Přehrada je stavba, která pomáhá zablokovat vzestup nebo tok vody pro ten či onen účel. Úplně první stavby tohoto typu byly objeveny v Egyptě, kde sloužily k vytvoření zařízení na skladování vody. Archeologové z Německa takový předmět našli dvě stě kilometrů od Káhiry. Byla to přehrada s vlastním jménem „Sad el-Karaf“, která se nachází v záznamech Herodota. Pokud jde o její věk, odborníci nesouhlasí. Někteří věří, že byl postaven v roce 3200 před naším letopočtem, jiní - že v intervalu mezi 2950-2750. př.n.l.
Z čeho byla vyrobena nejstarší přehrada?
Jak velká byla nejstarší přehrada? Tato impozantní stavba byla dvojitá kamenná zeď, mezi jejíž boky byly dodatečně házeny úlomky kamenů. Délka hráze byla více než 100 metrů podél hřebene, zatímco výška dosáhla 12 metrů. Podobný projekt umožnil akumulaci až dvou milionů metrů krychlových vody ve Wadi al-Gharavi.
Číňané stavěli ve velkém měřítku a po staletí
Někteří historici se domnívají, že přehrady v době bronzové byly stavěny všude v bodech vývoje toho či onohomístní civilizace. Například v Mezopotámii byla nalezena kamenná stavba pocházející ze sedmého století před naším letopočtem. Ve starověké Sýrii byly podobné stavby postaveny jeden a půl tisíce let před narozením Krista. (Nahr el-Assi). Stavba přehrad ve velkém měřítku byla pozorována i ve staré Číně. Zde se proslavil mistr a později císař Yu, kterému v roce 2283 př. n. l. svěřil dosavadní vládce řízení veškerého vodního stavitelství v říši. Pod vedením Velkého Yu (jak se mu dodnes říká) byla postavena nejedna přehrada. Jednalo se o rozsáhlou stavbu po staletí a tisíciletí, která umožnila do roku 250 př. n. l. zavlažovat například 50 000 kilometrů čtverečních v pouštích S'-čchuanu pomocí vod řeky Minjiang. A právě v Číně se zrodila praxe budování hydraulických konstrukcí s použitím takového prvku, jako je oblouk.
Navrženo samotným da Vincim
V Evropě, kde problém zavlažování nebyl tak akutní jako v Asii a Africe, se přehrady objevily mnohem později – v 16. století. Zejména obloukové verze jsou zmíněny ve španělských kronikách v roce 1586, ale inženýři se domnívají, že samotná zařízení mohla být postavena o staletí dříve. Vychází to z toho, že se na jejich návrhu podíleli tehdejší géniové - Leonado da Vinci, Malatesta, Mechini, a také s přihlédnutím k nasbíraným zkušenostem, které se do Evropy dostaly po kontaktech s arabským světem. Například je známo, že i taková, na první pohled nepříliš pevná stavba, jako je hliněná přehrada, byla provozována celé století,před zhroucením (bylo postaveno ve Francii v roce 1196).
Využití přehrad v Rusku
Pro Rusko s bohatými vodními zdroji také na první pohled nebyly přehrady nijak zvlášť potřebné. Ty zde však existovaly již od 14. století našeho letopočtu a byly používány v systémech vodních mlýnů. První zmínka o přehradách je zaznamenána v závěti Dmitrije Donskoye z roku 1389. O takové stavby projevil zvláštní zájem Petr Veliký, takže v 18. století bylo v Ruské říši již více než 200 objektů, mezi nimiž vynikala vysoká hliněná přehrada - Zmeinogorskaya. Vodní zdroje prostřednictvím takových zařízení byly převedeny pro použití v textilních, těžebních a dalších podnicích té doby.
Přehrada je vodní stavba, která může souviset s jedním nebo druhým typem objektu v závislosti na klasifikaci. Dnes existují zásobníková, spouštěcí a zvedací zařízení. Hrázy nádrží jsou obvykle velmi vysoké a mají schopnost řídit vypouštění vody. Nízké stavby (například pro stavbu rybníků) obvykle nemají odtok. Další důležitou klasifikací je rozdělení objektů v závislosti na hloubce vody před těsněním. Zde se rozlišují přehrady nízkého, středního a vysokého tlaku (do 15, 50 a více než 50 metrů).
Přehrady pro řeky a rokle
Přehrady na řekách lze stavět jak napříč (pro zvýšení hladiny vody uspořádejte vodopád, jehož sílu lze nějak využít; k vytvoření mělčinyčást řeky sjízdná pro lodě) a podél (k ochraně před povodněmi). V některých případech jsou potoky, rokle a prohlubně blokovány přehradami, aby se v nich udržela voda z roztaveného sněhu, která se pak používá k zavlažování nebo k napájení navigačních kanálů.
Hlavní prvky HPP
Struktura vodních děl obvykle zahrnuje hráz, nádrž před ní nebo za ní, zvedací zařízení, komplex vodních elektráren, svahy pro průchod ryb, odvod vody (pokud je systém je propust), struktury pro zpevnění pobřeží a čištění systému od usazenin. Velké objekty jsou vyrobeny ze železobetonu, zatímco malé mohou být postaveny ze zeminy, kovu, betonu, dřeva nebo dokonce látky. Je známo, že během povodně v Komsomolsku na Amuru se ochranná hráz skládala z vojáků ministerstva pro mimořádné situace, kteří na sobě drželi fólie, které bránily přetékání vody přes vršky stávajících ochranných konstrukcí.
Jak přehrady unesou náklad?
Další klasifikace přehrad odráží, jak tyto objekty odolávají zatížení. Gravitační budovy vnímají nárazy celou svou hmotou a odolávají díky adhezi podrážky hráze a základu, na kterém stojí. Takové možnosti jsou obvykle velmi masivní. Například vodní elektrárna na řece Indus (přehrada Tarbela) má výšku asi 143 metrů a délku více než 2,7 km, což vytváří celkový objem 130 milionů metrů krychlových. metrů. Obloukové předměty přenášejí tlak na břehy. Pokud je oblouk široký a tlak je vysoký, pak klenutýgravitační modely nebo oblouky s opěrami na základně. Opěrné varianty mají tenčí přehradní zeď, ale zesílenou základnu díky podpůrným prvkům. Přehrady se dnes staví hromadnou nebo aluviální metodou, stejně jako metodou řízené exploze.
Následky nehod
Nehody na přehradách s sebou nesou značné materiální ztráty, protože je zničeno nejen unikátní zařízení, ale také podniky, které na této přehradní zastávce zásobují elektřinou a vodou. Někdy jsou celá sídla odplavena vodními toky, zaplaveny oblasti obilí, úroda ztracena. Ale nejhorší je, že desítky, stovky a dokonce tisíce lidí mohou zemřít téměř okamžitě.
V březnu 1928 tedy v kaňonu San Francisco došlo ke zničení přehrady St. Francis, poté zemřelo asi šest set lidí a mnohametrové kusy samotné přehrady byly nalezeny ve vzdálenosti asi kilometr od místa průlomu. V SSSR bylo za Velké vlastenecké války (1941) v souvislosti s obsazením Záporoží fašistickými vojsky rozhodnuto o záměrném poddolování přehrady Dneproges. Masivní betonová konstrukce byla částečně poškozena 20 tunami čpavku. Kolik lidí tehdy zemřelo, není dodnes přesně stanoveno. Údaje jsou od dvaceti do sta tisíc lidí, včetně vojáků, uprchlíků a obyvatelstva, které by mohlo být na levém břehu Dněpru, který odnesl hlavní nápor vodního živlu.
Celkový počet obětí je asi 230 tisíc lidí
Poválečné nehody přehradvelké elektrárny měly za následek ještě větší ztráty. V srpnu 1975, kdy se přehrada Banqiao protrhla, se utopilo jen 26 000 lidí a s přihlédnutím k šíření epidemií a hladomoru dosáhl počet obětí 170–230 tisíc lidí. Ve stejné době byla zničena asi třetina milionu kusů dobytka a asi 6 milionů budov a staveb. Dálnice z Guangzhou do Pekingu byla na osmnáct dní uzavřena. A to vše se stalo proto, že přehrady navržené na maximální množství srážek nevydržely nápor vodních mas, které přinesl tajfun Nina. 8. srpna 1975 se zhroutila nejmenší z přehrad, což vedlo k vypuštění vody do Bancao, kde bylo během krátké doby protrženo 62 přehrad. Výsledná vlna byla až 10 km široká a tři až sedm metrů vysoká. Některé čínské vesnice byly úplně odplaveny spolu s jejich obyvateli.
Pro zamezení protržení hráze se dnes provádí řada opatření, včetně dodržování projektových parametrů hráze, kontroly dodržování při pracích, pozorování za provozu, sběr vizuálních a geodetických informací atd. Pro přehrady, existují dva nesrovnalosti s projektovými požadavky a normami: "K1" - objekt je v potenciálně nebezpečném stavu a jsou nutná neodkladná opatření k odstranění jeho příčin a "K2" - předhavarijní stav, je možná destrukce, záchrana a evakuace práce je potřeba.
