Brana je struktura koja pomaže blokiranju porasta ili protoka vode za jednu ili drugu svrhu. Prve građevine ovog tipa otkrivene su u Egiptu, gdje su korištene za stvaranje skladišta vode. Arheolozi iz Njemačke pronašli su takav predmet na dvije stotine kilometara od Kaira. Bila je to brana s vlastitim imenom "Sad el-Karaf", koja se nalazi u Herodotovim zapisima. Što se tiče njenih godina, stručnjaci se ne slažu. Neki smatraju da je sagrađena 3200. godine prije Krista, drugi - da je u intervalu između 2950.-2750. BC.
Od čega je napravljena najstarija brana?
Koliko je velika bila najstarija brana? Ova impresivna građevina predstavljala je dvostruki kameni zid, između čije su stranice dodatno ubačeni komadići kamenja. Dužina brane je bila više od 100 metara duž grebena, dok je visina dostigla 12 metara. Sličan projekat omogućio je akumulaciju do dva miliona kubnih metara vode u Wadi al-Gharavi.
Kinezi su gradili u velikom obimu i vekovima
Neki istoričari veruju da su brane u bronzanom dobu građene svuda na tačkama razvoja jednog ili drugoglokalne civilizacije. Na primjer, u Mesopotamiji je pronađena kamena konstrukcija koja datira iz sedmog vijeka prije nove ere. U drevnoj Siriji, slične strukture izgrađene su hiljadu i pol godina prije Hristovog rođenja. (Nahr el-Assi). Izgradnja brana velikih razmjera primijećena je i u staroj Kini. Ovdje se proslavio majstor, a kasnije i car Yu, kome je 2283. godine prije nove ere sadašnji vladar povjerio upravljanje svim vodogradnjama u carstvu. Pod vodstvom Velikog Yua (kako ga još zovu) podignuto je više od jedne brane. Bila je to gradnja velikih razmjera stoljećima i milenijumima, koja je omogućila do 250. godine prije Krista navodnjavanje, na primjer, 50.000 kvadratnih kilometara u pustinjama Sečuana koristeći vode rijeke Minjiang. A u Kini je rođena praksa izgradnje hidrauličnih konstrukcija koristeći element kao što je luk.
Dizajnirao sam da Vinci
U Evropi, gde problem navodnjavanja nije bio tako akutan kao u Aziji i Africi, brane su se pojavile mnogo kasnije - u 16. veku. Lučne verzije se posebno spominju u španskim hronikama 1586. godine, ali inženjeri veruju da su sami uređaji mogli biti napravljeni vekovima ranije. To se zasniva na činjenici da su u njihovom dizajnu sudjelovali genijalci tog vremena - Leonado da Vinci, Malatesta, Mechini, a također uzimajući u obzir nagomilano iskustvo koje je stiglo u Evropu nakon kontakata sa arapskim svijetom. Na primjer, poznato je da je čak i takva, na prvi pogled, ne baš jaka konstrukcija, poput zemljane brane, radila stoljeće,prije urušavanja (podignut u Francuskoj 1196.).
Upotreba brana u Rusiji
Za Rusiju, sa svojim bogatim vodnim resursima, takođe, na prvi pogled, brane nisu bile posebno potrebne. Međutim, ovdje postoje još od 14. stoljeća nove ere i korišćeni su u sistemima vodenica. Prvi spomen brana zabilježen je u oporuci Dmitrija Donskog iz 1389. Petar Veliki je pokazao posebno interesovanje za takve građevine, pa je u 18. veku u Ruskom carstvu bilo više od 200 objekata, među kojima se isticala visoka zemljana brana - Zmenogorska. Vodni resursi su preko ovakvih uređaja prenošeni za upotrebu u tekstilnim, rudarskim i drugim preduzećima tog vremena.
Brana je hidraulička konstrukcija koja se može povezati s jednom ili drugom vrstom objekta, ovisno o klasifikaciji. Danas postoje rezervoari, uređaji za spuštanje i podizanje vode. Akumulacijske brane su obično vrlo visoke i imaju mogućnost kontrole ispuštanja vode. Niske konstrukcije (na primjer, za izgradnju ribnjaka) obično nemaju otjecanje. Druga važna klasifikacija je podjela objekata u zavisnosti od dubine vode ispred pečata. Ovdje se razlikuju brane niskog, srednjeg i visokog pritiska (do 15, 50 i više od 50 metara, respektivno).
Barne za rijeke i jaruge
Barne na rijekama mogu se graditi i poprijeko (za podizanje nivoa vode urediti vodopad čija se snaga nekako može iskoristiti; da se napravi plitakdio rijeke prohodan za brodove), i duž (za zaštitu od poplava). U nekim slučajevima, potoci, jaruge i udubine su blokirani branama kako bi u njima zadržali otopljeni snijeg, koji se zatim koristi za navodnjavanje ili za napajanje navigacijskih kanala.
Glavni elementi HE
Konstrukcija hidrauličkih objekata obično uključuje branu, rezervoar ispred ili iza nje, instalaciju za podizanje vode, kompleks hidroelektrana, kosine za prolaz riba, odvod vode (ako je sistem je propust), konstrukcije za jačanje obale i čišćenje sistema od nanosa. Veliki objekti se izrađuju od armiranog betona, dok se mali mogu graditi od zemlje, metala, betona, drveta ili čak tkanine. Poznato je da su tokom poplave u Komsomolsku na Amuru zaštitnu branu činili vojnici Ministarstva za vanredne situacije, koji su na sebi držali filmove koji su sprečavali da se voda prelije preko vrhova postojećih zaštitnih konstrukcija.
Kako brane mogu podnijeti teret?
Druga klasifikacija brana odražava kako se ovi objekti odupiru opterećenjima. Gravitacijske zgrade percipiraju udare cijelom svojom masom i odolijevaju zbog prianjanja potplata brane i temelja na kojem ona stoji. Takve opcije su obično vrlo masivne. Na primjer, brana hidroelektrane na rijeci Indu (brana Tarbela) ima visinu od oko 143 metra i dužinu veću od 2,7 km, što stvara ukupnu zapreminu od 130 miliona kubnih metara. metara. Lučni objekti prenose pritisak na obale. Ako je luk širok i pritisak je visok, onda lučno-gravitacioni modeli ili lukovi sa podupiračima u bazi. Potporne opcije imaju tanji zid brane, ali ojačanu bazu zbog potpornih elemenata. Brane se danas grade nasipnom ili aluvijalnom metodom, kao i metodom usmjerene eksplozije.
Posljedice nesreća
Nezgode na branama nose sa sobom značajne materijalne gubitke, jer je uništena ne samo unikatna oprema, već i preduzeća koja se snabdijevaju strujom i vodom sa ove brane. Ponekad se cijela naselja odnose vodenim tokovima, usjevi su poplavljeni, usjevi su izgubljeni. Ali najgore je to što desetine, stotine, pa čak i hiljade ljudi mogu umrijeti gotovo trenutno.
Dakle, u martu 1928. u kanjonu San Franciska, došlo je do uništenja brane Sv. Franje, tada je stradalo oko šest stotina ljudi, a višemetarski komadi same brane pronađeni su na udaljenosti od oko kilometar od mjesta proboja. U SSSR-u, tokom Velikog domovinskog rata (1941.), donesena je odluka o namjernom potkopavanju brane Dneproges u vezi sa okupacijom Zaporožja od strane fašističkih trupa. Masivna betonska konstrukcija je djelimično oštećena sa 20 tona amonala. Koliko je ljudi tada umrlo, još nije tačno utvrđeno. Brojke su od dvadeset do sto hiljada ljudi, uključujući trupe, izbjeglice i stanovništvo, koje bi moglo biti na lijevoj obali Dnjepra, koje je preuzelo najveći teret vodenog elementa.
Ukupan broj žrtava je oko 230 hiljada ljudi
Poslijeratne nesreće na branamavelike elektrane izazvale su još veće žrtve. U avgustu 1975. godine, kada je pukla brana Banqiao, utopilo se samo 26.000 ljudi, a uzimajući u obzir širenje epidemija i gladi, broj umrlih je dostigao 170-230 hiljada ljudi. Istovremeno, uništeno je oko trećine od milion grla stoke i uništeno je oko 6 miliona zgrada i objekata. Autoput od Guangdžoua do Pekinga bio je zatvoren osamnaest dana. A sve se to dogodilo jer brane, predviđene za maksimalnu količinu padavina, nisu mogle izdržati nalet vodenih masa koje je donio tajfun Nina. 8. avgusta 1975. srušila se najmanja brana, što je dovelo do ispuštanja vode u Bancao, gdje su za kratko vrijeme srušene 62 brane. Nastali talas bio je širok do 10 km i visok tri do sedam metara. Neka kineska sela su potpuno oprana zajedno sa svojim stanovnicima.
Da bi se spriječilo pucanje brane, danas se preduzimaju brojne mjere, uključujući usklađenost sa projektnim parametrima brane, provjeru usklađenosti tokom rada, zapažanja tokom rada, prikupljanje vizuelnih i geodetskih informacija, itd. Za brane, postoje dvije neusklađenosti sa zahtjevima i standardima projekta: "K1" - objekat je u potencijalno opasnom stanju i potrebne su hitne mjere za otklanjanje njegovih uzroka, i "K2" - stanje prije nesreće, moguće je uništenje, spašavanje i evakuacija potreban rad.
