ISTITUTO COMPRENSIVO “DON P. SPERA”- POMARICO
Dirigente scolastico: Prof. Giuseppe Spataro
Scuola Secondaria di I grado
Classe: III A
PROGETTO:
“ACQUA, BENE ESSENZIALE: IL SUO CICLO”
Referente del progetto: Prof. M. Lupo
«Acqua è fra i quattro elementi il secondo men greve e di seconda volubilità.
Questa non ha mai requie insino che si congiunge al suo marittimo elemento [...].
Volentieri si leva per lo caldo in sottile vapore per l'aria.
Il freddo la congela, stabilità la corrompe. [...] Piglia ogni odore, colore e sapore
e da sé non ha niente.[...]»
Dal manoscritto C, f. 26v di Leonardo da Vinci
Docenti: Prof. M. Lupo
Prof.ssa A.M. Nobile
Indice:
l’acqua e la Terra (da diapositiva 7 a diapositiva 12);
l’acqua e l’uomo (da diapositiva 13 a diapositiva 19), con
collegamenti ipertestuali alla diapositiva 14;
l’acqua e i riti religiosi (da diapositiva 20 a diapositiva 24);
l’acqua nell’arte (da diapositiva 25 a diapositiva 31);
la centrale idroelettrica di Lauria (da diapositiva 32 a
diapositiva 40);
l’acqua la topografia e la geologia (da diapositiva 41 a
diapositiva 42);
la vulnerabilità intrinseca di un acquifero (da diapositiva
43 a diapositiva 49);
il ciclo dell’acqua (da diapositiva 50 a diapositiva 51).
PROGETTO:
“ACQUA, BENE
ESSENZIALE:
IL SUO CICLO”
Premessa dei docenti
La tematica che si è deciso di affrontare nel presente progetto, ovvero la “centralità
dell’acqua”, è di ovvia grande ricchezza, prestandosi ad una estesa gamma di
interessanti considerazioni pluridisciplinari che investono aspetti di geografia, fisica,
chimica, biologia, economia, tecnologia, storia e politica.
Sono state trasmesse agli alunni partecipanti molto più che delle semplici conoscenze,
se pur molto importanti: il ciclo e la distribuzione dell’acqua, la composizione chimica e
le sue proprietà, la sua importanza nelle attività umane dall’agricoltura agli
insediamenti fino all’ingegneria idraulica, il suo ruolo quasi sacrale nello sviluppo
preistorico e storico dell’umanità.
Un momento importante e indelebile che ha impreziosito la formazione culturale dei
ragazzi è stata la visita alla centrale idroelettrica di Lauria: qui essi hanno constatato
dal vivo l’applicazione di concetti fisici inerenti allo sviluppo e alla trasformazione delle
varie forme di energia.
Il progetto ha trasmesso un modello di “educazione”, educazione al rispetto ed alla
salvaguardia di un bene essenziale e così prezioso per la vita dell’uomo e di tutti gli
esseri viventi. E, come è ormai noto da millenni, soltanto ciò che si conosce a fondo si
ama e si protegge!
I docenti
Prof. Michele Lupo
Prof.ssa Anna Maria Nobile
Presentazione del progetto
Ciascuno di noi ha un rapporto quotidiano con l’acqua, un rapporto quasi familiare e distratto
che ce la rende inafferrabile, come l’acqua è per la sua stessa natura.
L’acqua è, però, un elemento che può essere osservato da diversi punti di vista. L’attenzione
all’uso delle risorse naturali e la necessità di uno sviluppo sostenibile, impongono percorsi
educativi in cui l’acqua sia considerata come:
fonte energetica;
ambiente di vita;
elemento che condiziona lo sviluppo delle civiltà;
struttura chimica;
modellatore di paesaggi.
L’acqua è, infatti, un bene straordinariamente prezioso sotto tutti i punti di vista: biologico,
climatico, paesaggistico, ecologico.
Struttura chimica
dell’acqua
OBIETTIVI DEL PROGETTO
1. Riscoperta delle risorse idriche come potenziale da tutelare
e valorizzare.
2. Miglioramento del grado di consapevolezza del patrimonio
idrico e della molteplicità degli usi che ne sono stati fatti nel
tempo.
3. Educazione
allo
sviluppo
sostenibile
mediante
coinvolgimento di individui in piena fase di formazione.
il
L’acqua e la
Terra
L’idrosfera: la geografia dell’acqua
L’idrosfera è l’insieme delle acque terrestri, raccolte in massima parte negli oceani e nei ghiacci delle
calotte polari (dove raggiunti i 4 °C l’acqua aumenta di volume).
Essa comprende anche le acque sotterranee, i fiumi, i laghi, il vapore acqueo diffuso nell’atmosfera.
La Terra è ricoperta dalle acque per il 70% della propria superficie.
Le risorse idriche ammontano a circa 1,5 miliardi di chilometri cubi. In questa quantità essa è compresa
allo stato solido (ghiacciai), allo stato liquido (oceani, mari, laghi, fiumi) e allo stato gassoso (acqua di
evaporazione). Di tutta questa massa d’acqua, solo una piccola parte è utilizzabile dall’umanità: infatti il
97% del totale è costituito dall’acqua salata. Solo il 3% è costituito da acqua dolce che, per la maggior
parte non è utilizzabile perché è contenuta nei ghiacciai delle calotte polari.
Le risorse idriche utilizzabili sono contenute soprattutto nei fiumi e nei laghi: non a caso le maggiori
civiltà antiche sono fiorite lungo grandi corsi d’acqua come il Nilo, l’Eufrate, l’Indo, ecc.
I fiumi più imponenti nascono sulle più alte catene montuose, oppure nelle zone equatoriali dove la
piovosità è abbondante tutto l’anno.
Nelle zone temperate, i corsi d’acqua hanno spesso carattere torrentizio e la loro portata varia nel corso
delle stagioni. I laghi si formano nelle depressioni della superficie terrestre e sono alimentati da fiumi
immissari, da sorgenti sotterranee o dalle precipitazioni. Se l’evaporazione supera gli afflussi d’acqua, i
laghi si prosciugano (come accade al Lago Ciad, in Africa) anche l’attività dell’uomo può provocare danni
ambientali (come accade al Lago d’Aral, in Asia, che rischia di scomparire perché le acque dei suoi
immissari sono utilizzate per l’irrigazione dei campi). Infine, vi sono vaste zone della Terra prive di acque
superficiali: i deserti.
Laghi
Acqua dolce
Umidità del
suolo
52%
Fiumi e
torrenti
38%
1%
8%
Quasi tutta è
salata, distribuita
negli oceani,
mentre gran
parte di quella
dolce è contenuta
nei ghiacciai.
79%
Calotte glaciali e
ghiacci
Acque
sotterranee
Vapor acqueo
1%
I tre aerogrammi
mostrano come si
ripartisce l’acqua
sulla Terra.
Acqua dolce in superficie
Acqua degli
organismi
viventi
1%
Acqua totale
97%
Oceani
Acque dolci
3%
20%
Acque in
superficie
Le sorgenti
La sorgente rappresenta una via naturale
attraverso cui avviene il deflusso della falda
acquifera. La sorgente può essere definita
perciò come un punto della superficie terrestre
ove viene alla luce, in modo del tutto naturale,
una portata apprezzabile di acqua sotterranea.
Una sorgente costituisce in genere una fonte di
approvvigionamento idrico che si può utilizzare
per le diverse esigenze delle attività umane,
senza che si modifichi il delicato equilibrio
idrologico della falda acquifera che la alimenta.
Si tratta, infatti, di acque che vengono
naturalmente a giorno, e non sono, quindi,
estratte artificialmente dal suolo.
L'esistenza di una sorgente e il suo regime di
funzionamento sono condizionati dalle condizioni
morfologiche, dal regime pluviometrico e dalle
caratteristiche geologiche dell’area di
alimentazione dell'acquifero.
Camera di depurazione della sorgente “Ferracuto”,
Pomarico (MT)
Le sorgenti di Pomarico (MT) e il loro regime
Tipi di sorgenti
Le situazioni geologiche che possono dare
origine alle sorgenti sono le più svariate: le
classificazioni fatte sotto questo aspetto sono
assai numerose in relazione agli aspetti tecnici
presi in considerazione. Infatti, vi è chi fonda la
suddivisione su elementi geologici (permeabilità,
composizione dei terreni), chi invece la basa su
elementi idrologici (temperatura, contenuto in
sali disciolti), chi infine la considera dal punto di
Sorgente di emergenza
vista quantitativo.
“San Pietro”
Sotto il profilo geologico le sorgenti si
distinguono in:
sorgenti di emergenza;
sorgenti di versamento;
sorgenti di trabocco o sfioramento.
Sorgente di emergenza
“Donna Rosa”
Sorgente di emergenza
“San Giacomo”
Vecchia sorgente di
emergenza “Ferracuto”
L’acqua e
l’uomo
L’acqua nel corpo umano
L’acqua è essenziale alla vita dell’uomo in quanto è stato verificato scientificamente che se un
uomo non beve per tre, quattro giorni va incontro alla disidratazione dei tessuti vitali che
comporta la morte.
65%
Acqua
Carboidrati
Lipidi
1%
6%
18%
10%
Proteine
Altre sostanze
L’aerogramma indica le percentuali indicative delle
principali sostanze che compongono il corpo umano
Canone delle proporzioni del corpo
umano - Leonardo da Vinci. Il
disegno di Leonardo è tratto dal
“Quaderno di anatomia VI, folio 8,
recto”
Età Contemporanea
Età Moderna
Medioevo
Antico Egitto
Preistoria
Prima Età Moderna
Età Classica
Civiltà Mesopotamica
Lo sfruttamento dell’acqua nella storia
L’inquinamento dell’acqua
Ci sono diversi tipi d'inquinamento :
civile: deriva dagli scarichi delle città, quando l'acqua si riversa senza
alcun trattamento di depurazione nei fiumi o direttamente nel mare;
industriale: provocato da sostanze diverse che dipendono dalla
produzione industriale;
agricolo: legato all’uso eccessivo e scorretto di fertilizzanti e
pesticidi. Essendo generalmente idrosolubili, penetrano nel terreno
contaminando le falde acquifere.
Alcune sostanze chimiche presenti nell'acqua sono particolarmente
pericolose per la salute dell'uomo e per la sopravvivenza di numerose
specie viventi. Per esempio il cromo, il mercurio e i solventi clorurati,
rendono tossici e nocivi tutti i rifiuti che li contengono.
Inquinamento agricolo
Inquinamento industriale
Inquinamento civile
Inquinamento fluviale
L'acqua che viene utilizzata dalle piante, dagli animali e dall'uomo
arriva in buona parte dai fiumi. Se questi sono inquinati, anche la
vita è in pericolo. L'uomo è il principale inquinatore perché
introduce sostanze chimiche nelle acque, che poi arrivano nei fiumi
attraverso fognature, piogge e scarichi industriali.
Inquinamento marino
L'inquinamento marino è principalmente di origine terrestre, in
particolare è una conseguenza dell'immissione di acqua di scarico e
di affluenti industriali nei fiumi, che poi portano le sostanze
inquinanti al mare.
La principale fonte di inquinamento di origine marina è quella degli
idrocarburi, in particolare delle petroliere, che alcune volte
riversano grandi quantità di petrolio nelle acque. Queste grandi
quantità di idrocarburi provocano gravi problemi ambientali, molti
danni all'uomo e alla sua salute.
L’acqua: risorsa preziosa
La quantità di acqua dolce direttamente disponibile all’uomo è molto bassa, poiché parte delle acque
dolci è intrappolata nelle calotte polari e nei ghiacciai.
A causa dell’incremento della popolazione mondiale, i consumi di acqua sono aumentati in modo
continuo e costante dall’inizio del XX secolo ai giorni nostri; inoltre, alcuni continenti hanno una
minore disponibilità d’acqua. Infatti, un miliardo e duecento milioni di persone nel mondo non hanno
accesso all’acqua potabile e 2,4 miliardi non hanno abbastanza acqua per soddisfare le esigenze
igieniche: una carenza che provoca ogni anno la morte di 3,4 milioni di persone, delle quali più della
metà sono bambini.
Secondo le stime dell’ONU (Organizzazione delle Nazioni
Unite), un europeo su sette non ha accesso all’acqua
potabile e a infrastrutture igieniche adeguate. Il problema
non riguarda solo i paesi poveri. Lo spettro della siccità si
aggira persino in Canada, al punto che nel 2002 le autorità
di Montreal hanno vietato per cinque giorni alla settimana
l’annaffiatura automatica dei giardini.
Inoltre il World Water Development Report dell'UNESCO
nel 2003 indica chiaramente che nei prossimi vent'anni la
quantità d'acqua disponibile per ogni persona diminuirà del
30%.
Nomadi presso un pozzo nel deserto del
Sudan
Quant’acqua si consuma?
I consumi di acqua seguono di pari passo l’aumento della popolazione e lo sviluppo delle attività
agricole e industriali; l’agricoltura, in particolare, è quella che consuma più acqua (circa i 3/4 di
quella totale consumata), seguita dalli industria (con circa 1/5 del totale) e dalle abitazioni (con
circa il 5% del totale). Quanto ai consumi nelle nostre case, per usi igienico-sanitari e di cucine, di
seguito sono riportati i frequenti consumi di acqua giornalieri in alcune attività domestiche.
Una doccia di 5
minuti: 25-30
litri di acqua
Bucato in lavatrice:
30-40 litri per ogni
ciclo di lavaggio
Uso dello
sciacquone:
10-12 litri per
ogni scarico
Un rubinetto
che sgocciola:
circa 16 litri al
giorno
Bagno in vasca:
100-150 litri
Lavare i piatti:
40 litri al giorno
(per una famiglia
di 4 persone)
CARTA EUROPEA DELL’ACQUA
(promulgata a Strasburgo il 6 Maggio 1968 dal Consiglio d'Europa)
PRIMO PRINCIPIO
Non c'è vita senza acqua. L'acqua è un bene prezioso, indispensabile, a tutte le attività umane.
SECONDO PRINCIPIO
Le disponibilità di acqua dolce non sono inesauribili. E' indispensabile preservarle, controllarle e, se possibile,
accrescerle.
TERZO PRINCIPIO
Alterare la qualità dell'acqua significa nuocere alla vita dell'uomo e degli altri esseri viventi che da lui
dipendono.
QUARTO PRINCIPIO
La qualità dell'acqua deve essere tale da soddisfare tutte le esigenze delle utilizzazioni previste, ma deve
sopratutto soddisfare le esigenze della salute pubblica.
QUINTO PRINCIPIO
Quando l'acqua, dopo essere stata utilizzata, è restituita, al suo ambiente naturale, essa non deve
compromettere i possibili usi, tanto pubblici che privati che in questo ambiente potranno essere fatti.
SESTO PRINCIPIO
La conservazione di una copertura vegetale appropriata, di preferenza forestale, è essenziale per la
conservazione delle risorse idriche.
SETTIMO PRINCIPIO
Le risorse idriche devono formare oggetto di inventario.
OTTAVO PRINCIPIO
La buona gestione dell'acqua deve formare oggetto di un piano stabilito dalle autorità competenti.
NONO PRINCIPIO
La salvaguardia dell'acqua implica uno sforzo importante di ricerca scientifica, di formazione di specialisti e di
informazione pubblica.
DECIMO PRINCIPIO
L'acqua è un patrimonio comune, il cui valore deve essere riconosciuto da tutti.
UNDICESIMO PRINCIPIO
La gestione delle risorse idriche dovrebbe essere inquadrata nel bacino naturale piuttosto che entro frontiere
amministrative e politiche.
DODICESIMO PRINCIPIO
L'acqua non ha frontiere. Essa ha una risorsa comune, che necessita di una cooperazione internazionale.
L’acqua e i
riti religiosi
Le religioni e l’acqua
Nelle religioni mondiali l'acqua spesso è curatrice, molte volte è
un simbolo che trasmette una forza vitale segreta. Attraverso
le abluzioni si cerca di purificarsi dai peccati. Come acqua santa
serve a trasmettere la benedizione agli esseri umani, agli
animali e alle cose. Un esempio ne sono i battesimi, l'acqua
benedetta, i bagni rituali e simili.
Le fonti e i fiumi sacri (come il Nilo o il Gange) hanno un'acqua
sacra e curativa. La storia delle religioni conosce anche demoni
e divinità che vengono onorati come ninfe delle fonti, e divinità
dei fiumi e dei mari. Poseidone era il re del mare dei Greci,
Nettuno quello dei Romani.
Bagno rituale nel
Gange, India
In tutte le culture umane esistono rituali con l'acqua. Che si tratti delle gare di nuoto dei
Germani, dei bagni orientali - gli Hammam - o delle saune degli sciamani indiani lo scopo era
spesso quello di purificare insieme al corpo anche l'anima.
Un vero culto dell'acqua lo avevano i Romani. Passavano ore nelle terme dotate di piscine
tiepide, fredde e calde e di saune a vapore. Molti edifici e templi di questo periodo sono
ancora oggi molto ben conservati.
E' la sua versatilità a rendere l'acqua una sostanza così universale. Agisce dall'interno e
dall'esterno, come vapore o sotto forma di ghiaccio; con essa si possono fare docce, bagni,
impacchi, abluzioni etc. Il parroco e taumaturgo naturale di Bad Wörishofen, Sebastian
Kneipp, ha tramandato più di 100 diversi utilizzi, tra di essi anche la famosa camminata
sull'acqua alla moda delle cicogne.
L’acqua e il Battesimo
Il Battesimo è il primo dei sacramenti in molte religioni
antiche, come il Mitraismo, e moderne, come la religione
cristiana.
Nelle sette dei cosiddetti Culti misterici si entrava a far
parte attraverso un rito che i greci chiamarono
battesimo dalla voce "baptizzo", ovvero immergo.
L'iniziato dopo un periodo d'indottrinamento veniva
immerso in una vasca contenente acqua lustrale che,
cancellando tutte le colpe del passato, gli permetteva di
ricevere come premio la vita eterna se avesse rispettato
le regole dettate dalla religione che aveva abbracciato.
I primi a praticare il battesimo furono i sacerdoti
egiziani della dea Iside. Questa pratica riservata al
principio ai Faraoni, concessa poi ai grandi sacerdoti e
quindi ai dignitari politici e agli ufficiali, fu infine estesa
a tutti, compresi i ceti più umili. Una forma di comunismo
spirituale che, legando le masse a un'unica credenza,
favorì l'imperialismo faraonico che era basato su quella
politica di ampliamento demografico in atto all'epoca
della seconda invasione ebraica dell'Egitto.
Dipinto che rappresenta il
Battesimo di Gesù Cristo
L’acqua e l’aspersione
L'aspersione è un atto tipico di cerimoniali religiosi,
probabilmente fin dalla preistoria, mediante il quale un
ministro di culto addetto al sacrificio asperge la vittima
prescelta (o eventualmente sé stesso) con acqua
lustrale (ovvero acqua benedetta o santificata).
Nella religione romana antica, come in quella moderna,
l'aspersione avviene tramite un rametto di lauro o olivo,
detto appunto aspergillum, immerso nell'acqua lustrale
e spruzzato su ciò che deve essere asperso (di solito è
la purificazione da compiersi prima di un sacrificio agli
dèi inferi).
Per la religione cristiana, l'aspersione ricorda il
battesimo e la Pasqua. Il significato rituale sta nella
purificazione ottenuta attraverso la purezza dell'acqua.
Si può compiere immergendo le mani, il volto o l'intero
corpo, dando luogo in quest'ultimo caso all'abluzione.
Nella liturgia cristiana, si utilizza un secchiello
contenete acqua che viene portato all'altare. Il prete
benedice l'acqua e successivamente asperge i fedeli.
Aspersione con l'Acqua Battesimale
L’acqua nell’Induismo
Situata sulle rive del fiume Gange, Varanasi è considerato da
molti come la città più santa per l'Induismo. Al Ganga si fa
riferimento nel Rig-Veda, la prima tra le scritture indù.
Appare nel nadistuti, che elenca i fiumi da est a ovest. Nel
Rig Veda, la parola Ganga è anche accennata, ma non è chiaro
se il riferimento è al fiume. Secondo gli indù il fiume Ganga
(al femminile) è sacra. È adorata dagli indù ed è
personificata come una dea Devi, che detiene un posto
importante nella religione indù. Per gli Indù c'è la
convinzione che effettuando il bagno nel fiume (in
particolare in talune occasioni) si possa ottenere il perdono
dei peccati e un aiuto per raggiungere la salvezza. Molte
persone compiono lunghi viaggi per immergere le ceneri della
cremazione dei loro famigliari nelle acque del Gange; si crede
che questa immersione possa far salire l'anima al cielo.
Numerosi luoghi sacri indù si trovano lungo le sponde del
fiume Gange, tra cui Haridwar e Varanasi. Si ritiene che
bere l'acqua del Gange farà sì che dopo l'ultimo respiro
l'anima salirà al cielo.
Rito purificatore nel Gange
L’acqua
nell’arte
L'acqua nell'arte
L'acqua è l'elemento naturale intorno al quale ruota la vita di ogni essere
vivente, ed è inoltre uno degli elementi interpretativi più forti nella letteratura,
nell'architettura, nell'arte. Acqua come fonte di ispirazione, a partire dall'età
moderna fino ai giorni nostri, gli artisti si sono dilettati nell'attribuire all'acqua
significati nascosti oppure palesi. Acqua come fonte di vita, come salvezza,
come disgrazia o come specchio della realtà.
“E la canzone dell’acqua è una cosa eterna
È la linfa profonda che fa maturare i campi
È sangue di poeti che lasciano smarrire le loro anime nei sentieri della natura”
Federico Garcia Lorca: “Mattino”, da Poesie
L’acqua è l'origine della vita, come nella Nascita di Venere, di Sandro Botticelli.
L'acqua è lo specchio della realtà, è il simbolo della perfezione agli occhi del Narciso, di
Caravaggio.
L'acqua è magia ed incanto che cullano la nostra quiete nell'osservare il Lago di
Annecy, di Paul Cezanne.
L'acqua è anche morte, come la sorte dell'uomo ne Il Diluvio Universale, di Michelangelo
Buonarroti.
L'acqua è calma, è profumo d'amore, è intesa e segreta eccitazione come quella che si respira tra
le Figure sulla spiaggia, di Pablo Picasso.
Acqua, sostanza che determina la vita e la riempie nelle sue diverse forme. Un connubio quello tra
acqua e arte che deve essere assaporato e sentito sulla pelle attraverso l'emozione della
semplice osservazione.
La centrale
idroelettrica di
Lauria (PZ)
La centrale idroelettrica di Lauria (PZ)
La centrale idroelettrica di Lauria è un esempio di
utilizzo proficuo dell’acqua in Basilicata. La vecchia
centrale era stata costruita con l’intento di
energizzare la piccola cittadina.
L’acqua, che raggiunge la centrale, viene accumulata in
una depressione topografica sino al 2000 in abbandono.
Tra il 2001 e il 2003 la depressione è stata bonificata
ed utilizzata come invaso idrico di confluenza delle
acque della Sorgente del Mandarino (o Ruscello del
Presepe) e del Torrente Caffaro. L’acqua sgorga dalle
fessure della roccia con una portata di circa 850 litri al
secondo.
Tra la prima metà e la fine dell’Ottocento, sul luogo
erano ubicate le più importanti attività artigianali di
Lauria, quali un mulino ed alcune concerie. Il primo era
dotato di una ruota che utilizzava il movimento
dell’acqua per la macina del grano; le seconde erano
fornite di sbattitori per la concia delle pelli.
Il bacino di raccolta idrica non è altro che una mini diga
con uno sbarramento in calcestruzzo che permette
l’accumulo dell’acqua.
Dal bacino, attraverso la paratoia di derivazione,
dotata di uno sgrigliatore adibito ad una prima pulizia,
l’acqua passa in una prima vasca di sghiaiamento che la
decanta per una seconda pulizia.
Sorgente del Mandarino o Ruscello
del Presepe
Attività umane tra prima metà e la fine dell’Ottocento
Conceria della Sorgente del Mandarino
Mulino ad acqua della Sorgente del Mandarino
Dalla prima vasca, l’acqua passa in una seconda vasca di
decantazione dove subisce un ulteriore passaggio di pulizia
per poi giungere lentamente alla vasca di carico, che la
trasporta all’interno della paratoia di testa condotta.
Nel bacino di calma, l’acqua viene liberata definitivamente
da ulteriori piccole impurità.
Ogni vasca ha una propria paratoia che raccoglie i detriti
depositatisi sul fondo, onde evitare che il livello del
materiale sedimentatosi raggiunga il livello dell’acqua:
questo fenomeno potrebbe interrompere il processo di
produzione.
Ogni mattina viene controllata la temperatura dell’acqua
che deve essere uguale a monte e a valle (l’oscillazione può
essere di 0,5 °C dovuta al surriscaldamento delle macchine).
Il dislivello tra monte e valle della condotta forzata, lunga
3.6 km e di diametro di 1400 mm, è di 160 m, che determina
una pressione di 16 bar. A causa della perdita di carico,
lungo il percorso, la pressione effettiva è di 15-15,5 bar.
Sotto il prato in fotografia si
trovano le tre vasche di
depurazione dell’acqua
Arrivata alla centrale, l’acqua passa nella chiocciola di
una turbina Francis che trasforma l’energia cinetica in
energia meccanica e, in seguito, in energia elettrica
(processo di “travaso energetico”). I trasformatori
convertono la corrente elettrica prodotta da 6000 volt,
a 12000 volt fino ad arrivare a 20000 volt per poi
essere immessa nella rete ENEL.
Le macchine sono poste in una fossa che ha la duplice
funzione: evitare che tutti i fluidi utilizzati in centrale,
anche incidentalmente, contaminano l’ambiente esterno,
e limitare il propagarsi dei rumori delle macchine verso
l’ambiente esterno, riducendo così l’inquinamento
acustico.
I funghi (o sfiati) eliminano l’eventuale maggior
pressione che si ha in condotta quando, anche in
emergenza, le macchine devono essere tempestivamente
fermate, in mancanza si potrebbero produrre dei guasti
ai macchinari.
Per garantire che l’energia prodotta sia rispettosa
dell’ambiente, periodicamente, anche a sorpresa, sono
effettuate delle ispezioni da parte degli Istituti di
Tutela Ambientale, i quali, constatato il regolare
esercizio dell’impianto, consentono il rilascio dei
certificati verdi. La centrale idroelettrica di Lauria è
certificata ISO 14001, cioè rispettosa dell’ambiente.
Le macchine adibite alla
trasformazione dell’acqua da energia
cinetica in meccanica e in elettrica
Funghi (o sfiati)
Questo certificato attesta che le qualità organolettiche dell’acqua (quantità di sali minerali, colore,
sapore, …) non si alterino in alcun modo. L’acqua utilizzata per la produzione di energia elettrica
ritorna, attraverso lo scarico delle turbine ubicato a valle della centrale idroelettrica, al fiume Noce.
Ogni 3 mesi viene prelevato un campione di acqua a monte e a valle, che viene spedito a Salerno, per
le analisi di routine.
Scarico dell’acqua della centrale
idroelettrica di Lauria (PZ)
Fiume Noce
Torrente Carroso
Quanti gas dannosi all’ambiente evita la produzione di energia
dall’impianto idroelettrico di Lauria (PZ) ?
Al costo evitato in T.E.P. (Tonnellata Equivalente di Petrolio) e in T.E.C. (Tonnellata Equivalente di
Carbone) vanno aggiunti i costi per il trattamento dei fiumi e delle particelle incombuste immesse
nell’atmosfera dalle combustioni, oltre ai costi aggiuntivi per il trasporto e lo stoccaggio del
combustibile. A tutto questo bisogna aggiungere i costi sociali e le implicazioni ambientali e
sanitarie derivanti dall’immissione di gas nell’atmosfera, quali CO2, SOx, NOx e Componenti
Organici, prodotti dalla combustione dei combustibili fossili e responsabili anche dell’effetto
serra. L’ENEA, testando le centrali idroelettriche, rapportando la produzione di energia prodotta
in un anno espressa in “tera” J con le equivalenti centrali termoelettriche, ha trovato i seguenti
valori di equivalenza:
1012 J di elettricità da combustibile fossile producono
100.000
Kg di CO2
1012 J di elettricità da combustibile fossile producono
2
Kg di SOx
1012 J di elettricità da combustibile fossile producono
2
Kg di NOx
1012 J di elettricità da combustibile fossile producono
1
Kg di Componenti Organici
Posto che un Kwh = 3,6 x 106 J, l’esercizio dell’impianto, la cui potenzialità è di 17 x 106 Kwh,
eviterà di immettere ogni anno nell’atmosfera 6.120.000 Kg di CO2, 132,40 Kg di SOx, 183,60 Kg
di NOx e 61,20 Kg di Componenti Organici. Tutto a vantaggio dell’ambiente.
Il problema dell’energia
L’accesso alle risorse energetiche è il problema che assilla
maggiormente tutti gli Stati. Infatti, disporre di fonti di
energia abbondanti e autonome per le proprie attività
economiche è grande vantaggio. Nel corso degli ultimi
trent’anni questa condizione si è modificata, dopo i ripetuti
aumenti del prezzo del petrolio che hanno provocato la
cosiddetta crisi energetica.
Biomasse
80%
Che cosa hanno fatto i Paesi sviluppati?
Nei Paesi sviluppati si iniziò ad analizzare meglio il fabbisogno
energetico e si pensò allora a tutte le potenziali risorse
alternative: nacque l’idea di diversificare le fonti di energia.
Inoltre i Paesi sviluppati, che sono grandi consumatori di
energia, iniziarono a operare forti risparmi nei consumi, per
preservare le riserve o spendere meno. Puntarono sulla
riorganizzazione di alcuni settori dell’industria e introdussero
sempre di più il riciclaggio dei materiali.
Grazie a questi interventi globali e riducendo i consumi di
energia, i Paesi sviluppati hanno potuto mantenere alto il
proprio tenore di vita.
Che cosa hanno fatto gli altri Paesi?
Le conseguenze più gravi della crisi energetica si ebbero invece
nei Paesi meno avanzati, le cui risorse finanziarie consentirono
di acquistare sempre meno greggio, divenuto più costoso.
La crisi energetica e petrolifera modificò dunque la geografia
del potere a svantaggio dei Paesi più poveri della Terra.
Idroelettrica
4%
16%
Eolica, solare
geotermica etc.
L’aerogramma mostra le principali
fonti di energia “alternative”
Pale eoliche di Valsinni (PZ)
L’acqua, la
topografia e la
geologia
Le carte topografiche
La topografia (dal greco topos, luogo e graphein, scrivere) è la scienza che studia gli
strumenti ed i metodi operativi, sia di calcolo sia di disegno, che sono necessari per
ottenere una rappresentazione grafica, più o meno particolareggiata, di una parte della
superficie terrestre.
Le carte topografiche (fig.1) rappresentano l’orografia di una zona, cioè tutto il territorio
nelle sue condizioni naturali. Nelle carte topografiche possiamo osservare corsi d’acqua,
strade, centri abitati e alture, queste ultime simboleggiate dalle isoipse (fig.2), cioè linee
che individuano una stessa altitudine.
Isoipsa
Fig.1 Esempio di carta topografica di
Ferrandina (MT)
Fig.2 Rappresentazione isoipse
Le carte geologiche
La carta geologica è la rappresentazione dei diversi
tipi di rocce che affiorano sulla superficie terrestre,
rappresentati da colori convenzionali. Insieme alla
classificazione del tipo di rocce, ne è indicata anche
l'età. Esse sono, in realtà, rappresentate su carte
topografiche con isoipse, curve di livello, strutture
tettoniche, giaciture degli strati, giacimenti di
minerali, aree fossilifere e sorgenti.
Spesso le carte geologiche sono corredate da sezioni
geologiche in modo da permettere la corretta
interpretazione della carta.
Per realizzare una carta geologica è necessario un
rilevamento geologico sulla porzione di terreno
interessata lungo itinerari prefissati che permettano
di coprire tutta l'area.
La scala della base topografica viene scelta in base al
dettaglio richiesto dal lavoro. Durante il rilevamento,
tramite la bussola geologica viene anche determinato
l'assetto strutturale delle rocce misurandone
l'inclinazione e l'orientamento della direzione di
immersione degli strati.
La prima carta geologica moderna risale al 1819, anno
in cui William Smith creò la prima carta geologica
dell'Inghilterra.
Esempio di carta geologica (Tricarico, MT)
con i vari colori, ognuno dei quali
rappresenta una tipologia di suolo
La vulnerabilità
intrinseca di un
acquifero
Che cos’è la vulnerabilità intrinseca di un acquifero?
“La vulnerabilità intrinseca o naturale degli acquiferi è la suscettibilità specifica dei
sistemi acquiferi, nelle loro diverse parti componenti e nelle diverse situazioni
geometriche ed idrodinamiche, ad ingerire e diffondere, anche mitigandone gli
effetti, un inquinante fluido od idroveicolato tale da produrre impatto sulla qualità
dell’acqua sotterranea, nello spazio e nel tempo“ ( Civita, 1987)
L’acquifero è lo strato di terreno che contiene acqua.
Il programma SINTACS è largamente utilizzato per la valutazione della vulnerabilità di
un acquifero e si basa sui seguenti parametri:
Soggiacenza
Infiltrazione
Non saturo ( effetto di autodepurazione del non saturo)
Tipologia della copertura
Acquifero (caratteristiche idrogeologiche)
Conducibilità idraulica dell’acquifero
Superficie topografica (acclività della superficie topografica)
Soggiacenza
La soggiacenza è lo spazio tra la superficie della falda e la superficie topografica. È, quindi, la
profondità del livello dell’acqua misurata rispetto al piano campagna.
Infiltrazione
L’infiltrazione è il processo per cui l’acqua (ad es. la pioggia) passa dalla superficie e
raggiunge la falda acquifera esistente. Essa assume notevole importanza nella valutazione
della vulnerabilità poiché essa influisce sul trasporto in profondità degli inquinanti, dapprima
nel non saturo e, quindi, nella zona di saturazione.
Non saturo
Il non saturo o insaturo rappresenta la “seconda linea di difesa” dell’acquifero, dopo il
suolo, nei confronti di inquinanti che percolano.
I principali fenomeni chimico-fisici che operano all’interno di questa zona sono:
Filtrazione
Dispersione
Reazioni chimiche varie
Tipologia della copertura
I terreni di copertura svolgono importanti processi che costituiscono il potenziale di
attenuazione di un suolo, ossia la capacità di difendere un acquifero dagli inquinanti.
Il potenziale di attenuazione di un suolo dipende dai seguenti parametri:
Granulometria
Tessitura
Spessore
Densità volumetrica
Porosità
Conducibilità idraulica
Sostanza organica
Contenuto in argilla
Acquifero
I processi che avvengono in falda, ovvero una volta che l’inquinante ha contaminato l’acqua
sotterranea, possono riassumersi in:
Dispersione: dipende dalla lunghezza e tortuosità dei percorsi delle particelle di fluido.
Diluizione: collegata alla portata unitaria dell’acquifero, alla ricarica netta e alla
velocità effettiva di flusso.
Assorbimento e chimicità: dipendenti dalla composizione chimica della roccia acquifera
che potrà interagire in misura maggiore o minore con
l’inquinante (ossidazione, idrolisi, idratazione, etc.).
Conducibilità idraulica
La conducibilità idraulica è una misura di quanto velocemente l’acqua e, quindi,
l’inquinante da essa portato si sposta all’interno dell’acquifero.
Superficie topografica
Dall’acclività della superficie topografica dipende la quantità di ruscellamento che si
produce a parità di precipitazione e quindi l’allontanamento di un inquinante versato.
Esiste una relazione tra acclività, spessore e tipologia del suolo. In aree a circolazione
sotterranea epidermica vi è un legame tra acclività e gradiente idraulico degli
acquiferi.
Il bacino idrologico
Il bacino idrologico è il comparto di territorio all'interno del quale tutte le acque superficiali
affluiscono in un singolo corso d'acqua (torrente o fiume). I limiti di un bacino sono definiti dallo
spartiacque, che coincide con la linea di cresta dei rilievi circostanti. Forma e dimensioni di un
bacino idrologico sono generalmente determinate dalle caratteristiche topografiche della zona,
mentre la ramificazione del reticolo idrologico dipende dal regime delle precipitazioni, dai tipi di
terreno e dalla vegetazione e, in misura sempre maggiore, dall'attività umana.
Sezione di un bacino idrologico
Il bacino idrogeologico
Il bacino idrogeologico è la zona del sottosuolo nella quale si raccolgono le acque e differisce
dal bacino idrologico in quanto lo spartiacque idrogeologico non coincide con quello topografico
(fig.1). La sua estensione dipende essenzialmente dalla morfologia dei luoghi, dalla tipologia
dei terreni in affioramento e dal loro assetto geologico. Il bacino idrogeologico alimenta le
falde acquifere.
Fig.1 Sezione di un bacino idrogeologico
Bacino idrogeologico
Il ciclo
dell’acqua
Il ciclo dell’acqua
L’acqua dei fiumi, dei laghi e del mare, per effetto del calore solare, sale sotto forma di
vapore nell’atmosfera dove, raffreddandosi, condensa e ricade come pioggia, neve,
grandine. Sulla superficie terrestre questa acqua in parte evapora, parte s’infiltra ,
alimentando le sorgenti ed in parte ruscella confluendo nelle aste fluviali per arrivare
nuovamente al mare. Il ripetersi del ciclo costituisce il motore dell’esistenza della vita sul
nostro pianeta.
Si ringraziano:
Il Dirigente scolastico Prof. Giuseppe Spataro
Il Prof. Michele Lupo
La Prof.ssa Anna Maria Nobile
Tutto il personale scolastico
E la classe IIIA dell’Istituto Comprensivo “Don P. Spera” di Pomarico:
Adduce Domenico, Bia Marina, Buonavista Maria G., Caivano Gianna ,
Camardo Laura, Carlucci Sabrina,Cirella Massimiliano, Colasurdo
Serena, Dicanio Antonio, Ferrandina Alessandro, Gioconda Antonello M.,
Gravina Ilenia, Gualtieri Michele, Liccese Gennaro, Lofrumento Valerio,
Montano Antonio, Musillo Angela, Musillo Gabriella R., Potenza Anthony,
Potenza Arianna, Ramaglia Carmine, Scocozza Mirko, Tria Michele,
Vitella Antonio, Zuccaro Leandro.