Il lago di Chiusi è un bacino lacustre in quota (di massimo invaso) 249,94 m s.l.m. della Toscana, situato nella val di Chiana senese, pochi chilometri a nord-est della località da cui prende il nome e non lontano dal lago di Montepulciano, rispetto al quale si trova pochi chilometri a sud-est ed al quale è idricamente collegato da un canale di collegamento dentro il quale, nei pressi di Passo alla Querce e di Poggio Falcone, si trova una diga meccanizzata a ghigliottina munita di sfioratore (in quota 248,69 m s.l.m.). È il secondo lago più grande della Toscana dopo il lago di Massaciuccoli, se si escludono gli invasi artificiali di Bilancino e di Montedoglio, ma è il quarto se si annoverano tali recenti invasi.
Idrografia Il lago è formato da vari immissari, tra cui i torrenti toscani Gragnano e Montelungo, il torrente umbro Tresa (che veicola anche le acque dei torrenti Maranzano, Moiano e Rio Maggiore), i fossi di origine toscana Marino, Rielle e Circondariale (che riceve le acque del depuratore di Pian delle Torri), i fossi di origine umbra (Fosso del Recinto e Fosso del Pianone che si immettono nel fosso toscano Vuotabotte o Vuotabotti, Rio della Suora, Fosso del Saponaio che riceve le acque dei Fossi dei Puntoni, dei Ballottoli e della Battilana, Fosso della Bacocchia che riceve le acque del Fosso del Poggio Sacco), il Fosso Vuotabotte o Vuotabotti (toscano, che scorre nei pressi del confine tosco-umbro, coincidente con il tratto settentrionale del canale Chianicella) e altri fossi minori.
Il canale circondariale si immette nel lago di Chiusi sulla sinistra di Poggio Casale, mentre il torrente Tresa, il torrente Montelungo e i fossi Marino e Rielle, dopo essersi riuniti in un unico canale, si immettono nel lago sulla destra di Poggio Casale. Il fosso Vuotabotte (ricevente il fosso del Recinto e il fosso del Pianone e inoltre collegato con il canale "Chianetta" tramite la "botte" -attualmente ostruita- sotto il torrente Tresa), sfocia nella parte più a meridione del lago (area sud-orientale), a ridosso del confine con l'Umbria.
Esso è collegato, a nord-ovest, con il vicino lago di Montepulciano che alimenta il canale maestro della Chiana (quando la diga posta nel canale di collegamento tra i laghi di Chiusi e di Montepulciano è lasciata aperta o quando le ondate di piena sfiorano sopra la chiusa, la quale ostacola il flusso dei componenti solidi che sedimentano).
I principali immissari del lago di Montepulciano (torrente Parce che riceve le acque del torrente Monaco, del fosso Salcheto e del fosso Val di Seste) attraversano costantemente una cassa di laminazione e decantazione, di recente realizzazione. Tale cassa è utile per salvaguardare il lago di Montepulciano dall'interramento e per proteggere la qualità delle sue acque.
Attualmente le acque degli immissari del lago di Chiusi non attraversano analoghe casse di costante laminazione e decantazione. Il deflusso verso l'Arno delle acque torbide che, durante le piene, si proiettano sui due laghi (Chiusi e Montepulciano), è ostacolato con conseguente interramento dei Chiari quando le rispettive dighe, poste l'una nel primo tratto del canale di comunicazione e l'altra all'imbocco del Canale maestro della Chiana, rimangono completamente abbassate.
Il lago di Chiusi funge da "polmone" delle piene e pertanto, se si interrasse, verosimilmente potrebbero esponenzialmente aumentare i rischi idro-geologici nell'intero fondovalle, da Chiusi Scalo al lago di Montepulciano, con conseguenti criticità per i nuclei urbanizzati, i siti industriali e agricoli, nonché la viabilità stradale e ferroviaria di epoca successiva ai progetti ottocenteschi di colmata dei laghi di Chiusi e di Montepulciano, incompatibili con l'odierna antropizzazione del fondovalle e con le vigenti normative.
Apparentemente la sponda settentrionale e quella sud-orientale del bacino lacustre chiusino sembrerebbero segnare il confine tra Toscana e Umbria, ma in realtà il territorio toscano (quindi anche la provincia di Siena e il comune di Chiusi) comprende l'intero lago di Chiusi nonché la battigia che circonda il lago a 360°.
A circa 10 km a nord-est del lago di Chiusi, in territorio umbro, è situato il lago Trasimeno che, tra l'altro, riceve le acque del torrente Anguillara. Sull'Anguillara sono altresì convogliati i corpi idrici del fiume Tresa e dei torrenti Rio Maggiore, Moiano e Maranzano, deviati verso il lago di Chiusi attraverso quattro dighe che spesso fanno fluire le acque torbide, durante le piene, lungo un tratto del Tresa che, unitamente al Rio Maggiore (i due maggiori affluenti del Trasimeno), per volontà di papa Innocenzo VIII dal 1490 è stato deviato verso l'odierna Chiusi Scalo (girato verso l'Arno dopo il trattato del 1780 tra Granducato di Toscana e Stato Pontificio) e che oggi è inalveato tra poderosi argini, nonché munito di una recente cassa di esondazione nei pressi di Moiano (in Umbria).
L'ultimo tratto del torrente Tresa è stato modificato negli anni ottanta del secolo XX (da allora le sue acque decantano parzialmente nell'area di colmata - in sinistra idraulica - soltanto in caso di piene eccezionali, cioè molto raramente).
Le dighe a ghigliottina nel torrente Tresa e nel torrente Rio Maggiore, non distanti da Sanfatucchio (frazione del comune di Castiglione del Lago), dividono il bacino idrografico del Tevere da quello dell'Arno. Nell'argine destro del torrente Tresa, in Toscana, è inglobata la torre di "Beccati Questo" del secolo XIII, costruita sopra un ponte romano sul Clanis, la quale, ristrutturata dalla Repubblica di Siena nel secolo XV, si ergeva in mezzo alla Chiana. A essa, in Umbria (ex Stato Pontificio), si contrappone la Torre di Beccati Quello.
Storia Il lago di Chiusi ha origine tettonica (come dimostrano studi geologici) ed esiste da lungo tempo, essendo testimoniato anche in epoca etrusca e romana. Studi geologici mettono in luce l'esistenza dei laghi di Chiusi e di Montepulciano da milioni di anni, quantomeno dal Pliocene quali residui del grande mare del Pliocene italiano, nonché del grande lago di Val di Chiana esistente nel Villafranchiano superiore, drenato dall'erosione collinare per lo scorrere verso Sud delle acque al principio del Pleistocene. In origine esso era collocato lungo il corso del fiume Clanis che sgorgava dal colle Clanis (Chiani), a ovest di Arezzo, e scendeva verso il Tevere fluendo attraverso i laghi di Montepulciano e di Chiusi, il cui "zero idrometrico" si trovava in quota più bassa rispetto a oggi.
Fino a 150.000 anni fa (circa), il Clanis riceveva le acque dell'Arno (cosiddetto Arno Tiberino), che ivi giungevano dal lago pleistocenico di Quarata, transitando tra il colle di San Zeno e quello di Chiani. Durante il Quaternario (esattamente centocinquantamila anni fa) l'Arno trovò naturalmente un nuovo percorso (quello attuale verso Firenze). Gli Etruschi limarono probabilmente una strettoia in granito lungo il corso dell'Arno, nei pressi di Arezzo, per evitare che le piene dell'Arno sfiorassero verso San Zeno e il fiume Clanis (il cui alveo sia ordinario - o "di piena" - sia maggiore - o "di esondazione" - scorreva in una valle molto incavata, come è emerso da carotaggi e studi recenti, dalla pendenza ben superiore allo 0,5 per mille, più che sufficiente per il trasporto solido (circa 245 m s.l.m. presso Chiani, 110 m s.l.m. a Ciconia). Il Clanis, affluente del Tevere, era navigabile e attraverso il suo alveo gli esperti navigatori etruschi giungevano a Roma e al Mar Tirreno, e viceversa.
In epoca medievale, a seguito dell'allagamento (per causa antropica) della Valle del Clanis, dalla metà secolo XI (1052-1055) lo "zero idrometrico" dei laghi di Chiusi e di Montepulciano si elevò notevolmente, formandosi un unico gigantesco lago artificiale, che partiva dalla diga del Muro Grosso presso Carnaiola-Olevole e risaliva in direzione di Arezzo.M. Monaldeschi della Cervara, Comentari historici, in Venetia 1584, ff. 30v-31r, relativamente al tempo di Enrico III il Nero, che muore nel 1056 lasciando il regno del Sacro Romano Impero al figlio di cinque anni Enrico IV di Franconia, prima della cronaca degli eventi successivi al 1057 (si notano censure contraddistinte da quattro puntini di sospensione): Dalli Orvietani fu in questi tempi fatto il ponte.... sopra alle Chiane, per ritenere l'acque, e far inondare la Valle soprastante, acciò non vi potessero habitare li ladri, e malandrini; imperoche era la Valle di folti arbori piena, e di boschi. [...] Fu medesimamente in questi tempi fondato il Castello Montelione, la Torre nel colle detto il Torrone [cioè Fabro, n.d.a.]; e quella nella strada di M. Albano, per guardia della Valle di Chiane, quale era in dominio delli Orvietani. Benché altri credano, che ciò fosse fatto per ordine de Romani: acciò l'acque correnti non ingrossassero il Tevere, e non inondassero la Città, e paese di Roma. L'allagamento della valle del Clanis fu un episodio catastrofico che comportò la perdita di un fondovalle altamente antropizzato, anche dal punto di vista agricolo, oltretutto percorso dalla Via Cassia vetus (dai fines Clusinorum a Clusium) e dalla Via Cassia Adrianea (da Clusium verso nord) correnti in "destra idraulica" (lato occidentale) di tale fiume, anch'esse sommerse dalle acque. Contemporaneamente ebbero un grande sviluppo la Via Francigena e la neo-realizzata Via Romea Germanica (o Via Teutonica).
Successivamente, con l'escavazione presso Arezzo (ai piedi del colle di Chiani) di un canale artificiale nel 1338 (fossatum novum), controllato dalla diga detta Ponti Murati di Arezzo (anch'essa del 1338), utile per deviare le acque esondate del Clanis verso l'Arno, in area aretina furono eretti sbarramenti (dighe) per alimentare l'industria molitoria (Chiusa dei Monaci) e, con il tempo, ulteriori opere idrauliche per limitare e/o traversare il grande bacino (come Ponte alla Nave sul fossatum novum, Ponte di Valiano in area senese [poi fiorentina], ecc.) - le quali si aggiungevano ai trecenteschi Ponti di Arezzo - che non migliorarono la situazione (impaludamento e malaria) nella parte settentrionale della valle, le cui acque superficiali, in area aretina, erano state deviate verso l'Arno nel sec. XIV.
Nel 1490, su ordine di papa Innocenzo VIII, i maggiori affluenti del lago Trasimeno, cioè Tresa (proveniente da Panicale) e Rio Maggiore (proveniente da Sanfatucchio), che fino al 1422 affluivano al Trasimeno e da lì verso la Val di Chiana, a causa dei ripetuti crolli dell'emissario di S. Savino furono deviati (direttamente) verso Chiusi, aggravando relativamente - in quanto da sempre immissari del Trasimeno e del Clanis - l'impaludamento in Val di Chiana.
Intorno al 1500 (come attesta la celebre mappa di Leonardo da Vinci), a causa dei plurimi prolungamenti del fossatum novum (1338) verso Sud, ad opera della Repubblica di Firenze, il displuvio delle acque superficiali della valle - in parte immissarie dell'Arno e ancora in gran parte del Tevere - si trovava, secondo l'interpretazione di Leonardo da Vinci, tra Foiano della Chiana per le acque superficiali fluenti verso Nord e Sinalunga-Torrita di Siena per quelle dirette a Sud. Nel 1551 Antonio Ricasoli, per mezzo di una celebre livellazione (perizia con individuazione delle quote), dimostrò che il reale displuvio si trovava più a nord, ovverosia tra Porto a Pigli e loc. Brolio.