Kas yra betoninė užtvanka?

Betoninė užtvanka – tai vandens sulaikymui suprojektuota ir pastatyta konstrukcija, kuri paprastai statoma skersai upės tako. Užtvankos statomos dėl įvairių priežasčių, įskaitant potvynių kontrolę, energijos gamybą ir vandens valdymą. Betoninė užtvanka yra stipriausias šiais laikais pastatytas užtvankos tipas ir gali būti kelių formų. Pats betonas yra statybinė medžiaga, pagaminta iš vandens, cemento, smėlio ir žvyro arba užpildo.

Šiais laikais beveik kiekviena užtvanka yra iš dalies arba visiškai pagaminta iš betono. Betonas yra puiki medžiaga užtvankų statybai, nes jis yra labai tvirtas, kai yra suspaudžiamas – spaudžiamas ar sustumtas. Daugelis betoninių užtvankų konstrukcijų naudoja šią savybę, kad būtų sukurtos itin didelės užtvankos, galinčios sulaikyti daug kubinių mylių (1 kub. mylia = 4.2 kub. km).

Užtvankos, pagamintos iš betono, turi tris pagrindines konstrukcijas. Arkos užtvanka yra lenkta, palyginti plona betono uždanga, kurios įgaubta kreivės pusė nukreipta pasroviui. Šio tipo užtvankos pagamintos iš kieto betono, kuris sutvirtintas plienu. Jis priklauso nuo už jo esančio vandens slėgio, kad padidintų stiprumą, nes šis slėgis stumia užtvankos šonus į sienas iš abiejų pusių. Arkos užtvankos ypač tinka toms vietovėms, kur upė teka stačių kanjonų ar tarpeklių dugne su tvirtomis uolų sienomis.

Gravitacinė užtvanka yra užtvankos tipas, kuris priklauso nuo savo masės, kad išlaikytų ją vietoje ir sulaikytų vandenį. Gravitacinės užtvankos dažnai yra masyvios struktūros, kartais dešimčių pėdų (1 pėda = 3 metro) storio. Užtvanka pagaminta iš betono, tačiau pagrindinė jos vidaus dalis yra užpildas, o ne kietas betonas. Gravitacinė užtvanka paprastai nėra išlenkta, o skerspjūvis bus panašus į stačią trikampį, kurio stačiu kampu apačioje toje pusėje, kuri yra nukreipta į vandenį, o šone, nukreipta nuo vandens, ji yra pasvirusi žemyn, todėl užtvanka apačioje yra storesnė. . Gravitacinės užtvankos geriau tinka toms vietovėms, kuriose nėra tvirtos pamatinės uolienos arba kanjono sienų tvirtinimui.

Trečias pagrindinis betoninių užtvankų tipas yra arkinė gravitacinė užtvanka, kuri apjungia tiek arkos, tiek gravitacinės užtvankos ypatybes. Arkos gravitacinės užtvankos yra lenktos užtvankos, kurių tvirtumui sustiprinti naudojamas arkos principas, tačiau jos yra daug storesnės nei įprastos arkos užtvankos ir kurių šerdis yra užpildyta. Jie suprojektuoti taip, kad jų didžiulis svoris kartu su padidintu arkos tvirtumu virš tiesios linijos išlaikytų užtvanką vietoje ir sulaikytų vandenį.

Kai kurios betoninės užtvankos gali turėti keletą mažų arkų ar kontraforsų arba porą didelių arkų ar kitų variantų, tačiau dauguma, jei ne visi, yra vieno iš trijų pagrindinių konstrukcijų variantai. Santykinai būdingas betono tipas, skirtas betoninėms užtvankoms statyti, vadinamas ritininiu sutankintu betonu ir naudojant sunkius volus betonui spausti statybos metu. Taikant šią techniką statoma daug naujesnių užtvankų, tačiau konstrukcijos vis dar yra tų pačių pagrindinių tipų. Įprastoje betoninėje užtvankoje yra išsiliejimo takų, skirtų vandeniui išleisti, kai reikia, ir daugelis jų yra skirti naudoti vandens srautą elektros energijai gaminti naudojant hidroelektrines. Tekantis vanduo, paverčiantis masyvias turbinas, pagamina net 20% pasaulio elektros energijos.