כימיקלים ודגום; חומרים הנדסה
תפקיד ההנדסה בבנייה של סכר הובר
Table of Contents
מבוא
סכר הובר הוא אנדרטה להתחדשות האנושית ולכוח ההנדסה.שלמה ב-1936, סכר ארכיון קונקרטי זה משתרע על נהר קולורדו בגבול נבדה-ארצ'יונה שנבנה במהלך השפל הגדול, הוא סיפק מקומות עבודה, שיטפונות מבוקרים, סיפק מים השקיה מספקים, ויצר כוח הידרואלקטרי עבור פרויקט דרום-מערב ארה"ב, נדרש תיאום חסר תקדים בין אזרחים, מבני, חשמל, ומהנדסים, עם דוגמה מכנית של עובדי סכרים, עם כוח הנדסיים, עם כוח הנדסיים, כמו גם כן, עם כוח הנדסי של אלפי עובדים.
The Genesis of the הובר דאם
הרעיון של רתום נהר קולורדו לשליטה על שיטפונות והשקיה של הנהר נדונ במשך עשרות שנים.בתחילת המאה ה-20, זרמי הנהר הלא-זהירות גרמו לשיטפונות קטסטרופליים ולבצורת.לשכת ה"לשכה האמריקאית" של הכרזה, תחת הנהגת הנציב אלווד מאדי, הכיר כי סכר דלק מסיבי על הפרויקט התחתון יכול לפתור בעיות מרובות.
מיקומו של הסכר נבחר עבור הקניון הצר שלה וסלע מוצק, אבל האתר הציג אתגרים הנדסיים קיצוניים.קירות Canyon היו תלולים, החום היה מדכא בקיץ, והנהר היה צריך להסיט לפני הבנייה יכול להתחיל.מהנדסים מהלשכה של ה-Recall, בראשותו של המהנדס הראשי ווקר R. Young and Construction Engineers Frank T. Crowe, תוכנית שלב זה הפך לכחול גדול עבור בניין סכרים גדול.
תכנון ועיצוב: הנדסה עם עדיפות
שלב העיצובי היה מעורב במאות מהנדסים על פני דיסציפלינות מרובות.צורת הסכר – מבנה אנרכ-כובד-העוצמה – נבחר משום שהוא מחלק לחץ מים עצום לקירות הקניון.מהנדסים סטרקטיאליים חישבו את הריקבון המדויק ואת עובי כדי להבטיח יציבות נגד 45 מיליארד גלונים של מים המאגר בסופו של דבר יחזיקו.הסקרים גיאולוגיים נרחבים, כולל מנהרות ליבה וחקירה, אישרו כי הסלע יכול לתמוך במשקל.
חידושים הנדסיים
מהנדסי סטרקטידור התמודדו עם האתגר של סכר שדרש מעל 3.3 מיליון מטרים מעוקבים של בטון - מספיק כדי לסלול כביש דו-מלינ מסיאטל למיאמי.השדה היה צריך להיות ממוקם בלוקים בין-ידי מחסומים כדי למנוע קרידק תרמי.מהנדסים הציגו צינורות קירור משובצים בטכניקה הקונקרטית.
מערכת חשמל הידרואלקטרית Power Design
תחנת הכוח תוכננה מההתחלה כדי למקסם את הדור ה הידרואלקטרי.מהנדסי חשמל עיצבו מערכת של 17 טורבינות הקשורות גנרטורים, במקור מסוגל לייצר 1,345 מגהוואט - לאחר מכן שודרגו ליותר מ-2,000 מגהוואט.ה גנרטורים שוכנו בבית חשמל שנבנה בבסיס סכר.מהנדסים היו צריכים לעצב טמונים (צנרת גל) כדי לשאת מים מהמאגרי טורבינות תחת לחץ גבוה של 590 רגל כדי להבטיח חישובים מדויקים כדי למנוע חישובים יעילים.
מנהרות הקופרדם ודיג'ה
אחד מהישגי ההנדסה הראשונים היה להסיט את נהר הקולורדו.מהנדסים עיצבו והקימו שני קופדות גדולות - פריים ולמטה הזרם - כדי ליצור אזור עבודה יבש.ארבע מנהרות דיה, כל 50 מטר בקוטר וכמעט מייל ארוך, ננקטו דרך קירות הקנסון.מרחיבו מנהרות אלה נדרשו לפיצוץ ולהסרת מעל 1.5 מיליון מ"ק"ק של המנהרות היו בשימוש על מנת לעמוד מול המים.
אתגרים בנייה ופתרונות הנדסה
בניית סכר הובר הייתה גזע נגד הזמן והטבע.המיקום המרוחק הנדרש לבניית כביש קבוע, מסילות רכבת ומחנה עובדים (Boulder City) החום בקניון עלה באופן שגרתי על 110 מעלות צלזיוס, ועובדים ניצבים בפני תנאים מסוכנים.
מקום המקרר והקולינג
הפעלת הבטון של הסכר הייתה פעולה מתוזמרת בקפידה.מהנדסים הקימו צמח ערבוב קונקרטי באתר והשתמשו במערכת של כבלים ודליים כדי להעביר בטון לכל בלוק.התערובת ננוסחת ממגצרים מקומיים.כדי להימנע מלחץ תרמי, הסכר היה לוהק בסדרה של בלוקים אנכיים (קומונים) ומרים אופקיים.
קרנות וגריטינג
כוחו של הסכר תלוי על בסיס מוצק.מהנדסים שנחפרו למטה כדי להישמע סלע, הסרת פסולת רופפת וסלע מזג אוויר.הם לאחר מכן סדקים וסדקים תחת לחץ גבוה כדי ליצור חותם מים. סדרה של וילונות גרט מוזרק כדי למנוע לראות עמוד מתחת לסכר.
ניהול בטיחות עבודה ובריאות
אתר הבנייה היה מסוכן, עם יותר מ -100 הרוגים דיווחו על בטיחות על ידי תכנון רשתות הגנה, הדורש כובעים קשים (אחד הפרויקטים הראשונים לעשות זאת), ובניית בית חולים ממלכתי של האמנות בעיר בודר.הפרויקט גם התמודד עם ההשפעות של פחמן חד תחמוצת הפחמן מן הציוד במנהרות.מהנדסים שיפרו את הפרויקט על ידי התקנת מעריצים חזקים ומערכות בטיחותיות, בעוד שלא היו רק הנדסת חומרים קריטיים.
תחבורה ולוגיסטיקה
קבלת חומרים לאתר המרוחק הנדרש הנדסה משלה.שורה חדשה של מסילת רכבת, סניף סכר הובר, נבנה לשאת מלט, פלדה וציוד כבד.לשית הציטוטים גם בנתה כביש 23 קילומטר מ Las Vegas.באתר, כבלים עם טווח של מעל 1,000 מטרים עברו בטון ופלדה על פני הקניון.
השפעות סביבתיות וחברתיות של סכר
סכר הובר שינה את דרום מערב. Lake Mead, המאגר מאחורי הסכר, הפך לאגם הגדול ביותר מעשה ידי אדם בארצות הברית.הפרויקט סיפק מים השקיה ל-1.5 מיליון דונם של אדמות חקלאיות, והקל את הגידול של ערים כמו לוס אנג'לס, סן דייגו, ופניקס.עם זאת, הסכר גם יש השלכות סביבתיות.זה שינה לצמיתות את מערכת האקולוגית של נהר קולורדו, חסימת דגים ושינוי של הנדסת דגים.
מורשת וחשיבות הנדסה
הובר דיימון הוכיח כי תשתיות בקנה מידה גדול יכולות להיבנות במהירות ובביטחון.זה קבע סטנדרטים חדשים לבניית סכרים קונקרטית והפך למודל לפרויקטים ברחבי העולם.האגודה האמריקנית למהנדסים אזרחיים בשם זה אחד משבעה פלאים של העולם המודרני. תחנת הכוח של הסכר ממשיכה לייצר חשמל ליותר מ-1.3 מיליון איש, ולייק מאד נותר מקור מים קריטי.
השפעה על סכרים מאוחרים יותר
מהנדסים השתמשו בידע שנרכש ב- הובר כדי לבנות סכרים גדולים אחרים, כגון Grand Coulee, Glen Canyon, ו- Iטאיפו.טכניקות כמו צינורות קירור תרמיים, וילונות גרפיים, וחסימת הבנייה הפכה לסטנדרט.הפרויקט גם התקדם השדות, מכניקת הקרקע ודור חשמל.
תחזוקה מתמשכת ואתגרי הנדסה
גם לאחר כמעט 90 שנה, הסכר דורש פיקוח הנדסי קבוע.ספילס התחזקו, טורבינות שדרגו, ובדיקה קונקרטית עבור תגובה אלקאלי-סייקה.משרד ההצהרות מעסיק מהנדסים לפקח על שלמות מבנית ותוכנית לצרכים עתידיים, כולל הסתגלות לשינוי האקלים וזרימת מים מופחתת.
הנדסה מרכזית
- שיתוף פעולה בין-תחומי:0 (FLT:1 Civil, Structure, חשמל, מכני וגיאולוגי) עבד יחד כדי לפתור בעיות מגוונות.
- (ב) ⁇ :0 (בטכנולוגיה קונקרטית: FLT:1) צינורות קירור וחסימת בנייה הפכו את הציפוי ההמוני למגה-דהמים.
- (ב) ניהול:0Risk Management:FLT:1 מנהרות דיה, cofferdams, ו- שיבוש סיכונים במים ובבסיס מבוקרים.
- (ב) ⁇ :0) לוגיסטים ובטיחות: FLT:1Build a distance Industrial Site דרש הנדסה מרחוק של תחבורה, דיור ומערכות אוורור.
(ב) ראו את הלשכה הרשמית של הציטוטים (ב-[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[19
סכר הובר נותר סמל רב עוצמה של אומץ הנדסי ויכולת.זה מדגים כיצד תכנון זהיר, פתרון בעיות יצירתי, וביצוע ללא רחמים יכול להתגבר אפילו על המכשולים המסוכנים ביותר מהנדסים היום עדיין מתייחס לשיעורים שלה בעת תכנון גשרים, גורדי שחקים, ותשתיות קריטיות אחרות.הכר הוא לא רק מבנה; זוהי מורשת מתמשכת לתפקיד ההנדסה בעיצוב ציוויליזציה.