La diga di Bilancino è ubicata sul fiume Sieve nel comune di Barberino di Mugello (FI) a circa 35 km da Firenze. L’invaso è utilizzato prevalentemente a scopo idropotabile, mediante l’integrazione delle portate del fiume Sieve, affluente del fiume Arno. Con l’adozione dello Stralcio del Piano di Laminazione, da ottobre 2017, la diga è utilizzata in via sperimentale anche a scopo di laminazione per mitigare le criticità a livello locale lungo il corso del fiume Sieve; l’invaso è utilizzato inoltre per attività turistiche e ricreative e per la produzione di energia elettrica nella centrale posta a valle della diga.

L’opera di sbarramento è interamente impostata sulla formazione rocciosa di base, detta “formazione dell’Acquerino” (ex «Macigno»), costituita da alternanze arenaceo-pelitiche e pelitico-arenacee.

La diga di Bilancino è una diga in terra zonata con nucleo interno per la tenuta. La struttura arginale di sbarramento ha uno sviluppo planimetrico di circa 710 m, in parte rettilineo ed in parte arcuato. La zonatura del corpo diga è pressoché simmetrica: nella parte centrale della sezione del rilevato è presente il nucleo argilloso impermeabile, mentre in adiacenza ad esso sono stati realizzati i filtri subverticali sabbiosi e sabbioso-ghiaiosi; i rinfianchi sono costituiti da un’ampia zona interna di materiali alluvionali ghiaioso-sabbiosi nelle parti basse e materiali alluvionali selezionati, a più elevata permeabilità, nelle parti contro rockfill ed in quelle più alte. In asse ed in fondazione del nucleo è presente un cunicolo, esteso su tutto lo sviluppo della diga, a cui si può accedere da tre diversi manufatti. 

Per la tenuta in fondazione è presente uno schermo profondo in asse alla diga, prolungato anche sulle due spalle. Sulla fondazione del rinfianco di valle della diga è presente un tappeto drenante suddiviso in 14 campi mediante collettori e cunicolo di valle, per il controllo delle filtrazioni sia in fondazione che attraverso il nucleo di tenuta. 

La diga è monitorata mediante la misura strumentale degli spostamenti planimetrici ed altimetrici, dei livelli piezometrici, dei cedimenti, delle deformazioni del terreno e del rilevato e mediante la misura delle perdite e delle filtrazioni.

Scarico di superficie:

è costituito da una struttura in calcestruzzo ubicata lungo la sponda orientale dell’invaso, a circa 1 km dalla diga, ed è composto da due parti: una con soglia fissa a sfioro libero (sviluppo 75 m e quota 252,00 m s.l.m.), ed una con soglia presidiata da una paratoia a ventola di altezza 3 m (sviluppo 12 m e quota di sfioro a paratoia abbattuta 249,00 m s.l.m.). Le portate sfiorate vengono raccolte da un canale in cemento armato che termina nella vasca di smorzamento. Lo scarico di superficie è in grado di rilasciare una portata complessiva di circa 940 m³/s alla quota di massimo invaso.

Scarico di fondo:

è ubicato nella parte meridionale del bacino in corrispondenza della torre di presa, nella cui parte inferiore sono stati ricavati gli imbocchi degli scarichi di fondo e di esaurimento. Lo scarico di fondo è intercettato da due paratoie piane in serie (2,8x4,2 m) ed ha la soglia di imbocco posta a quota 231 m s.l.m. A valle delle paratoie, le acque defluiscono all’interno di una galleria per circa 600 m, allo sbocco della quale fanno seguito la vasca di smorzamento, un breve tratto di canale in cemento armato, il manufatto di raccordo con il canale dello scarico di superficie ed infine la restituzione nell’alveo naturale del fiume Sieve. Lo scarico di fondo è in grado di rilasciare una portata complessiva di circa 260 m³/s alla quota di massimo invaso.

Scarico di esaurimento:

è costituito da una tubazione sub-orizzontale di acciaio, con asse di imbocco alla quota di 222,40 m s.l.m., presidiata da due paratoie piane in serie. A valle delle paratoie, le portate defluiscono a pelo libero nella galleria dello scarico di fondo.

La derivazione è costituita da tre coppie simmetriche di bocche di presa ubicate a quote diverse sulla parte anteriore della torre di presa, presidiate ciascuna da una valvola a farfalla. Le suddette sei bocche confluiscono in due tubazioni con diametro pari a 1,1 m che si sviluppano al di sotto della platea della galleria dello scarico di fondo fino allo sbocco di quest’ultima, proseguendo fino alle turbine presenti all’interno della centrale idroelettrica; da questa, le portate vengono restituite nell’alveo naturale del fiume Sieve consentendo, nei periodi di magra, l’integrazione delle portate del fiume Arno per scopi idropotabili.