Empangan ialah struktur yang membantu menghalang kenaikan atau pengaliran air untuk satu tujuan atau yang lain. Bangunan pertama jenis ini ditemui di Mesir, di mana ia digunakan untuk mencipta kemudahan penyimpanan air. Ahli arkeologi dari Jerman menemui objek sedemikian dua ratus kilometer dari Kaherah. Ia adalah empangan dengan nama sendiri "Sad el-Karaf", yang terdapat dalam rekod Herodotus. Mengenai umurnya, pakar tidak bersetuju. Sesetengah percaya bahawa ia telah dibina pada 3200 SM, yang lain - bahawa dalam selang antara 2950-2750. SM.
Empangan tertua diperbuat daripada apakah?
Berapa besarkah empangan tertua? Bangunan yang mengagumkan ini adalah dinding batu berkembar, di antara sisinya dilemparkan serpihan batu. Panjang empangan itu melebihi 100 meter di sepanjang puncak, manakala ketinggian mencapai 12 meter. Projek serupa membenarkan pengumpulan sehingga dua juta meter padu air di Wadi al-Gharavi.
Orang Cina membina secara besar-besaran dan selama berabad-abad
Sesetengah ahli sejarah percaya bahawa empangan pada Zaman Gangsa dibina di mana-mana pada titik pembangunan satu atau yang laintamadun tempatan. Sebagai contoh, struktur batu sejak abad ketujuh SM ditemui di Mesopotamia. Di Syria purba, struktur serupa dibina satu setengah ribu tahun sebelum kelahiran Kristus. (Nahr al-Assi). Pembinaan empangan berskala besar juga diperhatikan di China purba. Di sini tuan, dan kemudiannya maharaja Yu, menjadi terkenal, yang kepadanya pada 2283 SM penguasa semasa mempercayakan pengurusan semua pembinaan air di empayar. Di bawah pimpinan Yu Agung (sebagaimana dia masih dipanggil), lebih daripada satu empangan telah didirikan. Ia merupakan pembinaan berskala besar selama berabad-abad dan beribu tahun, yang memungkinkan pada 250 SM untuk mengairi, sebagai contoh, 50,000 kilometer persegi di padang pasir Sichuan menggunakan perairan Sungai Minjiang. Dan di Chinalah amalan membina struktur hidraulik menggunakan elemen seperti gerbang dilahirkan.
Direka oleh da Vinci sendiri
Di Eropah, di mana masalah pengairan tidak begitu teruk seperti di Asia dan Afrika, empangan muncul kemudian - pada abad ke-16. Versi melengkung, khususnya, disebut dalam kronik Sepanyol pada tahun 1586, tetapi jurutera percaya bahawa peranti itu sendiri mungkin telah dibina berabad-abad lebih awal. Ini berdasarkan fakta bahawa para jenius pada masa itu mengambil bahagian dalam reka bentuk mereka - Leonado da Vinci, Malatesta, Mechini, dan juga mengambil kira pengalaman terkumpul yang datang ke Eropah selepas hubungan dengan dunia Arab. Sebagai contoh, diketahui bahawa walaupun seperti itu, pada pandangan pertama, struktur yang tidak terlalu kuat, seperti empangan tanah, telah dikendalikan selama satu abad,sebelum runtuh (didirikan di Perancis pada 1196).
Penggunaan empangan di Rusia
Bagi Rusia, dengan sumber airnya yang kaya, juga, pada pandangan pertama, empangan tidak begitu diperlukan. Walau bagaimanapun, mereka telah wujud di sini sejak abad ke-14 Masihi dan digunakan dalam sistem kilang air. Sebutan pertama empangan dicatat dalam wasiat Dmitry Donskoy, bertarikh 1389. Peter the Great menunjukkan minat khusus dalam struktur sedemikian, jadi pada abad ke-18 sudah ada lebih daripada 200 objek di Empayar Rusia, di antaranya menonjol empangan tanah tinggi - Zmeinogorskaya. Sumber air melalui peranti sedemikian telah dipindahkan untuk digunakan dalam tekstil, perlombongan dan perusahaan lain pada masa itu.
Empangan ialah struktur hidraulik yang boleh dikaitkan dengan satu atau jenis objek lain, bergantung pada pengelasan. Hari ini, terdapat takungan, alat penurun air dan alat angkat. Empangan takungan biasanya sangat tinggi dan mempunyai keupayaan untuk mengawal pelepasan air. Struktur rendah (contohnya, untuk membina kolam) biasanya tidak mempunyai air larian. Satu lagi klasifikasi penting ialah pembahagian objek bergantung pada kedalaman air di hadapan meterai. Di sini, empangan tekanan rendah, sederhana dan tinggi dibezakan (masing-masing sehingga 15, 50 dan lebih daripada 50 meter).
Empangan untuk sungai dan lurah
Empangan di sungai boleh dibina kedua-duanya melintang (untuk menaikkan paras air, mengatur air terjun, yang kuasanya entah bagaimana boleh digunakan; untuk membuat air cetekbahagian sungai yang boleh dilalui kapal), dan sepanjang (untuk melindungi daripada banjir). Dalam sesetengah kes, anak sungai, lurah dan longkang disekat oleh empangan untuk menampung air salji cair di dalamnya, yang kemudiannya digunakan untuk pengairan atau untuk memberi makan saluran navigasi.
Elemen utama HPP
Struktur struktur hidraulik biasanya termasuk empangan, takungan di hadapan atau selepasnya, pemasangan mengangkat air, kompleks loji kuasa hidroelektrik, cerun untuk laluan ikan, longkang air (jika sistem ialah pembetung), struktur untuk mengukuhkan pantai dan membersihkan sistem daripada mendapan. Objek yang besar diperbuat daripada konkrit bertetulang, manakala yang kecil boleh dibina daripada tanah, logam, konkrit, kayu atau kain. Adalah diketahui bahawa semasa banjir di Komsomolsk-on-Amur, empangan pelindung terdiri daripada askar Kementerian Situasi Kecemasan, memegang pada diri mereka kepingan filem yang menghalang air daripada melimpah ke atas bahagian atas struktur pelindung sedia ada.
Bagaimanakah empangan boleh mengambil beban?
Pengkelasan empangan lain menggambarkan cara objek ini menahan beban. Bangunan graviti melihat kesan dengan keseluruhan jisimnya dan menentang disebabkan oleh lekatan tapak empangan dan asas di mana ia berdiri. Pilihan sedemikian biasanya sangat besar. Sebagai contoh, sebuah empangan hidroelektrik di Sungai Indus (Empangan Tarbela) mempunyai ketinggian kira-kira 143 meter dan panjang lebih daripada 2.7 km, yang menghasilkan jumlah keseluruhan 130 juta meter padu. meter. Objek melengkung memindahkan tekanan ke bank. Jika gerbang itu lebar dan tekanannya tinggi, maka lengkung-model graviti atau gerbang dengan penopang di pangkalan. Pilihan penopang mempunyai dinding empangan yang lebih nipis, tetapi tapak bertetulang kerana unsur sokongan. Empangan sedang dibina hari ini menggunakan kaedah pukal atau aluvium, serta kaedah letupan terarah.
Akibat kemalangan
Kemalangan di empangan membawa kerugian material yang ketara, kerana bukan sahaja peralatan unik musnah, tetapi juga perusahaan yang mengendalikan bekalan elektrik dan air dari hentian empangan ini. Kadang-kadang seluruh penempatan dihanyutkan oleh aliran air, kawasan tanaman ditenggelami air, tanaman hilang. Tetapi perkara yang paling teruk ialah berpuluh-puluh, ratusan malah ribuan orang boleh mati hampir serta-merta.
Jadi, pada Mac 1928, di San Francisco Canyon, kemusnahan Empangan St. Francis berlaku, kemudian kira-kira enam ratus orang mati, dan kepingan berbilang meter empangan itu sendiri ditemui pada jarak kira-kira satu kilometer dari tapak terobosan. Di USSR, semasa Perang Patriotik Besar (1941), keputusan telah dibuat untuk sengaja melemahkan empangan Dneproges berkaitan dengan pendudukan Zaporozhye oleh tentera fasis. Struktur konkrit besar telah rosak sebahagiannya dengan 20 tan ammon. Berapa ramai orang yang mati ketika itu masih belum ditentukan dengan tepat. Angka-angkanya adalah dari dua puluh hingga seratus ribu orang, termasuk tentera, pelarian dan penduduk, yang mungkin berada di tebing kiri Dnieper, yang mengambil berat unsur air.
Jumlah keseluruhan mangsa adalah kira-kira 230 ribu orang
Kemalangan empangan selepas perangloji janakuasa besar melibatkan korban yang lebih besar. Pada Ogos 1975, apabila empangan Banqiao pecah, hanya 26,000 orang mati lemas, dan mengambil kira penyebaran wabak dan kebuluran, angka kematian mencecah 170-230 ribu orang. Pada masa yang sama, kira-kira satu pertiga daripada satu juta ekor ternakan telah musnah dan kira-kira 6 juta bangunan dan struktur musnah. Lebuh raya dari Guangzhou ke Beijing ditutup selama lapan belas hari. Dan semua ini berlaku kerana empangan, yang direka untuk jumlah pemendakan maksimum, tidak dapat menahan serangan jisim air yang dibawa oleh Taufan Nina. Pada 8 Ogos 1975, empangan terkecil runtuh, yang membawa kepada pelepasan air ke Bancao, di mana 62 empangan telah dipecahkan dalam masa yang singkat. Ombak yang terhasil adalah sehingga 10 km lebar dan tiga hingga tujuh meter tinggi. Beberapa perkampungan Cina telah hanyut sepenuhnya bersama penduduknya.
Untuk mengelakkan pecah empangan, beberapa langkah sedang diambil hari ini, termasuk pematuhan dengan parameter reka bentuk empangan, menyemak pematuhan semasa kerja, pemerhatian semasa operasi, mengumpul maklumat visual dan geodetik, dll. Untuk empangan, terdapat dua ketidakselarasan dengan keperluan dan piawaian projek: "K1" - objek mempunyai keadaan yang berpotensi berbahaya dan langkah segera diperlukan untuk menghapuskan puncanya, dan "K2" - keadaan sebelum kemalangan, kemusnahan mungkin, menyelamat dan pemindahan kerja diperlukan.
