JAES Learning

ПОСЕТИТЕ НАШ YOUTUBE-КАНАЛ
Jaes Sponsor - Basket



Дамба Гувера | Все секретыИнженерного Чуда

Великолепная дамба гувера построенная 80 лет назад всё ещё прочно стоит и служит США для ирригации борьбы с наводнениями и производства электроэнергии даже во время проливного дождя вы не увидите чтобы дамба гувера переполняло настолько чтобы вызвать разрушение Добро пожаловать в инженерные секреты дамбы гувера в этом видео вы возьмёте на себя роль инженера-программиста построите гигантскую плотину на реке Колорадо в аризоне Геодезическая группа мистера Джона сэвиджа нацелилась на горы чёрного каньона рядом с рекой Колорадо В.

Причина горы имеют приличную высоту и узкие промежутки между ними что позволяет значительно экономить на строительных материалах Однако перед главным инженером проекта всё ещё стояло множество задач по проектированию Давайте начнём с проектирования прямой бетонной стены одной толщины очевидно что сильное давление воды приводит к деформации и изгибу стены Вы можете заметить что из-за этого изгиба наружные волокна удлиняются а внутренние сжимаются этот сценарий приводит к растяжению на низовой грани стены и сжатию на её верховой грани когда бетон.

Испытывает стягивающую нагрузку в нём легко образуются трещины как правило В современных зданиях для решения этой проблемы используется стальная арматура поскольку Она легко выдерживает большую растягивающие Джона сэвиджа было гораздо более простое решения не требующее стальной арматуры технология арочной плотины Когда вы придаёт кривизну она становится арочной плотиной как показано эта арочная плотина деформируется под нагрузкой воды Теперь если вы Сравните деформированную форму этой плотины с её первоначальной формой вы заметите как уменьшается длина верховых и низовых.

Волокон Что означает что всё тело плотины будет подвергаться сжимающей нагрузке бетон может выдерживать сильное сжатие в этом и заключается простая красота технологии арочной плотины Однако если мы введём плотину в эксплуатацию всё ещё велики шансы что она обрушится из-за давления воды мы можем решить эту проблему постепенно увеличивая ширину плотины к основанию такой подход приведёт к снижению центра тяжести тела плотины Чем ниже центр тяжести тем выше устойчивость объекта конструкция которую мы только.

Разработали называется гравитационно арочной плотиной и эта конструкция может решить проблемы растягивающей напряжения и устойчивости эта конструкция с увеличивающейся шириной также может противостоять сдвигают плотины неоднородна Она имеет треугольную форму и увеличивается к основанию Однако поскольку площадь плотины увеличивается к основанию величина напряжения сдвига в каждой плоскости сечения почти одинакова следующей большой проблемой с которой столкнулся севидж была высота плотины Чем выше плотина тем больше её водо аккумулирующая способность Это очевидно является преимуществом для производства электроэнергии и борьбы.

Наводнениями но возможно ли построить плотину такой же высоты как горы первых нам нужно проанализировать максимальный расход паводка который может произойти в течение срока службы плотины который зависит от региональных данных об осадках и площади водосбора после строительства такой высокой плотины даже во время проливного речного стока если плотина не заполняется до предела то она очевидно была спроектирована с перерасчётом более того строительство более высокой плотины требует значительно большего количества материалов что резко увеличивает стоимость её строительство поэтому.

Мистер сэвидж выбрал высоту которая была экономически эффективной удовлетворяла потребности близлежащих городов в воде а также обеспечивала борьбу с наводнениями высота которую он выбрал составляла 726 футов основная Проектная часть этой плотины в настоящее время завершена теперь перейдём к самой интересной части реализации строительства будучи арочной плотиной нуждается в прочных горных опорах для передачи нагрузки Давайте возьмём поперечный разрез гор Вы видите что Скала на поверхности выветрить слабы поэтому первой задачей при строительстве гувера было удалить все.

Выветрится только цельные чтобы добраться до цельных пород рабочие просверлили отверстие отбойными молотками и взорвали их динамитом после взрывных работ были посланы рабочие акробаты с верёвками чтобы очистить стены от рыхлой породы а извлеченный материал был вывезен на грузовиках эта плотина должна иметь прочное соединение с боковыми опорами для этой цели они снова раскопали горную стену в форме арки взрывая Динамит тело плотины формируется из этих глубоких отверстий Что делает соединение горной опоры и плотины действительно прочным тепер.
Большой вопрос заключается в том такой массивной плотины при проведении земляных работ крайне важно достичь прочного слоя почвы называемого твёрдыми слоями чтобы найти твёрдые слои рабочие использовали экскаваторы и раскопали русло реки на глубину целых 135 футов они вырыли русло реки той же ширины что и ширина основания плотины одна деталь которую мы ещ не упомянули заключается в том что прежде чем они начали всю эту работу они дож бы сначала направить речной поток в другом.

Направлении для этого они построили временные гидротехнические перемычки и водозаборные туннели теперь пришло время для бетонных работ для этого мы должны сначала смонтировать для бетонирования устройство опалубки и из дерева как только работа с опалубкой или формой будет завершена мы начнём заливку бетона Однако главная проблема здесь заключается в том что когда цемент вступает в реакцию с водой он выделяет тепло учитывая масштаб проекта заливка всего бетона сразу создаст огромный запас тепла что приведёт к расширению.

Материала и тепловым трещинам в бетоне что в свою очередь приведёт к разрушению проекта вот новый метод строительство для решения этой проблемы инженеры умело разделили всю площадь плотины на несколько блоков каждый примерно 50 на 50 футов и залили бетон в каждый блок один за другим охлаждение этих блоков с небольшим количеством бетона занимало гораздо меньше времени кроме того они встроили в эти блоки стальные трубы диаметром 2 дюйма по трубам текла холодная вода которая контролировала.

Температуру в бетоне и устанавливала ест и легко как только бетон затвердел рабочие заполнили эти стальные трубы жидким бетонным раствором этот метод оказался настолько эффективным Что на дамбе губера до сих пор не появилось ни одной трещины теперь давайте рассмотрим детали самого большого применения дамбы гувера производство электроэнергии Возможно вы заметили четыре огромные башни внутри водоёма плотины это водозаборные башни несколько затворов по высоте этих башен регулируют расход воды затем водозаборная башня соединяется с этими турбинный 500 футов которые подают.

К турбинам для выработки электроэнергии мистр сэвидж спроектировал образную электростанцию у основания плотины ниже по течению вода из водоводов вращает 17 вертикальных турбин Фрэнсиса которые вращают серию электрогенераторов каждый из этих генераторов производит достаточно электроэнергии чтобы обслужить 100.000 Человек позже эта вода выпускается через выпускные отверстия ниже по течению с целью орошения дамба гувера роет более миллиона акров Земли Интересно что плотина также создаёт Одно из самых больших искусственных озёр в мире озеро МИД это огромное хранилище.

Воды помогает пополнять запасы грунтовых вод тем самым повышая уровень воды в близлежащих колодцах следующее очевидное применение дамбы гувера - борьба с наводнениями в случае наводнения или сильных дождей плотина накапливает воду в водохранилище и предотвращает её поступление в случае угрозы жизни и строением ниже по течению теперь давайте рассмотрим небольшую проблему проекта что если плотина перель через край вода может легко повредить конструкции построенные ниже по течению чтобы решить эту потенциальную проблему построили каналы так называемая водоотводы по.

Стороны плотины выше по течению чтобы вода могла сливаться вниз по течению эти водоотводы расположены на 27 футов ниже верхней части плотины если вода достигает этого уровня она начинает поступать в водоотводы знаете ли вы что вы действительно можете ходить внутри тело плотины гувера внутри тела плотины скрыто несколько туннелей эти туннели необходимо было построить из-за простого явлени с которым мы все знакомы просачивание воды жидкость под давлением всегда стремится вырваться через пористый материал здесь молекулы.

Протекают через почву под телом плотины изза эффекта проса проблема заключается в том что этот поток создат высокое взвешивают её устойчивость Вот почему Мистер сэвидж спроектировал галерею туннель который собирает всю просачиваются воду из тела и основания плотины это действительно значительно снижает взвешивающего противодавление затем собранная вода безопасно сливается режет утечек или трещин такие подробные инженерные планы с ориентированным на будущее видением являются причиной того что дамба гувера всё ещё прочно стоит и служит народу Мы надеемся что.

Понравился рассказ об этом инженерном подвиге прежде чем видео закончится команда Лекс хотела бы отдать Дань уважение всем деше рабочим которые пожертвовали своими жизнями чтобы сделать эту гигантскую плотину реальностью.