مقدمه مقدماتی

سد هوور به عنوان یک بنای یادبود برای نبوغ انسانی و قدرت مهندسی است که در سال ۱۹۳۶ تکمیل شد، این سد گرانشی بتنی رودخانه کلرادو را در مرز نوادا-Arizona ساخته شده در طول رکود بزرگ، آن را فراهم کرد مشاغل، سیل های کنترل شده، آب آبیاری، و تولید برق برای جنوب غربی آمریکا است. پروژه نیاز به هماهنگی بی سابقه در میان کارگران برق، و ماشین آلات مکانیکی، و نمونه های ساختمانی طبیعی است که می تواند بر هزاران سد مهندسی طبیعی غلبه کند.

دانلود بازی The Genesis of the هوور Dam

ایده مهار رودخانه کلرادو برای کنترل سیل و آبیاری برای دهه ها مورد بحث قرار گرفته است، در اوایل قرن بیستم، جریان های نامنظم رودخانه باعث سیل فاجعه بار و خشکسالی شد. اداره برق ایالات متحده در طرح آب آشامیدنی، تحت رهبری الوود Mead، به طور رسمی تشخیص داد که یک سد بزرگ در کلرادو می تواند مشکلات متعدد رئیس جمهور را حل کند، و سپس توسعه برق منطقه ای در پروژه تامین آب آشامیدنی را به طور رسمی به کار گرفت.

محل سد برای کانتری باریک و تخت جامد انتخاب شد، اما این سایت چالش های مهندسی شدید را ارائه داد. دیوارهای کانتری شیب دار بودند، گرما در تابستان سرکوب شد و رودخانه باید قبل از ساخت و ساز از اداره Reclamation، توسط مهندس ارشد واکر R. Young و مهندس ساخت و ساز فرانک T، یک طرح طرح برای ساخت سد بزرگ طراحی شده بود.

برنامه ریزی و طراحی: مهندسی با دقت

مرحله طراحی شامل صدها مهندس در رشته های مختلف بود.شکل سد - یک ساختار جاذبه-ارش - انتخاب شد زیرا فشار آب عظیم را به دیواره های ساختاری میلون توزیع می کند. مهندسان دقیق تخلیه و ضخامت را محاسبه کردند تا اطمینان حاصل کنند که ثبات در برابر 45 میلیارد گالن آب در نهایت بررسی های گسترده زمین شناسی، از جمله حفاری هسته و تونل های اکتشافی، که وزن را تأیید می کند، می تواند حمایت از وزن را تایید کند.

نوآوری های مهندسی ساختاری

مهندسان سازه با چالش سدی مواجه شدند که بیش از 3.3 میلیون متر مکعب بتن را لازم داشت – برای هموار کردن یک بزرگراه دو خط از سیاتل به میامی. بتن باید در بلوک های بین المللی قرار داده شود تا مانع از شکستن حرارتی شود. مهندسان لوله های خنک کننده را در ساختار بتنی معرفی کردند. چیل شده آب از طریق لوله ها پخش شد، کاهش گرما آب آشامیدنی و اجازه دادن به درمان بتن حتی جلوگیری از ایجاد یک روش توده ای انقلابی و ایجاد آن می شد.

طراحی سیستم برق آبی

نیروگاه از ابتدا برای به حداکثر رساندن تولید برق هیدروالکتریک برنامه ریزی شده بود. مهندسان برق یک سیستم از 17 توربین متصل به ژنراتورها را طراحی کردند که در اصل قادر به تولید 1،345 مگاوات بود - بعدها به بیش از 2000 مگاوات ارتقاء یافت. ژنراتورها در یک نیروگاه ساخته شده در پایه از سد قرار گرفتند. مهندسان مجبور بودند خودکارهای ( لوله های بزرگ) را طراحی کنند تا آب را به توربین های با فشار دقیق در حدود 590 متر ضخامت حمل کنند.

تونل های Cofferdam و Diversion

یکی از اولین شاهکارهای مهندسی، چرخش مهندسان رودخانه کلرادو بود که دو سولفر بزرگ را طراحی و ساخت - آپstream و پایین جریان - برای ایجاد یک منطقه کار خشک و چهار تونل انحراف، هر 50 فوت در قطر و نزدیک به یک مایل طول، از طریق دیوارهای کانتری حفاری شد. - خنک کردن این تونل ها نیاز به انفجار dynamite و حذف بیش از 1.5 میلیون تونل های مکعبی داشت که به طور دقیق استفاده می شد.

چالش های ساخت و ساز و راه حل های مهندسی

ساخت سد هوور مسابقه ای علیه زمان و طبیعت بود. محل دور نیاز به ساخت یک جاده دائمی، یک محرک راه آهن و اردوگاه کارگری (شهر بولدر) گرمای داخل کانون به طور معمول بیش از 110 درجه فارنهایت بود و کارگران با راه حل های مهندسی فراتر از ساختار برای تدارکات و ایمنی مواجه شدند.

مکان های بتنی و خنک کننده

با توجه به بتن سد یک عملیات دقیق هماهنگ بود. مهندسان یک کارخانه مخلوط بتنی را در محل تنظیم کردند و از یک سیستم از کابل ها و سطل ها برای حمل بتن به هر بلوک استفاده کردند. مخلوط از کل محلی فرموله شده بود تا از استرس حرارتی جلوگیری شود، سد در یک سری از بلوک های عمودی ( ستون ها) و آسانسورهای خنک کننده افقی قرار گرفت، هر لوله های خنک کننده در مورد یک لوله های برشی که برای چند هفته های جامد آب قرار گرفتند، تا زمانی که ساختار آب جامد را برای چند هفته ای قرار داد.

بنیادها و Grouting

قدرت سد بستگی به یک پایه محکم دارد. مهندسان برای صدای سنگ، از بین بردن زباله های شل و سنگ آب و هوا، آنها سپس ترک های پراکنده و شکاف های تحت فشار بالا برای ایجاد یک مهر و موم آب زده شده است. مجموعه ای از پرده های گریز برای جلوگیری از مشاهده صفحه تحت سد تزریق شد.این کار ضروری بود تا از افزایش فشارهای که می تواند ساختار بی ثبات کننده جلوگیری کند.

مدیریت ایمنی و بهداشت کارگری

محل ساخت و ساز خطرناک بود، با بیش از 100 مرگ و میر گزارش شده است مهندسین ایمنی با طراحی شبکه های محافظ، نیاز به کلاه سخت (یکی از اولین پروژه ها برای انجام این کار)، و ساخت یک بیمارستان پیشرفته از هنر در شهر بولدر، پروژه همچنین با اثرات مونوکسید کربن از تجهیزات در مهندسان بهبود تهویه با نصب طرفداران قدرتمند و نوآوری های ایمنی، در حالی که به طور کامل مهندسی فیزیکی به پروژه های مهم نیست.

حمل و نقل و لجستیک

گرفتن مواد به محل دور مورد نیاز مهندسی از خط راه آهن جدید، هوور Dam Branch، برای حمل سیمان، فولاد و تجهیزات سنگین ساخته شده است. اداره Reclamation همچنین یک جاده 23 مایل از لاس وگاس ساخته شده است، تلگراف با بیش از 1000 فوت بتن و فولاد در سراسر میونند.

اثرات زیست محیطی و اجتماعی سد

سد هوور، دریاچه Mead، مخزن پشت سد را دگرگون کرد، بزرگترین دریاچه ساخته شده انسان در ایالات متحده شد.این پروژه آب آبیاری را برای 1.5 میلیون هکتار زمین های کشاورزی فراهم کرد و رشد شهرهایی مانند لس آنجلس، سان هوور و فینیکس را تسهیل کرد، با این حال، سد نیز عواقب زیست محیطی داشت.

میراث و گواهی نامه مهندسی

هوور Dam ثابت کرد که زیرساخت های بزرگ را می توان به سرعت و با خیال راحت ساخت.این استاندارد های جدیدی را برای ساخت سد بتن تنظیم کرد و به مدلی برای پروژه های سراسر جهان تبدیل شد.انجمن مهندسان عمران آمریکا آن را به عنوان یکی از هفت عجایب جهان مدرن نامگذاری کرد. نیروگاه سد همچنان به تولید برق برای بیش از 1.3 میلیون نفر ادامه می دهد و دریاچهاد همچنان یک منبع آب حیاتی است.

تاثیر بر روی سدهای بعدی

مهندسان از دانش به دست آمده در هوور برای ساخت سدهای بزرگ دیگر مانند Grand Coulee، گلن Canyon و Itaipu استفاده کردند. تکنیک هایی مانند لوله های خنک کننده حرارتی، پرده های کلاه برداری و ساخت و ساز بلوک استاندارد شد.این پروژه همچنین زمینه های هیدرولیک، مکانیک خاک و نسل الکتریکی را توسعه داد.

چالش های تعمیر و نگهداری و مهندسی

حتی پس از نزدیک به 90 سال، سد نیاز به نظارت مداوم مهندسی دارد. Spillways تقویت شده است، توربین ها ارتقاء یافته و بتن مورد بررسی برای واکنش قلیایی-silica. Bureau of Reclamation مهندسان را برای نظارت بر یکپارچگی ساختاری و برنامه ریزی برای نیازهای آینده، از جمله سازگاری با تغییرات آب و هوا و کاهش جریان آب استخدام می کند.

خرید بازی های Key Engineering Takeaways

  • همکاری بین رشته ای: مدنی، ساختاری، الکتریکی، مکانیکی و مهندسان زمین شناسی با هم برای حل مشکلات مختلف کار می کردند.
  • نوآوری در تکنولوژی بتن: لوله های خنک کننده و ساخت و ساز بلوک بتن توده ای را برای مگا مردم امکان پذیر می سازد.
  • مدیریت دیسک: تونل های دیفینگ، cofferdams و ترس از آب و خطرات پایه کنترل شده.
  • Logistics و ایمنی: [FLT 1] ساخت یک سایت صنعتی از راه دور نیاز به مهندسی حمل و نقل، مسکن و سیستم های تهویه.

برای مطالعه بیشتر، دفتر مرکزی شهر هوور [FLT: 1 ] [ را ببینید [ ، ، و ، و نمای کانال تاریخی از ساخت سد [FLT5:5].

سد هوور همچنان نماد قدرتمند شجاعت مهندسی و توانایی است.این نشان می دهد که چگونه برنامه ریزی دقیق، حل مسئله خلاق و اجرای بی وقفه می تواند حتی قوی ترین موانع را برطرف کند. مهندسان امروز هنوز به درس های خود در هنگام طراحی پل ها، آسمان خراش ها و دیگر زیرساخت های حیاتی اشاره می کنند.