Επισκόπηση φραγμάτων και δεξαμενών

Ένα φράγμα είναι κάθε φράγμα που συγκρατεί το νερό. τα φράγματα χρησιμοποιούνται κυρίως για την αποθήκευση, τη διαχείριση και / ή την πρόληψη της ροής υπερβολικού νερού σε συγκεκριμένες περιοχές. Επιπλέον, ορισμένα φράγματα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό το άρθρο εξετάζει τα ανθρωπογενή φράγματα, αλλά τα φράγματα μπορούν επίσης να δημιουργηθούν από φυσικές αιτίες όπως γεγονότα μαζικής σπατάλης ή ακόμα και ζώα όπως ο κάστορας.

Ένας άλλος όρος που χρησιμοποιείται συχνά όταν συζητάμε για φράγματα είναι δεξαμενή. Μια δεξαμενή είναι μια ανθρωπογενής λίμνη που χρησιμοποιείται κυρίως για την αποθήκευση νερού. Μπορούν επίσης να οριστούν ως τα συγκεκριμένα σώματα ύδατος που σχηματίζονται από την κατασκευή ενός φράγματος. Για παράδειγμα, η δεξαμενή Hetch Hetchy στο Εθνικό Πάρκο Yosemite της Καλιφόρνιας είναι το σώμα του νερού που δημιουργήθηκε και συγκρατήθηκε από το φράγμα O'Shaughnessy.

Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους μεγάλων φραγμάτων είναι το κοίλο φράγμα. Αυτά τα φράγματα τοιχοποιίας ή σκυροδέματος είναι ιδανικά για στενές και / ή βραχώδεις τοποθεσίες, επειδή το καμπύλο σχήμα τους κρατά εύκολα το νερό με βαρύτητα χωρίς να χρειάζεται πολλά δομικά υλικά. Τα φράγματα Arch μπορούν να έχουν ένα μεγάλο ενιαίο τόξο ή μπορούν να έχουν πολλαπλές μικρές αψίδες που χωρίζονται από σκυρόδεμα. Το φράγμα Hoover, το οποίο βρίσκεται στα όρια των αμερικανικών κρατών της Αριζόνα και της Νεβάδας, είναι ένα αψίδα φράγματος.

Ένας άλλος τύπος φράγματος είναι το φράγμα στήριξης. Αυτά μπορεί να έχουν πολλαπλές καμάρες, αλλά σε αντίθεση με ένα παραδοσιακό αρχαίο φράγμα, μπορούν επίσης να είναι επίπεδες. Κανονικά φράγματα στήριξης είναι κατασκευασμένα από σκυρόδεμα και διαθέτουν μια σειρά τιράντες που ονομάζονται αντηρίδες κατά μήκος της κατάντη πλευράς του φράγματος για την αποτροπή της φυσικής ροής του νερού. ο Φράγμα Daniel-Johnson στο Κεμπέκ, στον Καναδά είναι ένα φράγμα πολλαπλών αψίδων.

Στις ΗΠΑ, ο πιο κοινός τύπος φράγματος είναι το φράγμα αναχώματος. Αυτά είναι μεγάλα φράγματα κατασκευασμένα από χώμα και βράχο που χρησιμοποιούν το βάρος τους για να συγκρατήσουν το νερό. Για να αποφευχθεί η μετακίνηση του νερού μέσω αυτών, τα φράγματα αναχώρησης έχουν επίσης έναν πυκνό αδιάβροχο πυρήνα. Το φράγμα Tarbela στο Πακιστάν είναι το μεγαλύτερο φράγμα αναχώματος στον κόσμο.

Τέλος, τα φράγματα βαρύτητας είναι τεράστια φράγματα που είναι κατασκευασμένα για να συγκρατούν το νερό χρησιμοποιώντας μόνο το βάρος τους. Για να γίνει αυτό, κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας εκτεταμένες ποσότητες σκυροδέματος, καθιστώντας τους δύσκολους και δαπανηρούς για οικοδόμηση. ο Φράγμα Grand Coulee στο αμερικανικό κράτος της Ουάσιγκτον είναι ένα φράγμα βαρύτητας.

Ο πρώτος και συνήθως μεγαλύτερος τύπος δεξαμενής ονομάζεται δεξαμενή φραγμένης κοιλάδας. Πρόκειται για δεξαμενές που βρίσκονται σε στενούς πεδινές εκτάσεις όπου μπορεί να συγκρατηθούν τεράστιες ποσότητες νερού από τις πλευρές της κοιλάδας και από ένα φράγμα. Η καλύτερη θέση για ένα φράγμα σε αυτούς τους τύπους δεξαμενών είναι όπου μπορεί να ενσωματωθεί στον τοίχο της κοιλάδας με τον καλύτερο τρόπο για να σχηματίσει μια υδατοστεγή σφράγιση.

Για να κατασκευάσει μια δεξαμενή φραγμένη στην κοιλάδα, ο ποταμός πρέπει να εκτραπεί, συνήθως μέσα από μια σήραγγα, στην αρχή της εργασίας. Το πρώτο βήμα για τη δημιουργία αυτού του τύπου δεξαμενής είναι η έκχυση μιας ισχυρής βάσης για το φράγμα, μετά την οποία μπορεί να ξεκινήσει η κατασκευή στο ίδιο το φράγμα. Αυτά τα βήματα μπορεί να διαρκέσουν μήνες έως χρόνια, ανάλογα με το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του έργου. Μόλις τελειώσει, η εκτροπή αφαιρείται και ο ποταμός μπορεί να ρέει ελεύθερα προς το φράγμα μέχρι να γεμίσει σταδιακά τη δεξαμενή.

Επιπλέον, η δημιουργία δεξαμενής απαιτεί την πλημμύρα μεγάλων εκτάσεων, σε βάρος του φυσικού περιβάλλοντος και μερικές φορές σε χωριά, πόλεις και μικρές πόλεις. Η κατασκευή της Κίνας Φράγμα Τριών Φαράγγων, για παράδειγμα, απαιτούσε τη μετεγκατάσταση άνω του ενός εκατομμυρίου ανθρώπων και πλημμύρισε πολλούς διαφορετικούς αρχαιολογικούς και πολιτιστικούς χώρους.

Μια άλλη σημαντική χρήση των φραγμάτων είναι η παραγωγή ενέργειας, καθώς η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μία από τις μεγαλύτερες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο. Η υδροηλεκτρική ενέργεια παράγεται όταν η δυναμική ενέργεια του νερού στο φράγμα οδηγεί έναν υδραγωγό που στη συνέχεια γυρίζει μια γεννήτρια και δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια. Για την καλύτερη αξιοποίηση της ισχύος του νερού, ένας κοινός τύπος υδροηλεκτρικού φράγματος χρησιμοποιεί δεξαμενές με διαφορετικά επίπεδα για να ρυθμίζει την ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας όπως απαιτείται. Όταν η ζήτηση είναι χαμηλή για παράδειγμα, το νερό κρατιέται σε μια ανώτερη δεξαμενή και καθώς η ζήτηση αυξάνεται, το νερό απελευθερώνεται σε μια χαμηλότερη δεξαμενή όπου περιστρέφει έναν στρόβιλο.

Ορισμένες άλλες σημαντικές χρήσεις των φραγμάτων και των δεξαμενών περιλαμβάνουν τη σταθεροποίηση της ροής του νερού και την άρδευση, την πρόληψη των πλημμυρών, την εκτροπή του νερού και την αναψυχή.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα φράγματα και δεξαμενές επισκεφθείτε το PBS's Φωτ.

1. Rogun - 1.099 πόδια (335 μ.) Στο Τατζικιστάν
2. Νουρέκ - 984 πόδια (300 μ.) Στο Τατζικιστάν
3. Grande Dixence - 932 πόδια (284 μέτρα) στην Ελβετία
4. Ινγκούρι - 892 πόδια (272 μ.) Στη Γεωργία
5. Boruca - 876 πόδια (267 μ.) Το Κόστα Ρίκα
6. Vaiont - 860 πόδια (262 μέτρα) στην Ιταλία
7. Chicoasén - 856 πόδια (261 μ.) Στο Μεξικό
8. Tehri - 855 πόδια (260 μ.) Στην Ινδία
9. Álvaro Abregón - 853 πόδια (260 μ.) Στο Μεξικό
10. Mauvoisin - 820 πόδια (250 μ.) Στην Ελβετία
11. Λίμνη Kariba - 43 κυβικά μίλια (180 km³) στη Ζάμπια και τη Ζιμπάμπουε
12. Εμπορική δεξαμενή Kuybyshev - 14 κυβικά μίλια (58 km³) στη Ρωσία