Progetto di Educazione
Ambientale
Anno Scolastico 2003-2004
Acqua Corrente e Controcorrente
Acque alte
e
acque molto basse,
che scendono
e … che,
a volte,
Salgono !!
Acque molto … Alte,
che scendono
e, … trA l’Altro,
consentono
a
quelle basse
di salire.
Lezione introduttiva e
visita agli impianti BPMS
sul territorio della bassa
pianura.
Visita alla centrale
idroelettrica di Ligonchio.
Foto
Collegamento Web
Fine presentazione
Fonti idriche.
L’acqua necessaria per far girare le turbine
proviene da tre torrenti , l’Ozola , il
Rossendola e il Rio Re, sui quali è stato
effettuato uno sbarramento : una diga
sull’Ozola, della capienza di 60000 m^3, e
una traversa su ciascuno degli altri due
torrenti. Dopo la diga sull’Ozola , l’acqua
viene immessa in una galleria lunga 3 km e
invasata in una vasca di carico da 4000 m^3
a Tarlanda (zona della Presa Alta), da dove
parte la condotta forzata, avente la portata di
3600 litri/secondo, che fa scendere l’acqua con un salto di 280 metri. Le
traverse sul Rossendola e sul Rio Re fanno tracimare l’acqua che
si raccoglie nella vasca interrata del Groppo, della capacità di 3000 m^3,
da dove parte la seconda condotta forzata , con una portata
di 2000 litri/secondo, che fa fare all’acqua un salto di 190 metri.
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Entrambe le condotte forzate giungono nella centrale di Ligonchio, ove
azionano una turbina ciascuna; il fluido viene poi immesso nel bacino
di Ligonchio, da 180000 m^3 di capienza, annesso alla centrale. Il
bacino non presenta scarichi naturali, giacché l’acqua in eccesso viene
scaricata tramite un sistema di gallerie, invisibili al turista.
Da questo bacino parte poi una nuova
condotta che invia il liquido alla
centrale di Predara, con un nuovo
salto di 245 metri e un ulteriore
sfruttamento dell’energia idraulica.
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Guardando le due condotte forzate (a sinistra quella del Rossendola, a
destra quella dell’Ozola) si osserva una terza conduttura, di sezione
più modesta, che corre tra le due: si tratta di una tubatura avente
funzione di scaricare direttamente nel bacino, saltando il passaggio
attraverso le turbine, il liquido in eccesso che dovesse accumularsi a
monte.
Le condotte forzate.
Le condotte forzate sono dotate di opportune valvole: una valvola di
testa, del tipo a farfalla, che devierebbe l’acqua dalla tubazione
facendola tornare nell’alveo del fiume, e una valvola di tipo rotativo
nella parte terminale, assai più robusta, capace anche di interrompere
completamente la corsa del fluido in discesa. Si usa disporre, in verità,
non una ma due valvole uguali in parallelo, per consentire di intervenire
su una per fare manutenzione, mentre il flusso liquido è regolato
dall’altra.
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Attività della centrale.
La centrale è stata costruita intorno al 1920, completata nel 1923 e
ristrutturata nel 1990.
I due gruppi turbina- alternatore- dinamo hanno operato pressoché
ininterrottamente, con brevi pause estive in concomitanza con la
carenza idrica: in tali occasioni si procedeva alle operazioni di
manutenzione.
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La filosofia di utilizzo della centrale è la seguente: finché c’è acqua a
sufficienza, l’energia ottenibile viene prodotta senza limitazioni e
immessa nella rete elettrica, fermando eventualmente le centrali che
funzionano a combustibile, suscettibile di essere risparmiato.
Dunque, questa centrale opera sempre al massimo delle sue
possibilità.
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Le turbine.
L’acqua proveniente dall’Ozola viene immessa in una turbina Pelton
(detta “ad azione”, perché adopera la variazione di quantità di moto del
getto d’acqua che la investe) della potenza di 370 kw, mentre quella del
Rossendola viene inviata su una turbina Francis, un poco più piccola
come dimensioni, ma capace di una potenza pari a 2200 kw (si tratta di
una turbina “a reazione”, che, completamente immersa nel fluido, ne
sfrutta la pressione e riceve la spinta quando esso se ne allontana).
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Durante la ristrutturazione del 1990 è stata sostituita la girante della
turbina Pelton: la parte sostituita fa bella mostra di sé accogliendo il
visitatore che si rechi alla centrale.
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Gli alternatori.
L’albero connesso alla girante delle turbine presenta un rigonfiamento
cilindrico con la funzione di volano, per regolarizzarne il moto, prima di
entrare nel rotore del rispettivo alternatore.
Coassiale con l’alternatore si trova la dinamo, destinata a produrre il
campo magnetico principale di cui l’alternatore necessita per produrre
la tensione elettrica alternata di 7000 Volt.
L’alternatore possiede dodici poli, cosicché può produrre tensione a 50
Hertz girando con una velocità angolare corrispondente a 500
giri/minuto (anziché 3000).
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Naturalmente, queste macchine rotanti hanno bisogno di essere
lubrificate e raffreddate opportunamente, nonché di un dispositivo di
avviamento, frenamento e regolazione del quantitativo di acqua in
ingresso alla turbina, per ottenere dall’alternatore il funzionamento
previsto, con i valori previsti di frequenza e di ampiezza della tensione
alternata in uscita. Nel nostro caso, il raffreddamento avviene ad aria, e
tutti i parametri di funzionamento, temperature comprese, sono
attentamente rivelati da adatti trasduttori, registrati e modificati, se
necessario, sotto il comando di una centralina elettronica piuttosto
complessa, che rende automatico il funzionamento della centrale.
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Qui, nella medesima centrale, è in funzione anche una terza macchina,
montata nel 1991, disposta con l’asse verticale per ridurre le perdite di
carico, che è capace di fornire 8500 kw quando è alimentata con 3600
litri/secondo. La turbina non è visibile perché interrata in un contenitore
di cemento armato.
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La disposizione ad asse verticale fa sì che sia necessaria una speciale
procedura per il suo avviamento: praticamente, i 550 quintali del suo
peso vengono mantenuti sollevati da uno strato d’olio inserito con una
pompa ad alta pressione per consentire l’inizio del movimento; quando
tutto è in funzione, lo strato di olio viene trascinato e continua a
svolgere la sua azione di lubrificante. In questo caso la refrigerazione
dell’alternatore avviene tramite un liquido a circuito chiuso, mantenuto
in circolazione da due pompe e mandato a raffreddarsi a contatto con
l’acqua scaricata dalla turbina.
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Utilizzo della tensione elettrica prodotta.
La tensione elettrica prodotta, pari a 7000 Volt a 50 Hertz, viene
mandata ad un sistema di trasformatori che fornisce le due tensioni,
aggiuntive rispetto a quella che esce direttamente dagli alternatori, di
15000 Volt e di 130000 Volt. Quest’ultima, attraverso sezionatori e
interruttori, viene poi inviata su una “sbarra raccoglitrice”, formata in
verità di un insieme di tre barre, giacché dagli alternatori vengono
prodotte tre tensioni alternate sinusoidali sfasate di 120 gradi una con
l’altra: si tratta, cioè, di una tensione elettrica trifase (detta volgarmente
“forza motrice” e utilizzata soprattutto nelle fabbriche, nelle officine, nei
cantieri ) , che può così essere
connessa ai tre fili ad alta tensione
di una linea aerea : l’energia elettrica
viene poi inviata nel parmense e in
Toscana, ove opportuni trasformatori in
discesa la renderanno fruibile alle varie
utenze.
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Premessa:
La distribuzione idrica a scopo irriguo e di difesa del suolo è
regolata da tre canalizzazioni principali.
Dal Po, in località Boretto, viene prelevata acqua che, pompata a più
riprese tramite stazioni di sollevamento (di tre o quattro metri per volta)
disseminate nel territorio, raggiunge praticamente tutta la pianura
reggiana, fino a S. Maurizio, alle porte del capoluogo (50 metri s.l.m.).
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Per le acque di scolo sono
disponibili due distinte
canalizzazioni.
1.
Le acque di più basso livello,
reggiane e modenesi, prossime
al fiume Po, “acque basse”,
vengono raccolte in due
collettori che si uniscono tra loro
a S. Prospero di Moglia e
vengono poi inviate a scaricarsi
lontano, a S. Siro Mantovano.
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2.
Invece, le acque provenienti dalle zone relativamente più elevate,
“acque alte”, vengono fatte confluire nel cavo Fiuma – Parmigiana
Moglia, che parte anch’esso da Boretto (Botte Bentivoglio),
muovendosi verso est fino a passare per S. Prospero di Moglia e
Mondine e terminare a Bondanello ( 17 metri s.l.m.).
A Mondine esistono impianti di sollevamento e un impianto di
versamento in Secchia, che utilizza una vasca di raccolta con una
arginatura molto alta. Il contenuto di tale vasca può essere utilizzato
anche per l’irrigazione locale. A Bondanello invece le acque vengono
immesse nel Secchia senza alcun sollevamento.
Provvederà infine il Secchia a portarle nel Po.
L’impianto di sollevamento di Mondine entra in funzione quando i livelli
idrometrici sono tali che a Bondanello non si riesce a scaricare nel
Secchia per sola gravità: si rimedia effettuando questa operazione a
Mondine, sia pure a costo di spendere energia.
A Mondine esiste un dispositivo che impedisce il riflusso dell’acqua del
fiume, tramite il comando di opportune paratie, in grado di operare
anche nel caso di mancanza di tensione elettrica.
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Questi ultimi due percorsi possono collegarsi tra di loro: infatti a S.
Prospero esiste un collettore che permette di inviare alle Mondine le
acque basse eccedenti: qui l’ impianto di sollevamento può farle
defluire nel cavo Parmigiana Moglia ( che raccoglie appunto le “acque
alte”).
Qualora non bastassero gli impianti di canalizzazione per smaltire le
acque, allora si potrebbero usare le casse di espansione: sono laghi
artificiali che servono da immensi serbatoi, la cui necessità è
giustificata dalla ridotta capacità del terreno di assorbire acqua, in
seguito agli intensi processi di asfaltatura e cementificazione che sono
stati realizzati. Contemporaneamente, le casse di espansione svolgono
anche altre due funzioni, quella di oasi ecologica (capace di ospitare e
difendere varie specie vegetali e animali) e quella di fitodepurazione
(giacché le acque vengono private di certe sostanze, migliorando la
loro qualità complessiva).
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Le casse di espansione di CA’ DE’ FRATI (raggiungibili da Rio
Saliceto): hanno superficie utile di circa due milioni di metri quadrati,
con una capacità prossima ai 2,5 milioni di metri cubi d’acqua.
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Gli impianti di sollevamento e di versamento di MONDINE
(raggiungibili proseguendo per Moglia).
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Ci sono stati mostrati i due canali che adducono le acque, il complesso
delle pompe di sollevamento, ciascuna delle quali ha una portata
massima di 10 m^3/s (e delle quali ci è stato spiegato anche il
funzionamento e illustrato gli impianti accessori), la vasca di raccolta ad
alta agricoltura e l’impianto di versamento in Secchia.
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Abbiamo pure preso visione della pompa (di portata pari a 4 m^3/s) che
permette di far affluire acqua dall’invaso nel torrente Lama, per rifornire
la pianura di Modena, che d’estate soffre di siccità e può così ovviare
servendosi dell’acqua proveniente dalla Parmigiana Moglia.
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Le paratie di BONDANELLO ( ove si arriva prendendo per Poggio Rusco e S.
Benedetto Po – senza tuttavia arrivarvi-): ivi esistono le antiche “porte
vinciane”, che ora non sono funzionanti, ma restano sempre aperte, tra le quali
l’acqua passa ancora prima di essere inviata al moderno impianto di
regolazione.
La visita è stata corredata di una dimostrazione di sollevamento di una paratia
tramite comando locale. Sappiamo che è infatti possibile comandare il
complesso anche dalla sede centrale del Consorzio, a Reggio Emilia.
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Sintesi delle Attività
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Sintesi delle Attività
Prima lettera a BPMS
Seconda lettera a BPMS
Lettera a ENEL
Ringraziamento Bonifica
Azioni svolte
Stima dei costi
Esperti
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