ווי ערד דאַמז פונקציאָנירן אין סטאָרינג וואַסער פֿאַר ענערגיע
ערדענע דאַמז זענען איינע פון די מערסטע געוויינטלעכע אינפראַסטרוקטורן אין וואַסער פאַרוואַלטונג, ספּעציעל פֿאַר באַוואַסערונג, רוי וואַסער צושטעל, פלאָוט קאָנטראָל, און ענערגיע דזשענעריישאַן. כאָטש אָפט געזען ווי "פּשוט" ווייַל זיי זענען צוזאַמענגעשטעלט פון ערדענע מאַטעריאַלס, די פונקציע פון ערדענע דאַמז איז זייער קאָמפּליצירט. זיי אַרבעטן ניצן שטרענגע געאָטעכנישע און הידראָלאָגישע אינזשעניריע פּרינציפּן צו וויטשטיין לאַנג-טערמין וואַסער דרוק. אין דעם ענערגיע קאָנטעקסט, ערדענע דאַמז שפּילן אַ קריטיש ראָלע ווי נאַטירלעך "באַטעריעס" - סטאָרידזש די פּאָטענציעל ענערגיע פון וואַסער וואָס קענען דעמאָלט ווערן קאָנווערטעד אין עלעקטריע דורך טורבינען. דער אַרטיקל דיסקוטירט ווי ערדענע דאַמז פונקציאָנירן צו סטאָרידזש וואַסער פֿאַר ענערגיע, זייער הויפּט קאַמפּאָונאַנץ, און ווי זיי אַרבעטן פון אַ טעכניש פּערספּעקטיוו אָבער בלייבן צוטריטלעך.
1. וואָס איז אַן ערד דאַם?
אן ערדפיל דאם איז א דאם וועמענס קערפער איז מערסטנס צוזאמענגעשטעלט פון קאמפאקטירטע ערד, אפט קאמבינירט מיט שטיינער און אן אומדורכדרינגלעכן קערן. אנדערש ווי בעטאן דאמען, וועלכע פארלאזן זיך אויף דער שטארקייט פון בעטאן צו אויסהאלטן די וואסער לאסט, פארלאזן זיך ערד דאמען אויף זייער גרויסער מאסע, האנג סטאביליטעט, און אינערליכע וואסער-דיכטקייט צו פארמיידן איבעריגע דורכזיכן.
ערד דאַמען ווערן אָפט אויסגעקליבן ווײַל די רוי מאַטעריאַלן זענען גאַנץ גרינג צו באַקומען לאָקאַל, קאַנסטרוקציע קאָסטן קענען זײַן נידעריקער, און זיי זענען פּאַסיק פֿאַר ברייטע טאָלן מיט ערד יסודות. אָבער, ווײַל דער באָדן איז דורכדרינגלעך און קען זיך ענדערן לויט וואַסער אינהאַלט, דאַרף זײַן פּלאַן און פאַרוואַלטונג קערפֿולע דיסציפּלין.
2. גרונטפּרינציפּ: אויפֿהיטן די פּאָטענציעלע ענערגיע פֿון וואַסער
דער שליסל צו דער באַציִונג צווישן דאַמען און ענערגיע ליגט אין דעם באַגריף פון גראַוויטאַציאָנעלער פּאָטענציעלער ענערגיע. וואַסער וואָס ווערט געהאַלטן אין אַ רעזערוואַר אויף אַ געוויסער הייך זאַמלט ענערגיע. ווי העכער דער וואַסער־ניוואָ אין באַצוג צו דער טורבינע (ווי גרעסער דער "הויכן קאָפּ", אָדער הייך פון פאַל), אַלץ מער ענערגיע קען מען אויסנוצן.
אין אַ הידראָעלעקטרישער קראַפטווערק (PLTA), ווערט וואַסער וואָס ווערט געהאַלטן אין אַ רעזערוואַר דאַן קאַנאַליזירט דורך אַ פּענסטאָק צו אַ טורבינע. די טורבינע קאָנווערטירט די קינעטישע ענערגיע פון וואַסער אין ראָטאַציע מעכאַנישע ענערגיע, וואָס ווערט דאַן קאָנווערטירט אין עלעקטריע דורך אַ גענעראַטאָר. אין דעם סכעמע, האַלט אַן ערדן דאַם די וואַסער באַנד און וואַסער מדרגה צו ענשור אַ סטאַביל ענערגיע צושטעל.
אין גרויסע הידראָעלעקטרישע פאַבריקן, איז די אנוועזנהייט פון אַ דאַם נישט נאָר אַ "שטיצע-וואַנט," נאָר אַ געצייַג צו רעגולירן וואַסער-פאַרפֿיגבאַרקייט איבער סעזאָנען - למשל, אויפֿהיטן וואַסער בעת דער רעגנדיקער סעזאָן פֿאַר נוצן בעת דער טרוקענער סעזאָן ווען דער טייך-פלוס פֿאַרמינערט זיך.
3. הויפּט סטרוקטור פון ערד דאַם
כּדי צו קענען אויסהאַלטן וואַסער דרוק און בלייבן סטאַביל, האָבן ערד דאַמען בכלל עטלעכע וויכטיקע קאָמפּאָנענטן:
א) א שטרענגער קערן
דער קערן איז דער וויכטיגסטער קאָמפּאָנענט אין פאַרהיטן וואַסער פון דורכדרינגען דעם דאַם גוף. דער קערן קען זיין געמאַכט פון ליים, וואָס האט נידעריקע דורכדרינגלעכקייט. ווייל ליים איז העכסט נישט דורכדרינגלעך, רעדוצירט עס די ראַטע פון דורכדרינגען, וואָס, אויב נישט באַהאַנדלט, קען פירן צו אינערלעכער עראָזיע.
דער קערן געפינט זיך טיפּיש אין צענטער פון דעם דאַם (צענטראַלער קערן) אדער אויף דער אויבערשטער זייט (אויבערשטער קערן), לויטן פּלאַן. די אנוועזנהייט פון דעם קערן מאַכט אַן ערדן דאַם מער ווי נאָר אַ הויפן ערד, נאָר אַ שיכטן סיסטעם מיט אייגענע פונקציעס.
ב) איבערגאַנג זאָנע און פילטער
לעבן דעם נישט-דורכדרינגלעכן קערן זענען געווענליך פילטער זאנעס און איבערגאנג זאנעס. דאס זענען שיכטן פון גראדירטן מאטעריאל (פון פיין ביז גראבער קערנדלעך) וואס דינען צו:
– כאַפּן קליינע פּאַרטיקלעך אַזוי אַז זיי ווערן נישט אַוועקגעפירט דורך די זיפּונג שטראָם,
– רעדוצירן דעם ריזיקע פון רערן (די פאָרמירונג פון עראָזיע "רערן" אינעווייניק פון דעם דאַם),
– רעדוצירט פּאָרן דרוק און זיכער דירעקטירט סיפּעדזש פלוס.
א גוטער פילטער איז א געאָטעכנישע "זיכערהייט נעץ": עס לאָזט אַ געוויסע מאָס וואַסער דורכגיין, אָבער האַלט די באָדן פּאַרטיקלען פון ווערן אַוועקגעפירט.
ג) ארויפגייענדיקע און אראפגייענדיקע האלטן-קערפערס (שאָלן)
די שאָל איז די הויפּט מאַסע פון דעם דאַם, וואָס גיט פעסטקייט. די סעקציע איז טיפּיש געבויט פון מער גראַניאַלער ערד אָדער אַ קאָמפּאַקטעד ערד-שטיין געמיש. די שאָל איז דיזיינד צו פאַרהיטן אַז אויבן און אונטן סלאָפּעס זאָלן זיך צוזאַמענברוך צוליב וואַסער לאָודז, ערדציטערניש ווייבריישאַנז, אָדער ענדערונגען אין וואַסער אינהאַלט.
ד) דריינאַדזש און פינגער דריינאַדזש
אַראָפּ דעם טייך, ווערט אָפט אינסטאַלירט דריינאַדזש צו זאַמלען זיפּ-וואַסער און עס אַרויספירן אויף אַ קאָנטראָלירטן אופֿן. דריינאַדזש איז וויכטיק פֿאַר:
– נידעריגער מאַכן דעם וואַסער־ניוואָ אין דעם דאַם־קערפּער,
– רעדוצירן די וואַסער דרוק אויף די פּאָרן, וואָס קען שוואַכן די שער שטאַרקייט פון דער ערד,
– מאכט עס גרינגער צו מאָניטאָרירן די דורכזיכערונג.
ה) שוץ קעגן שלעפן (ריפּראַפּ)
ארויף-שטראָם שיפּוע וואָס זענען אויסגעשטעלט צו די רעזערוואַר'ס כוואַליעס זענען טיפּיש באַדעקט מיט ריפּראַפּ צו פאַרמייַדן עראָוזיע. אַראָפּ-שטראָם שיפּוע קענען זיין פּראָטעקטעד מיט גראָז אָדער אַנדערע ייבערפלאַך שוץ צו פאַרמייַדן עראָוזיע געפֿירט דורך רעגן.
4. ווי האַלטן ערדענע דאַמען צוריק וואַסער אָן געפערלעכע "ליקס"?
קיין ערדן דאַם איז נישט אינגאנצן פריי פון זיפּן. קליינע מאָסן פון זיפּן זענען נאָרמאַל און פּאַסיק. וואָס איז געפערלעך איז אַנקאַנטראָלירט זיפּן וואָס טראָגט באָדן פּאַרטיקלען און שאַפט אינערלעכע עראָוזיע וועגן (פּייפּינג). פּייפּינג איז איינע פון די מערסט ערנסטע סיבות פון דאַם דורכפאַל.
צו זיין זיכער, ערד דאַמז זענען דיזיינד מיט דרייַ הויפּט צוגאַנגען:
1. שטערט דעם פלוס דורך א נידעריק-דורכדרינגלעכקייט קערן.
2. קאנטראלירן דעם פלוס מיט פילטערס און דרענאַזשעס אזוי אז די זיפּ-וואַסער זאָל זיך באַוועגן דורך דעם "געפּלאַנטן" וועג און נישט עראָדירן דאָס מאַטעריאַל.
3. זיכער מאַכן סטאַביליטעט מיט געהעריקער קאָמפּאַקציע, זיכערן שיפּוע גראַדיענט, און מאַטעריאַל קוואַליטעט קאָנטראָל.
קאָמפּאַקציע שפּילט אַ גרויסע ראָלע. באָדן ווערט אָנגעפילט אין שיכטן, און דערנאָך קאָמפּאַקטירט מיט שווערע עקוויפּמענט ביז עס דערגרייכט די פארלאנגטע געדיכטקייט. גוטע קאָמפּאַקציע רעדוצירט ליידיגע אָרטן, פאַרגרעסערט שטאַרקייט, און פאַרמינערט דורכדרינגלעכקייט.
5. דער ארבעטס פראצעס פון אן ערד דאם אין א קראפט דזשענעריישאַן סיסטעם
אין אַ הידראָעלעקטרישער קראַפט סיסטעם, האַלט אַן ערדן דאַם נישט נאָר צוריק וואַסער, נאָר רעגולירט אויך ענערגיע. דאָ איז אַ פאַרפּשוטערטער אַרבעטספלוס:
1. וואַסער כאַפּן (אַרייַנפלוס)
וואַסער פֿון טייכן און צופֿלוסן פֿליסט אַרײַן אין רעזערוואַר. די קוואַנטיטעט איז אָפּהענגיק פֿון רעגן, וואַסערשייד באַדינגונגען און די סעזאָן.
2. סטאָרידזש
רעזערווארן האַלטן וואַסער צו צושטעלן אַ רעזערוו. בעת צייטן פון שעפעדיקן פלוס, "שפּאָרט" דער דאַם וואַסער. די רעזערוו איז פון גרויס ווערט בעת צייטן פון אַ געוואקסענער עלעקטריע פאָדערונג אָדער בעת טרוקענע סעזאָנען.
3. רעגולאציע פון וואַסער שטאַפּל און אויסגאַנג
דער אָפּעראַטאָר קאָנטראָלירט די איינגאַנג עפענונג צום פּענסטאָק אַזוי אַז דער שטראָם צו דער טורבין זאָל פּאַסן צום מאַכט פאָדערונג און אָפּערייטינג לימיטן. דער באַגריף פון קאָפּ איז דאָ קריטיש: אויב דער וואַסער מדרגה פאַלט צו פיל, פאַרקלענערט זיך עפעקטיווקייט און עלעקטרישע מאַכט.
4. ענערגיע קאנווערזיע אין טורבין-גענעראטאר
דרוק-וואסער פליסט אריין אין דער טורבין, דרייט די טורבין בליידז, און פראדוצירט עלעקטריע דורך דעם גענעראטאר.
5. וואַסער באַפרייאונג (אַרויספלוס)
נאכדעם וואס עס גייט אדורך די טורבינע, ווערט דאס וואסער צוריקגעגעבן צום טייך. אזוי ווערט די וואסער'ס ענערגיע "געניצט", נישט זיין מאסע "געניצט" — כאטש עס פאסירן געוויסע פארלוסטן צוליב פארדאמפונג און אנדערע באדערפענישן.
6. שפּילוועי: זיכערהייט בעת מבול
ערדענע דאַמען פאַרלאָזן זיך שטאַרק אויף שפּיל-וועיס ווי אַ זיכערהייט קאָמפּאָנענט. שפּיל-וועיס לאָזן איבעריק וואַסער פליסן בעת מבול צו פאַרהיטן אַז דער רעזערוואַר זאָל נישט איבערפליסן איבער דעם דאַם'ס שפּיץ.
דאָס איז קריטיש ווײַל איבערשפּרינגען (וואַסער וואָס רינט איבער דעם דאַם-קאַם) קען שנעל עראָדירן דעם ערדענעם דאַם-קערפּער און פירן צו אַ דורכפאַל. דעריבער, ווערן שפּיל-וועיס טיפּיש געבויט פון בעטאָן אָדער עראָזיע-קעגנשטעליקע סטרוקטורן, און זייער קאַפּאַציטעט ווערט קאַלקולירט באַזירט אויף דעם פּלאַן פון אַ מבול.
אין אן ענערגיע קאנטעקסט, העלפן אויסגיסן אויך אויפהאלטן די זיכערע אפעראציע פון הידרא-עלעקטרישע קראפטווערק. אויב דער אריינפלוס איז צו הויך, קען עטוואס וואסער ארויסגעלאזט ווערן דורך דעם אויסגיסן אן דורכגיין די טורבינע, ווייל די טורבינע סיסטעם האט לימיטן אויף אויסגאס און אפעראציע דרוק.
7. די שוועריקייטן פון ערד דאַמען פֿאַר ענערגיע
כאָטש עפעקטיוו, שטייען ערד דאַמז פאר א צאָל שוועריקייטן:
– רעזערוואַר סעדאַמענטאַציע: בלאָטע און זאַמד פֿון אויבערשטראָם זעצט זיך אָפּ, וואָס רעדוצירט דעם רעזערוואַר באַנד אַזוי אַז ענערגיע רעזערוון פֿאַרקלענערן זיך פֿון יאָר צו יאָר.
– קלימאַט ענדערונג און רעגן מוסטערן: אויסלאָז אַנסערטאַנטי מאכט אָפּעראַציאָנעלע פּלאַנירונג און ענערגיע פּראַדזשעקשאַנז מער קאָמפּליצירט.
– שיפּוע סטאַביליטעט: שנעלע וואַסער שטאַפּל פלוקטואַציעס קענען אַפעקטירן די סטאַביליטעט פון אויבערשטע שיפּוע (שנעלע אַראָפּגאַנג).
– ערדציטערנישן: סייזמישע געביטן דאַרפן ספּעציעלע דיזיינז צו פאַרמייַדן פליסיקייט און איבערגעטריבענע דעפאָרמאַציע.
– אויפהאלטונג און מאָניטאָרינג: אינסטרומענטן ווי פּיעזאָמעטערס, זיפּונג מעטערס, און דעפאָרמאַציע אָבסערוואַציעס מוזן דורכגעפירט ווערן רוטינמעסיק כדי צו דעטעקטירן געפאַר סימנים פרי.
8. מסקנא
ערדענע דאַמען זענען אַ בייַשפּיל פֿון ווי פּשוטע מאַטעריאַלן קענען ווערן הויך-טעק אינפֿראַסטרוקטור דורך ריכטיקן פּלאַן. אין ענערגיע פּראָדוקציע, דינען ערדענע דאַמען ווי רעזערוווואַרן פֿון וואַסער'ס פּאָטענציעלער ענערגיע - רעגולירן דעם באַנד און הייך פֿון וואַסער אַזוי אַז טורבינען קענען אַרבעטן ווי נויטיק. זייער פֿאַרלעסלעכקייט דעפּענדס אויף אַ וואַסער-דיכטן קערן, אַ פֿילטער און דריינאַדזש סיסטעם, ריכטיקער קאָמפּאַקציע, און אַ שפּיל-וועג וואָס קען באַשיצן דעם דאַם פֿון עקסטרעמע פֿלוטונגען.
מער ווי נאָר "וואַסער רעזערוואַרן," ערדישע דאַמען זענען אינזשענירטע סיסטעמען וואָס באַלאַנסירן זיכערקייט, ענערגיע באדערפענישן און וואַסער רעסורסן פאַרוואַלטונג. מיט קערפאַל פּלאַנירונג, דיסציפּלינירט אָפּעראַציע און אָנגאָינג וישאַלט, קענען ערדישע דאַמען שטיצן אַ לאַנג-טערמין, ריין ענערגיע צושטעל.
