Arc baraj - Arch dam

Katse Barajul , un baraj arc 185m inalt din beton in Lesotho .
Morrow Punctul Barajul este un baraj arc dublu-curbură.

Un baraj cu arc este un baraj de beton care este curbat în amonte în plan. Arc Barajul este proiectat astfel încât forța apei împotriva acestuia, cunoscut sub numele de presiune hidrostatică , prese împotriva arcului, provocând arcul pentru a îndrepta ușor și consolidarea structurii deoarece impinge în fundație sau bonturi acesteia. Un baraj cu arc este cel mai potrivit pentru canioane înguste sau chei cu pereți abrupți de rocă stabilă pentru a susține structura și solicitările. Deoarece sunt mai subțiri decât orice alt tip de baraj, necesită mult mai puțin material de construcție, ceea ce le face economice și practice în zone îndepărtate.

Clasificare

În general, barajele de arc sunt clasificate pe baza raportului dintre grosimea bazei și înălțimea structurală (b / h) ca:

  • Subțire, pentru b / h mai puțin de 0,2,
  • Mediu-gros, pentru b / h între 0,2 și 0,3 și
  • Gros, pentru raport b / h peste 0,3.

Barajele cu arc clasificate în funcție de înălțimea lor structurală sunt:

  • Baraje joase de până la 100 de picioare (30 m),
  • Baraje înalte medii între 100–300 ft (30-91 m),
  • Baraje înalte de peste 91 m.

Istorie

Arcul Shāh Abbās lângă barajul Kurit - secolul al XIV-lea

Dezvoltarea barajelor cu arcuri de-a lungul istoriei a început cu romanii în secolul I î.Hr. și după ce au fost dezvoltate mai multe modele și tehnici, uniformitatea relativă a fost atinsă în secolul al XX-lea. Primul baraj de arc cunoscut, Barajul Glanum , cunoscut și sub numele de Barajul Vallon de Baume, a fost construit de romani în Franța și datează din secolul I î.Hr. Barajul avea aproximativ 12 metri (39 ft) înălțime și 18 metri (59 ft) în lungime. Raza sa era de aproximativ 14 m (46 ft) și consta din doi pereți de zidărie. Romanii l-au construit pentru a alimenta cu apă Glanum din apropiere .

Barajul Monte Novo din Portugalia a fost un alt baraj timpuriu construit de romani în 300 d.Hr. Avea 5,7 metri înălțime și 52 m lungime (171 ft), cu o rază de 19 m (62 ft). Capetele curbate ale barajului s-au întâlnit cu doi pereți înaripați care au fost susținuți ulterior de două contraforturi. Barajul conținea, de asemenea, două ieșiri de apă pentru a conduce morile în aval.

Dara Barajul a fost un alt baraj arc construit de romani în care istoricul Procopius ar scrie de design: „Această barieră nu a fost construit într - o linie dreaptă, dar a fost îndoită în formă de semilună, astfel încât curba, prin minciuna împotriva curentului râului, ar putea fi capabil să ofere încă mai multă rezistență la forța pârâului. "

De Mongolii , de asemenea , construit baraje arcuite în zilele noastre Iran. Cea mai timpurie a fost barajul Kebar construit în jurul anului 1300, care avea 26 m înălțime și 55 m lungime și avea o rază de 35 m (115 ft). Al doilea baraj a fost construit în jurul anului 1350 și se numește Barajul Kurit . După ce s-au adăugat 4 m (13 ft) la baraj în 1850, a devenit 64 m (210 ft) înalt și a rămas cel mai înalt baraj din lume până la începutul secolului al XX-lea. Barajul Kurit a fost proiectat din zidărie și construit într-un canion foarte îngust. Canionul era atât de îngust încât lungimea creastei sale este de doar 44% din înălțimea sa. Barajul este încă ridicat, chiar dacă o parte a feței sale inferioare din aval a căzut.

Barajul Elche din Elche , Spania , a fost un baraj post-medieval construit în anii 1630 de Joanes del Temple și primul din Europa de la romani. Barajul avea 26 metri (85 ft) înălțime și 75 metri (246 ft) lungime și avea o rază de 62 metri (203 ft). Acest baraj cu arc se sprijină, de asemenea, pe pereți înaripați care au servit drept bonturi.

La începutul secolului al XX-lea, primul baraj cu arc cu rază variabilă din lume a fost construit pe Salmon Creek lângă Juneau , Alaska . Fața din amonte a barajului Salmon Creek a umflat în amonte, ceea ce a ușurat presiunea asupra arcurilor inferioare mai puternice și curbate din apropierea bonturilor. Barajul avea, de asemenea, un deget mai mare, care compensează presiunea asupra călcâiului din amonte al barajului, care acum se curba mai mult în aval. Tehnologia și beneficiile economice ale barajului Salmon Creek au permis proiectarea barajelor mai mari și mai înalte. Barajul a fost, prin urmare, revoluționar, iar modele similare au fost adoptate în curând în întreaga lume, în special de către Biroul de Reclamare al SUA .

În 1920, inginerul elvețian și proiectantul barajelor Alfred Stucky a dezvoltat noi metode de calcul pentru barajele cu arc, introducând conceptul de elasticitate în timpul construcției barajului cu arc Montsalvens din Elveția, îmbunătățind astfel profilul barajului în direcția verticală utilizând o formă de arc parabolic în loc de o formă de arc circular.

Barajul Enguri din Caucazul Georgiei .

Barajul Pensacola , finalizat în statul Oklahoma în 1940, a fost considerat cel mai lung baraj cu arc multiplu din Statele Unite. Proiectat de WR Holway , are 51 de arcuri. și o înălțime maximă de 150 ft (46 m) deasupra albiei râului. Lungimea totală a barajului și a secțiunilor sale este de 2.651 m (6.565 ft), în timp ce secțiunea cu arc multiplu are o lungime de 1.286 m (4.284 ft), iar combinația sa cu secțiunile deversorului măsoară 1.568 m (1.568 m). Fiecare arc din baraj are o rază liberă de 18 m și fiecare contrafort are o lățime de 24 ft (7,3 m).

Proiectele barajelor arc ar continua să testeze noi limite și proiecte, cum ar fi curba dublă și multiplă. Inginerul elvețian Alfred Stucky și Biroul de Reclamare al SUA ar dezvolta o metodă de distribuție a greutății și a stresului în anii 1960, iar construcția barajului de arc din Statele Unite ar urma să-și vadă ultima creștere atunci cu baraje precum Morrow Point cu curbă dublă de 143 de metri Baraj din Colorado, finalizat în 1968. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, proiectarea barajului arc a atins o relativă uniformitate în designul din întreaga lume. În prezent, cel mai înalt baraj cu arc din lume este barajul Jingpin-I de 305 metri (1.001 ft) din China , care a fost finalizat în 2013. Cel mai lung arc multiplu cu baraj contrafort din lume este barajul Daniel-Johnson din Quebec , Canada . Are 214 metri (702 ft) înălțime și 1.314 metri (4.311 ft) lungă pe creasta sa. A fost finalizat în 1968 și pus în funcțiune în 1970.

Barajul Pensacola a fost unul dintre ultimele tipuri multiple de arcuri construite în Statele Unite. Cererea sa NRHP afirmă că acest lucru se datorează faptului că trei baraje de acest tip au eșuat: (1) Barajul Gem Lake, Barajul St. Francis (California), Barajul Lake Hodges (California). Niciuna dintre aceste defecțiuni nu a fost cauzată în mod inerent de proiectarea arcurilor multiple.

Proiecta

Proiectarea unui baraj cu arc este un proces foarte complex. Începe cu un aspect inițial al barajului, care este îmbunătățit continuu până când obiectivele de proiectare sunt atinse în cadrul criteriilor de proiectare.

Încărcături

Principalele sarcini pentru care este proiectat un baraj arc este:

  • Sarcina moartă
  • Sarcina hidrostatică generată de rezervor și de apele de coadă
  • Sarcină de temperatură
  • Sarcina cutremurului

Alte sarcini diverse care afectează un baraj includ: sarcini de gheață și nămol și presiune de ridicare.

Idukki Barajul din Kerala , India .

Cel mai adesea, barajul arcului este realizat din beton și plasat într-o vale în formă de "V". Fundația sau bonturile pentru un baraj cu arc trebuie să fie foarte stabile și proporționale cu betonul. Există două modele de bază pentru un baraj cu arc: barajele cu rază constantă , care au o rază de curbură constantă și barajele cu rază variabilă , care au atât curbe în amonte, cât și în aval, care scad sistematic în rază sub creastă. Un baraj care este dublu curbat atât în ​​planurile sale orizontale cât și verticale poate fi numit baraj dom . Barajele cu arcuri cu mai multe arcuri sau planuri contigue sunt descrise ca baraje cu arcuri multiple . Printre primele exemple se numără barajul Roman Esparragalejo cu exemple ulterioare precum barajul Daniel-Johnson (1968) și barajul Itaipu (1982). Cu toate acestea, ca urmare a eșecului barajului Gleno la scurt timp după ce a fost construit în 1923, construcția de noi baraje cu arc multiplu a devenit mai puțin populară.

Îmbinările de contracție sunt plasate în mod normal la fiecare 20 m în barajul arcului și sunt ulterior umplute cu chitu după ce controlul se răcește și se vindecă.

Tipuri

Baraj cu arcuri cu raze constante
fața din amonte a barajului are o rază constantă făcându-l o față de formă liniară pe toată înălțimea barajului. Dar curbele interioare ale razei lor se reduc pe măsură ce ne deplasăm în jos de la înălțimea de sus în jos și astfel în secțiune transversală formează o formă a triunghiului.
Baraj cu arc variabil
raza fețelor interioare și exterioare ale arcului barajului variază de jos în sus. Raza arcului este cea mai mare în partea de sus și cea mai mică la cotele inferioare. Unghiul central al arcului este, de asemenea, lărgit pe măsură ce ne mișcăm cu susul.
Baraj cu arc unghiular constant
acesta este cel mai economic în construcții. Cu toate acestea, pentru cel de-al treilea tip de baraj cu arc este necesară o fundație mai puternică, deoarece implică consoluri la secțiunile bontului. Barajul arcului cu unghi constant este acela în care unghiurile centrale ale inelelor arcului orizontal sunt de aceeași magnitudine la toate cotele.

Exemple de baraje de arc

Barajul El Atazar , lângă Madrid

Vezi si

Referințe

linkuri externe