CANALE
CANALE
(VIII, p. 660; App. III, I, p. 302; IV, I, p. 357)
Anche negli ultimi anni sono stati costruiti c. a superficie libera per usi diversi: bonifica idraulica; adduzione e distribuzione d'acqua per irrigazione; produzione di energia; approvvigionamento industriale e, più di rado, idropotabile; trasporto di acque reflue; idrovie per la navigazione interna. Peraltro è sempre più frequente l'utilizzazione promiscua dei c. per far fronte a una domanda diversificata e crescente che rende più problematica l'equilibrata gestione delle preziose risorse idriche. Pur restando inalterati i principi generali di progettazione ed esecuzione di questa antica infrastruttura idraulica, si sono delineate nell'ultimo quindicennio alcune tendenze significative.
Risulta più rara la costruzione di nuovi grandi c., in particolare per il solo uso irriguo: la tendenza attuale è quella di privilegiare la riabilitazione e l'ammodernamento degli impianti esistenti. Tale trasformazione viene eseguita sia con il ripristino dei c., sia soprattutto attraverso lo sviluppo dell'automazione e del telecontrollo che, avvalendosi utilmente delle moderne tecniche informatiche, consentono tra l'altro di evitare le sempre meno gradite ore di lavoro notturno. Anche nei paesi in via di sviluppo si è assistito recentemente a una diminuzione delle grandi infrastrutture di trasporto d'acqua in favore di interventi di ''piccola idraulica'' più limitati e locali. Ciò è dovuto a diverse ragioni, tra cui il forte indebitamento di questi paesi che penalizza le opere ad alto capitale d'investimento iniziale; l'insufficienza tecnico-amministrativo-finanziaria per la gestione dei maggiori impianti; il forte impatto ambientale e sociale dei grandi interventi di trasformazione irrigua, che in più casi hanno fallito lo scopo, essenzialmente per la riluttanza dei contadini ad apprendere nuove pratiche agricole di tipo tecnologico e industriale, contrastanti con le loro tradizioni e fondamenta culturali.
Particolari condizioni morfologiche e geotecniche hanno spesso suggerito la sostituzione dei c. con tubazioni in pressione anche pensili di grande diametro ovvero con gallerie, come nel caso del c. irriguo tra i fiumi Adda e Serio, attualmente in fase di completamento, per addurre una portata di 10 m3/s a una superficie agricola di 19.000 ha. Tali opere ''chiuse'' consentono anche di proteggere la qualità delle acque, ridurre le perdite e diminuire l'interferenza ambientale e territoriale. Di fatto il classico c. aperto con sezione trapezoidale è ancora impiegato per il trasporto di portate idriche notevoli su grandi distanze in zone pianeggianti (condizioni in genere già sfruttate ove possibile).
In Italia negli ultimi anni la principale nuova opera di questo tipo è costituita dal c. emiliano-romagnolo, che si sviluppa per circa 130 km nella bassa val Padana prelevando dal Po presso Bondeno (Ferrara) una portata di 68 m3/s per l'irrigazione di oltre 300.000 ha fino alle campagne del Riminese. La sezione trapezia ha dimensioni via via decrescenti, a partire da una larghezza massima di 26,8 m e da un massimo tirante di 4,1 m, ed è rivestita sul fondo con 0,15 m di calcestruzzo gettato in opera armato con rete metallica e sulle sponde con lastre di cemento armato precompresso da 50 mm su sottofondo di magrone di 0,15 m. All'inizio del 1990 erano già in esercizio circa 104 km di canali.
Da un punto di vista prettamente tecnico va sottolineato l'accentuarsi della tendenza a rivestire tutti i c. di ogni tipo e dimensione, allo scopo di ridurre le perdite d'acqua e aumentare la velocità della corrente, incrementando così la capacità del c., di controllare l'inerbimento e di proteggere le sponde dall'erosione meteorica e idraulica, riducendo gli oneri di manutenzione. Peraltro, considerando anche la facilità di accesso pubblico ai c. a superficie libera, in particolare quelli irrigui, non possono essere trascurati altri riflessi di tipo sociale e ambientale dei rivestimenti, quali la vulnerabilità al vandalismo, la possibilità di attraversamento di animali, i rischi di annegamento, l'alterazione dell'habitat dell'eventuale fauna ittica, l'impatto paesaggistico.
Tra i molteplici tipi di rivestimento dei c. restano i più diffusi quelli di calcestruzzo (armato e non) gettato o spruzzato in opera o prefabbricato in lastre, anche per la diffusione e l'affidabilità dei procedimenti costruttivi. Sono però impiegati con sempre maggior frequenza materiali più ''naturali'' come la terra compattata o zolle di terra cementata additivata con bentonite, e membrane flessibili di plastica o gomma (polietilene, PVC, EPDM) a volte rinforzate con fibre tessili, a seguito dei recenti miglioramenti della produzione in termini di maggior peso e durabilità e di minor costo.
Le ultime statistiche del Bureau of Reclamation statunitense indicano che dei 2300 km di c. realizzati nel periodo 1963-86 negli USA ben il 60% è di calcestruzzo, il 33% di terra compattata e il 7% di membrane di PVC interrate. Infatti le membrane impermeabili sono generalmente ricoperte da almeno 0,25 m di sabbia e ghiaia (con le particelle più piccole nella fascia di contatto) o anche da piastre di calcestruzzo di spessore 50 mm, al fine di proteggerle dalle radiazioni ultraviolette, dai forti gradienti termici, dal punzonamento, dal sollevamento dovuto al vento e alle sottopressioni idrauliche. I teli sono appoggiati sul terreno trattato con diserbante e ben livellato e sono giuntati con saldatura a caldo, vulcanizzazione o mediante adesivi. L'impiego degli attuali numerosi tipi di membrane flessibili è regolato da precise normative (Standard n. 54 emesso dal NSF americano nel 1983-85 e norme ICID n. 108 del 1989) che definiscono i requisiti delle varie proprietà fisiche e chimiche (da verificare con opportune prove) in relazione al clima, all'esposizione e alla vita attesa di esercizio.
Tra le più nuove tecniche di rivestimento sono poi da richiamare: la protezione del solo fondo del c. in terreni a bassa permeabilità orizzontale; la copertura delle sponde laterali con membrane esposte di adeguata resistenza (per es. polietilene ad alta densità) opportunamente drenate e ancorate, con il vantaggio di ridurre l'onere della copertura, aumentare la pendenza delle scarpate (anche più di 1÷1,5 con forte risparmio di area occupata dal c.), facilitare l'ispezione e la manutenzione; l'esecuzione del rivestimento sott'acqua, molto utile in zone aride per evitare d'interrompere l'erogazione idrica.
Quest'ultima innovazione costruttiva è stata sperimentata sul Coachella Canal in California (inizio lavori nel 1989). È stato impiegato un grande traliccio mobile, che copre una luce di oltre 30 m traslando lungo gli argini, dal quale viene prima eseguita la sagomatura delle scarpate, poi la posa dei fogli di PVC impermeabile su cui si appoggiano teli di geotessile per favorire l'aderenza del successivo getto subacqueo di calcestruzzo con uno spessore di 75 mm (controllato da videocamere immerse e sommozzatori). Il cemento è stato opportunamente additivato per non alterare le caratteristiche chimiche dell'acqua in funzione della sopravvivenza dei pesci. È stata anche prevista la realizzazione di idonee sporgenze orizzontali per permettere la risalita degli animali assetati scivolati nel canale.
Nei c. di bonifica, invece, i nuovi prodotti di base impiegati in svariate combinazioni sono: le georeti, i geotessili, le reti metalliche, i materassi di pietrame. Le georeti, aventi spessore di 10 o 20 mm, sono formate da monofilamenti di poliammide resistenti ai raggi ultravioletti, aggrovigliati e termosaldati nei punti di contatto in modo da costituire un materiale con indice di vuoti superiore al 90%. Le georeti favoriscono così l'infiltrazione idrica e la crescita di vegetazione sulle sponde proteggendole dall'erosione superficiale. La leggerezza della georete (0,4 kg/m2 per spessore 20 mm) consente una rapida posa in opera, spesso preceduta da una semina della scarpata e accompagnata dal riempimento degli alveoli con terra o con ghiaia. Per conferire al rivestimento realizzato con georete una maggior robustezza e stabilità si può sovrapporre alla stessa una rete metallica zincata a caldo (240÷275 g/m2 di Zn) o plastificata (minimo spessore 0,4 mm). In alternativa la georete può essere prebitumata o bitumata in opera ricoprendola anche con uno strato di ghiaia, oppure saldata su un lato a un geotessile che assicura un'elevata capacità drenante e una migliore distribuzione delle sollecitazioni. Il geotessile è tipicamente costituito da fibre di poliestere (peso 300 g/m2) e di polipropilene (spess. 25 mm). Nelle sezioni più sollecitate, al geotessile si appoggiano materassi di rete metallica riempiti di pietrame (spess. 0,15÷0,3 m) o anche il classico rivestimento di pietrame sciolto (diametro 200÷500 mm) che ha il pregio di una maggior adattabilità alla geometria del c., ma comporta una più elevata instabilità e scabrezza.
Un aspetto delicato per l'efficienza dei rivestimenti flessibili è costituito dal buon ancoraggio dei lembi d'estremità al piede e alla sommità della scarpata: questi vengono usualmente risvoltati per almeno 0,3 m in apposite trincee ricoperte con pietrame o gabbioni, o anche ancorati con paletti di sostegno. Nel caso di pendii instabili la sponda del c. può essere consolidata con piani orizzontali in rete metallica drenati da georete o pietrame racchiusi fra geotessili.
Per quanto riguarda i c. destinati alla navigazione interna, nel periodo 1975-89 il traffico idroviario, tuttora il più conveniente per il trasporto di merci pesanti, ha continuato a crescere sia pur con alti e bassi, superando nel 1986 il livello record di 2 miliardi di tonnellate (750 miliardi t/km) trasportate nell'insieme Europa-Stati Uniti-URSS. In forte espansione in Europa soprattutto il movimento dei contenitori. La rete idroviaria esistente non è stata peraltro ampliata in misura sensibile, essendo gli interventi destinati a migliorare le vie già esistenti e il livello di servizio, piuttosto che a costruire nuovi c. artificiali.
Alcune importanti realizzazioni meritano comunque la citazione. Il c. Cernavoda-Costanza in Romania, inaugurato nel 1984 e lungo 64 km con dislivello di soli 4,7 m, accorcia di ben 360 km il percorso dal Danubio al porto di Costanza sul Mar Nero.
Nel 1988 sono stati aperti al traffico altri 17 km del c. MenoDanubio fino a Riedenburg: ormai per la saldatura della grande via navigabile Reno-Meno-Danubio, che collega il Mare del Nord al Mar Nero, mancano solo 53 km, dei quali 36 in costruzione; il completamento è previsto per il 1992.
Negli USA la più rilevante innovazione idroviaria è rappresentata dal collegamento tra i fiumi Tennessee e Tombigbee con un sinuoso c. lungo 136 km, largo 85 m e profondo 3,65 m, e con 12 conche di navigazione: la costruenda idrovia Tenn-Tom costituisce una scorciatoia di ben 1400 km alla tradizionale rotta lungo il più turbolento Mississippi per la navigazione interna tra il lago Michigan e il Golfo del Messico.
Il più lungo c. artificiale del mondo resta ancora il Karakoumskij Kanal in Turkmenistan (URSS), utilizzato sia per la navigazione che per irrigazione, con uno sviluppo di 850 km (da estendere a 1300 km secondo il progetto) e una portata di testa di 367 m3/s.
In Italia, dopo il passaggio delle competenze sulla navigazione interna dallo Stato alle Regioni (1978), si è avuto un nuovo impulso allo sviluppo della rete idroviaria, tuttora limitata ai 763 km del sistema Padano-Veneto centrato sul fiume Po e ai 18 km del c. dei Navicelli costruito dai Medici nel 16° secolo per collegare Pisa con il porto di Livorno.
Va ricordato, tra le iniziative in corso, il c. artificiale Milano-Cremona-Po progettato secondo lo standard della classe IV-Europa per navi da 1350 t con le seguenti caratteristiche: larghezza a pelo acqua 38,5-40,5 m, profondità in asse 3,5 m, tirante d'aria sotto i ponti 6,5 m. Dei 63 km di lunghezza complessiva sono però stati costruiti solo i 15 km da Cremona all'Adda, oltre al porto interno di Cremona e a due delle 10 conche previste con le dimensioni minime di 200×=12×=×3,5 m3. Sono invece in via di completamento i lavori di costruzione dei nuovi c. navigabili Padova-Venezia (30 km) e FisseroTartaro-Canalbianco (118 km). Quest'ultimo collega Mantova e il fiume Mincio al canale Po-Brondolo e al Po di Levante, seguendo un percorso quasi parallelo al corso del Po. La sua costruzione, iniziata già nel 1938, aveva anche altri scopi, quali la regolazione del lago di Garda, la bonifica del territorio tra il Po e l'Adige e la difesa della città di Mantova dalle piene del Po. Vedi tav. f. t.
Bibl.: Riviste tecniche specializzate (fino al 1989): Irrigazione e Drenaggio, Idrotecnica, Navigazione Interna, Water Operation and Maintenance (U.S. Bureau of Reclamation); Bollettini e Atti dei congressi internazionali di navigazione (AIPCN) e della Commissione Internazionale di Irrigazione e Drenaggio (ICID); norme tecniche della NSF e dell'ICID.