Гребля - це ... Греблі на річках. Земляна гребля

Гребля - це споруда, яка допомагає перегородити підйом води або її течія в тих чи інших цілях. Найперші споруди даного типу були виявлені в Єгипті, де використовувалися для створення сховищ води. Такий об`єкт археологи з Німеччини знайшли в двохстах кілометрах від Каїра. Це була гребля з власним ім`ям "Сад-ель-Карафа", яке зустрічається в записах Геродота. Щодо її віку фахівці розходяться в думках. Одні вважають, що її побудували в 3200 році до нашої ери, інші - що в проміжку між 2950-2750 рр. до нашої ери.

З чого була зроблена найдавніша гребля?

Яких розмірів була найдавніша гребля? Це значна споруда являло собою подвійну кам`яну стіну, між сторонами якої були додатково накидані уламки каміння. Довжина греблі становила по гребеню більше 100 метрів, висота ж доходила до 12 метрів. Подібний проект дозволяв акумулювати до двох мільйонів кубометрів води в Ваді-ель-Гараві.

Китайці будували масштабно і на століття

Деякі історики вважають, що греблі в бронзовому столітті будувалися повсюдно в точках розвитку тієї чи іншої локальної цивілізації. Приміром, в Месопотамії знайдено кам`яна споруда, що датується сьомим століттям до нашої ери. У стародавній ж Сирії будувалися подібні споруди за півтори тисячі років до Різдва Христового. (Нахр-ель-ассі). Масштабне будівництво гребель спостерігалося і в Древньому Китаї. Тут прославився майстер, а згодом і імператор Юй, якому в 2283 до нашої ери діяв володар доручив управління всім водним будівництвом в імперії. Під керівництвом Великого Юя (як його досі величають), була зведена не одна гребля. Це було масштабне будівництво на століття і тисячоліття, яке дозволило до 250 році до Р. Х. зрошувати, наприклад, 50 000 квадратних кілометрів в пустелях Сичуаня за рахунок вод річки Миньцзян. І саме в Китаї зародилася практика будувати гідротехнічні споруди з використанням такого елемента, як арка.

Їх проектував сам да Вінчі

У Європі, де проблема зрошення стояла не так гостро, як в Азії та в Африці, греблі з`явилися значно пізніше - в 16-му столітті. Арочні варіанти, зокрема, згадуються в іспанських літописах в 1586 році, але інженери вважають, що самі пристрої могли бути споруджені на сторіччя раніше. Це ґрунтується на тому, що в їх проектуванні брали участь генії того часу - Леонадо да Вінчі, Малатеста, Мечіні, а також з урахуванням напрацьованого досвіду, який прийшов до Європи після контактів з арабським світом. Наприклад, відомо, що навіть таке, на перший погляд не дуже міцну споруду, як земляна гребля, експлуатувалося протягом століття, перш ніж зруйнувалося (була зведена у Франції в 1196).

Використання гребель на Русі

Для Русі з її багатими водними ресурсами також, на перший погляд, не особливо потрібні греблі. Однак тут вони існували з 14-го століття нашої ери і використовувалися в системах водяних млинів. Перша згадка про греблі зазначено в заповіті Дмитра Донського, относимого до 1389. Особливий інтерес до таких споруд проявив Петро Перший, тому в 18-му столітті в Російській імперії було вже більше 200 об`єктів, серед яких виділялася висока земляна гребля - Змеіногорского. Водні ресурси за допомогою таких пристроїв передавалися для використання на текстильних, гірських та інших підприємствах того часу.

Гребля - це гідротехнічна споруда, яка може ставитися до того чи іншого виду об`єктів залежно від класифікації. Сьогодні виділяють пристрої водосховища, водоопускающіе і підйомні. Водосховища греблі, як правило, дуже високі і мають можливість регулювати скидання води. Невисокі ж споруди (наприклад, для влаштування ставків) стоку зазвичай не мають. Ще однією важливою класифікацією є підрозділ об`єктів залежно від глибини води перед заплотом. Тут виділяють низько-, середньо-і високонапірні греблі (до 15, 50 і більше 50 метрів відповідно).

Греблі для річок і ярів

Греблі на річках можуть бути зведені як поперек (для підняття рівня вод, облаштування водоспаду, силою якого можна якось пользоваться- для того, щоб зробити мілководну частина річки прохідною для судів), так і вздовж (для захисту від повеней). У деяких випадках греблями перегороджуються струмки, яри, балки - для утримання в них талих снігових вод, які потім використовуються для поливу або для підживлення судноплавних каналів.

Основні елементи ГЕС

До складу гідротехнічних споруд зазвичай входить гребля, водосховище перед або після неї, установка для водопідйому, комплекс гідроелектростанцій, спуски для проходу риби, злив води (якщо система водопропускна), споруди для зміцнення берега і очищення системи від наносів. Великі об`єкти виконуються із залізобетону, невеликі ж можуть будуватися з грунту, металу, бетону, дерева або навіть тканини. Відомо, що під час повені в Комсомольську-на-Амурі захисна гребля складалася з солдатів МНС, які тримали на собі полотна плівки, які не давали воді перехлестнуть через вершини наявних захисних споруд.

Як дамби можуть брати навантаження?

Інша класифікація гребель відображає те, як ці об`єкти протистоять навантажень. Гравітаційні споруди сприймають удари всією своєю масою і чинять опір за рахунок зчеплення підошви греблі і підстави, на якому вона стоїть. Такі варіанти, як правило, дуже масивні. Наприклад, гребля ГЕС на річці Інд (дамба Тарбела) має висоту близько 143 метрів, а довжину - більше 2,7 км, що створює загальний обсяг в 130 млн куб. метрів. Арочні об`єкти передають тиск на берега. Якщо арка широка і тиск велике, то застосовуються арочно-гравітаційні моделі або арки з контрфорсами в основі. Контрфорсні ж варіанти мають більш тонку стіну греблі, але посилене підставу за рахунок подпорочних елементів. Зводять греблі сьогодні насипним або намивні методом, а також методом направленого вибуху.

Наслідки аварій

Аварії на греблях несуть із собою істотні матеріальні втрати, так як руйнується не тільки унікальне обладнання, а й зупиняються підприємства, які працюють на електриці і поставках води з даною греблі. Водними потоками змиваються іноді цілі населені пункти, заливаються посівні площі, втрачається врожай. Але найстрашніше те, що можуть майже миттєво загинути десятки, сотні і навіть тисячі людей.

Так, у березні 1928 року в каньйоні Сан-Франціскіто сталося руйнування греблі Сент-Френсіс, тоді загинуло близько шести сотень людей, а багатометрові шматки самої греблі знаходили на відстані близько кілометра від місця прориву. У СРСР в період Великої Вітчизняної Війни (1941 рік) було прийнято рішення про навмисний підрив греблі Дніпрогес у зв`язку з окупацією Запоріжжя фашистськими військами. Масивна споруда з бетону було частково пошкоджено за допомогою 20 тонн амоналу. Скільки тоді загинуло людей, досі точно не визначено. Називають цифри від двадцяти до ста тисяч чоловік, включаючи війська, біженців та населення, яке могло перебувати на лівому березі Дніпра, що прийняв основний удар водної стихії.

Загальне число жертв - близько 230 тисяч осіб

Повоєнні аварії на греблях великих електростанцій спричинили за собою ще більші жертви. У серпні 1975 року при прориві греблі Баньцяо тільки утоплеників виявилося 26 000 чоловік, а з урахуванням поширилися епідемій і голоду число загиблих досягло 170-230 тисяч чоловік. Тоді ж було знищено близько третини мільйона голів худоби та зруйновано близько 6 мільйонів будівель і споруд. На вісімнадцять днів була закрита магістраль з Гуанчжоу в Пекін. І все це сталося тому, що греблі, розраховані на максимальне число опадів, не витримали натиску водних мас, які приніс тайфун «Ніна». 8 серпня 1975 розвалилася найменша з дамб, що спричинило скид води в Баньцао, де за короткий термін були прорвані 62 греблі. Новоутворена хвиля була шириною до 10 км і висотою від трьох до семи метрів. Деякі китайські села були повністю змиті разом з їх жителями.

Щоб запобігти прорив греблі, сьогодні робиться ряд заходів, серед яких - дотримання параметрів проектування дамби, перевірка на відповідності в ході робіт, спостереження в ході експлуатації, збір візуальної та геодезичної інформації та ін. Для гребель розрізняють два невідповідності вимогам проектів і нормативів: "К1 "- об`єкт має потенційно небезпечний стан і потрібні термінові заходи по усуненню його причин, і" К2 "- передаварійний стан, можливе руйнування, потрібні рятувально-евакуаційні роботи.