governo a ripristinare la copertura arborea, in particolare nel bacino dello Yangtze a monte della diga delle Tre Gole.

Animali selvatici

Le preoccupazioni per il potenziale impatto sulla fauna selvatica della diga sono anteriori all'approvazione del Congresso nazionale del popolo nel 1992. Questa regione è nota da tempo per la sua ricca biodiversità. Ospita 6.388 specie di piante, che appartengono a 238 famiglie e 1.508 generi. Di queste specie vegetali, il 57 percento è in pericolo. Queste specie rare sono utilizzate anche come ingredienti nelle medicine tradizionali cinesi. La percentuale di superficie forestale nella regione che circonda la diga delle Tre Gole è già scesa dal venti percento nel 1950 a meno del dieci percento nel 2002, con ripercussioni negative su tutte le specie vegetali di questa località. La regione fornisce anche habitat a centinaia di specie animali d'acqua dolce e terrestri. I pesci d'acqua dolce sono particolarmente colpiti dalle dighe a causa delle variazioni della temperatura dell'acqua e del regime di flusso. Anche molti altri pesci sono feriti nelle pale delle turbine delle centrali idroelettriche. Ciò è particolarmente dannoso per l'ecosistema della regione perché il bacino del fiume Yangtze ospita 361 diverse specie di pesci e rappresenta il 27% di tutte le specie di pesci d'acqua dolce in via di estinzione in Cina. Altre specie acquatiche sono state messe in pericolo dalla diga, in particolare il baiji, o delfino di fiume cinese , ormai estinto. In effetti, gli studiosi del governo cinese sostengono addirittura che la Diga delle Tre Gole abbia causato direttamente l'estinzione dei baiji. Anche il pesce spada cinese è ritenuto estinto in parte a causa della diga che ne blocca la migrazione.

Delle 3.000-4.000 gru siberiane in pericolo di estinzione rimaste , un gran numero attualmente trascorre l'inverno nelle zone umide che verranno distrutte dalla diga delle Tre Gole. La diga ha contribuito all'estinzione funzionale del delfino del fiume Baiji Yangtze. Sebbene fosse vicina a questo livello anche all'inizio della costruzione, la diga ha ulteriormente ridotto il suo habitat e aumentato i viaggi delle navi, che sono tra i fattori che causano quella che sarà la sua fine definitiva. Inoltre, è garantito che le popolazioni dello storione Yangtze saranno "colpite negativamente" dalla diga.

Impatto terrestre

Nel 2005, gli scienziati della NASA hanno calcolato che lo spostamento della massa d'acqua immagazzinata dalle dighe aumenterebbe la lunghezza totale del giorno terrestre di 0,06 microsecondi e renderebbe la Terra leggermente più rotonda al centro e piatta ai poli .

Inondazioni, agricoltura, industria

Livello dell'acqua e afflusso durante le inondazioni in Cina del 2020

Una funzione importante della diga è quella di controllare le inondazioni, che è un grave problema per il fiume stagionale dello Yangtze. Milioni di persone vivono a valle della diga, con molte grandi e importanti città come Wuhan , Nanjing e Shanghai situate adiacenti al fiume. Un sacco di terreni agricoli e l'area industriale più importante della Cina sono costruiti accanto al fiume.

La capacità di stoccaggio delle inondazioni del serbatoio è di 22 km 3 (5,3  cu mi ; 18 milioni di  acri⋅ft ). Questa capacità ridurrà la frequenza delle principali inondazioni a valle da una volta ogni 10 anni a una volta ogni 100 anni. La diga dovrebbe ridurre al minimo anche l'effetto di una "super" inondazione. Nel 1954, il fiume inondò 193.000 km 2 (74.500 miglia quadrate), uccidendo 33.169 persone e costringendo 18.884.000 persone a spostarsi. L'alluvione ha coperto Wuhan, una città di otto milioni di persone, per oltre tre mesi e la ferrovia Jingguang è rimasta fuori servizio per più di 100 giorni. L'alluvione del 1954 ha portato 50 chilometri cubi (12 cu mi) di acqua. La diga poteva solo deviare l'acqua sopra Chenglingji, lasciando da deviare da 30 a 40 km 3 (da 7,2 a 9,6 cu mi). Inoltre, la diga non può proteggere da alcuni dei grandi affluenti a valle, tra cui Xiang , Zishui , Yuanshui , Lishui , Hanshui e Gan .

Nel 1998 un'alluvione nella stessa zona ha causato danni per miliardi di dollari; 2.039 km 2 (787 sq mi) di terreni agricoli sono stati allagati. L'alluvione ha colpito oltre 2,3 milioni di persone, uccidendone 1.526. All'inizio di agosto 2009, la più grande alluvione degli ultimi cinque anni è passata attraverso il sito della diga. La diga ha limitato il flusso d'acqua a meno di 40.000 m 3 /s (1,4 milioni di piedi cubi/s) al secondo, aumentando il livello dell'acqua a monte da 145,13 m (476,1 piedi) il 1° agosto 2009, a 152,88 m (501,6 piedi) l'8 agosto 2009. Fu catturato un intero 4,27 km 3 (1,02 cu mi) di acqua di inondazione e il flusso del fiume fu tagliato di ben 15.000 m 3 (530.000 piedi cubi) al secondo.

La diga scarica il suo serbatoio durante la stagione secca tra dicembre e marzo di ogni anno. Ciò aumenta la portata del fiume a valle e fornisce acqua dolce per uso agricolo e industriale. Migliora anche le condizioni di spedizione. Il livello dell'acqua a monte scende da 175 a 145 m (574 a 476 piedi), preparandosi per la stagione delle piogge. L'acqua alimenta anche la diga di Gezhouba a valle.

Dal riempimento del bacino idrico nel 2003, la diga delle Tre Gole ha fornito un ulteriore 11 km 3 (2,6 cu mi) di acqua dolce alle città e alle fattorie a valle durante la stagione secca.

Durante le inondazioni della Cina meridionale del 2010 a luglio, gli afflussi alla diga delle Tre Gole hanno raggiunto un picco di 70.000 m 3 /s (2,5 milioni di piedi cubi/s), superando il picco durante le inondazioni del fiume Yangtze del 1998 . Il serbatoio della diga è aumentato di quasi 3 m (9,8 piedi) in 24 ore e ha ridotto il deflusso a 40.000 m 3 / s (1,4 milioni di piedi cubi / s) negli scarichi a valle, alleviando efficacemente i gravi impatti sul fiume medio e basso.

Navigando nella diga

serrature

Chiuse delle navi per il traffico fluviale per aggirare la diga delle Tre Gole, maggio 2004
L'altra estremità della chiusa della diga delle Tre Gole; nota il ponte sullo sfondo

L'installazione di chiuse per navi ha lo scopo di aumentare il trasporto fluviale da dieci milioni a 100 milioni di tonnellate all'anno; di conseguenza i costi di trasporto saranno ridotti tra il 30 e il 37%. La navigazione diventerà più sicura, poiché le gole sono notoriamente pericolose da navigare.

Ci sono due serie di chiuse della nave installate vicino alla diga ( 30°50′12″N 111°1′10″E / 30.83667°N 111.01944°E / 30.83667; 111.01944 ). Ognuna di esse è composta da cinque tappe, con un tempo di transito di circa quattro ore. La dimensione massima della nave è di 10.000 tonnellate. Le chiuse sono lunghe 280 m, larghe 35 m e profonde 5 m (918 × 114 × 16,4 piedi). È 30 m (98 piedi) più lungo di quelli sul St Lawrence Seaway , ma profondo la metà. Prima della costruzione della diga, la capacità massima di trasporto nel sito delle Tre Gole era di 18,0 milioni di tonnellate all'anno. Dal 2004 al 2007, un totale di 198 milioni di tonnellate di merci sono passate attraverso le chiuse. La capacità di carico del fiume è aumentata di sei volte e il costo della spedizione è stato ridotto del 25%. La capacità totale delle chiuse della nave dovrebbe raggiungere i 100 milioni di tonnellate all'anno.

Queste serrature sono serrature per scale , per cui le coppie di cancelli interni fungono sia da cancello superiore che da cancello inferiore. I cancelli sono del tipo a cerniera vulnerabile, che, se danneggiato, potrebbe rendere temporaneamente inutilizzabile l'intero volo. Poiché esistono serie separate di chiuse per il traffico a monte ea valle, questo sistema è più efficiente in termini di acqua rispetto alle serrature per scale bidirezionali.

Ascensore per navi

Lo shiplift , una sorta di ascensore, in grado di sollevare i vasi di fino a 3.000 tonnellate, ad una frazione del tempo di transito per le serrature scala.

Oltre alle chiuse del canale, c'è un ascensore nave , una sorta di ascensore per imbarcazioni. L'ascensore per navi può sollevare navi fino a 3.000 tonnellate. La distanza verticale percorsa è di 113 m (371 piedi) e la dimensione del bacino dell'ascensore della nave è di 120 m × 18 m × 3,5 m (394 piedi × 59 piedi × 11 piedi). L'ascensore della nave impiega dai 30 ai 40 minuti per transitare, al contrario delle tre o quattro ore per passare attraverso le chiuse. Un fattore complicante è che il livello dell'acqua può variare notevolmente. L'ascensore della nave deve funzionare anche se i livelli dell'acqua variano di 12 m (39 piedi) sul lato inferiore e di 30 m (98 piedi) sul lato superiore.

Il design dell'ascensore per navi utilizza un sistema di ingranaggi elicoidali per salire o scendere da una cremagliera dentata.

L'ascensore per navi non era ancora completo quando il resto del progetto è stato ufficialmente inaugurato il 20 maggio 2006. Nel novembre 2007, è stato riportato dai media locali che la costruzione dell'ascensore per navi è iniziata nell'ottobre 2007.

Nel febbraio 2012, Xinhua ha riferito che le quattro torri che dovevano sostenere l'ascensore della nave erano quasi state completate.

Il rapporto affermava che le torri avevano raggiunto 189 m (620 piedi) dei previsti 195 m (640 piedi), le torri sarebbero state completate entro giugno 2012 e l'intero sollevamento della nave nel 2015.

A partire da maggio 2014, l'ascensore per navi doveva essere completato entro luglio 2015. È stato testato a dicembre 2015 e annunciato completo a gennaio 2016. Lahmeyer , l'azienda tedesca che ha progettato l'ascensore per navi, ha affermato che impiegherà una nave meno di un ora per transitare l'ascensore. Un articolo su Steel Construction dice che il tempo effettivo dell'ascensore sarà di 21 minuti. Dice che le dimensioni previste delle navi passeggeri da 3.000 t (3 milioni di kg) che il bacino dell'ascensore è stato progettato per trasportare saranno 84,5 per 17,2 per 2,65 metri (277,2 ft × 56,4 ft × 8,7 ft). La massa in movimento (compresi i contrappesi) è di 34.000 tonnellate.

Le prove dell'ascensore sono terminate a luglio 2016, la prima nave da carico è stata sollevata il 15 luglio, il tempo di sollevamento è stato di 8 minuti. Shanghai Daily ha riferito che il primo utilizzo operativo dell'ascensore è stato il 18 settembre 2016, quando sono iniziati i "test operativi" limitati dell'ascensore.

Ferrovie di trasporto

Esistono anche piani per la costruzione di ferrovie a corto raggio che aggirano del tutto l'area della diga. Devono essere costruite due brevi linee ferroviarie, una su ciascun lato del fiume. Il 88-chilometro-lunga (55 mi) portage Northern Railway (北岸翻坝铁路) si svolgerà dal Taipingxi impianto portuale (太平溪港) sul lato settentrionale dello Yangtze, appena a monte della diga, via Stazione Ferroviaria Yichang Oriente alla struttura portuale di Baiyang Tianjiahe nella città di Baiyang (白洋镇), sotto Yichang. La ferrovia portage meridionale (南岸翻坝铁路) lunga 95 chilometri (59 miglia) andrà da Maoping (a monte della diga) attraverso la stazione ferroviaria di Yichang South fino a Zhicheng (sulla ferrovia Jiaozuo-Liuzhou ).

Alla fine del 2012 sono iniziati i lavori preliminari lungo entrambi i futuri tracciati ferroviari.

Trasferimento dei residenti

Sebbene le grandi dimensioni del serbatoio abbiano causato un enorme trasferimento a monte, è stato ritenuto giustificato dalla protezione dalle inondazioni che fornisce alle comunità a valle. A giugno 2008, la Cina ha trasferito 1,24 milioni di residenti (terminando con Gaoyang nella provincia di Hubei) in 13 città, 140 paesi e 1350 villaggi allagati o parzialmente allagati dal bacino idrico, circa l'1,5% dei 60,3 milioni della provincia e dei 31,44 milioni della municipalità di Chongqing popolazione. Circa 140.000 residenti sono stati trasferiti in altre province.

Il trasferimento è stato completato il 22 luglio 2008. Alcuni rapporti del 2007 hanno affermato che la municipalità di Chongqing incoraggerà altri quattro milioni di persone a trasferirsi dalla diga alla principale area urbana di Chongqing entro il 2020. Tuttavia, il governo municipale ha spiegato che il trasferimento è dovuto all'urbanizzazione, piuttosto che alla diga, e le persone coinvolte includevano altre aree del comune.

Altri effetti

Cultura ed estetica

Il serbatoio di 600 chilometri (370 miglia) ha allagato circa 1.300 siti archeologici e ha alterato l'aspetto delle Tre Gole quando il livello dell'acqua è salito di oltre 91 m (300 piedi). Le reliquie culturali e storiche vengono spostate su un terreno più elevato man mano che vengono scoperte, ma l'inondazione ha inevitabilmente coperto reliquie sconosciute. Alcuni siti non possono essere spostati a causa della loro posizione, dimensione o design. Ad esempio, il sito di bare sospese in alto nella gola di Shen Nong fa parte delle scogliere.

sicurezza nazionale

Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha riferito che a Taiwan "i sostenitori degli attacchi contro la terraferma apparentemente sperano che la semplice presentazione di minacce credibili alla popolazione urbana cinese o a obiettivi di alto valore, come la diga delle Tre Gole, scoraggi la coercizione militare cinese".

L'idea che l' esercito di Taiwan avrebbe cercato di distruggere la diga ha provocato una reazione rabbiosa da parte dei media della Cina continentale. Il generale dell'Esercito Popolare di Liberazione Liu Yuan è stato citato dal China Youth Daily dicendo che la Repubblica Popolare Cinese sarebbe "seriamente in guardia contro le minacce dei terroristi indipendentisti di Taiwan ".

La Diga delle Tre Gole è una diga a gravità in acciaio-calcestruzzo . L'acqua è trattenuta dalla massa innata delle singole sezioni della diga. Di conseguenza, il danno a una singola sezione non dovrebbe interessare altre parti della diga. Tuttavia, danni all'intera diga attraverso mezzi come i missili potrebbero causare inondazioni lungo una vasta area del fiume Yangtze a causa della fuoriuscita di tracimazione.

Integrità strutturale

Subito dopo il primo riempimento del bacino, sono state osservate circa 80 microfratture nella struttura della diga; tuttavia, un gruppo di esperti ha assegnato al progetto complessivamente una valutazione di buona qualità e le 163.000 unità di calcestruzzo hanno superato tutte le prove di qualità, con una deformazione normale entro i limiti di progettazione.

Il 18 luglio 2020, l'agenzia di stampa statale cinese Xinhua News Agency ha dichiarato che "i registri di monitoraggio del dipartimento operativo del progetto delle Tre Gole hanno mostrato che i valori medi dei parametri principali come lo spostamento della diga, l'infiltrazione e la deformazione erano all'interno del intervallo normale e gli indicatori di sicurezza della struttura di ritenzione idrica della diga erano stabili".

dighe a monte

Profilo longitudinale del fiume Yangtze a monte

Al fine di massimizzare l'utilità della diga delle Tre Gole e ridurre la sedimentazione del fiume Jinsha , il corso superiore del fiume Yangtze, autorità prevedono di costruire una serie di dighe sul Jinsha, tra cui Wudongde Dam , Baihetan Dam , insieme a le dighe Xiluodu e Xiangjiaba, ora completate . La capacità totale di queste quattro dighe è di 38.500 MW, quasi il doppio della capacità delle Tre Gole. Baihetan è in costruzione e Wudongde sta cercando l'approvazione del governo. Altre otto dighe si trovano nel mezzo del Jinsha e altre otto a monte di esso.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno