80多年前胡佛水坝是如何建成的,为何至今依旧屹立不倒!

愿意做你的晴天 2025-01-06 11:30:34

科学探索飞船。

这是80多年前美国建造的胡佛水坝,不仅工程难度极高,更是牺牲了近百人,并耗时五年才得以建成,在当时可谓是一个工程奇迹。而它究竟是如何建造的?

1931年,为了控制科罗拉多河的洪水以及满足人们的电力需求,坝工专家约翰·萨凡奇带领工程团队计划在黑峡谷中建造一座高200多米的巨型水坝。经过勘探后,最终选择在了一处缝隙较为狭窄的区域,这里不仅高度适中,还能节省大量的建造成本。

起初工程师想要直接在河道中进行修建,但由于河水的冲力过强,使水坝在修建的过程中极易被河水冲垮。而且相对于河流改道,在水坝两侧建造导流隧道则更为实际。

·首先,施工人员在河岸的岩石上进行打孔,装入炸药后进行精准爆破。

·之后在隧道中放入钢筋支架,并用混凝土进行浇筑加固,这样就能通过反复爆破的方式来进行挖掘。

·在历经18个月的努力下,河道两侧的隧道终于被打通。与此同时,挖掘产生的碎石也陆续填入到河中,这样就能使水位不断上涨,并从两侧的隧道流至下游。

·为了防止河水倒灌,工程师又新增了两条隧道,并在下游建造了一个围堰,这样就能开始修建胡佛水坝的坝体了。

如果使用传统的一体式浇筑法进行建造,不仅会导致大坝内部因发热膨胀现象,导致坝体逐渐裂开,还会因水位的上涨,使混凝土因无法承受巨大的压力而被冲毁。

为了解决这一问题,工程师决定采用更为先进的模块化浇筑法。施工人员先是利用爆破法,在山体两侧各建造一条沟壑,并在下方挖掘90米的地基,以此来确保大坝的稳定性和承重能力。

·之后将450万立方米的混凝土分成若干小块进行浇筑堆砌,并将钢制水管嵌入混凝土中。

·再用巨大的水冷工厂将河水冷却后,通过管道输送到大坝内部给混凝土降温,否则就需要等上百年才能使其自然冷却下来。

·并且由于坝体是被两侧的沟壑紧紧的拉扯住,为防止混凝土因冷却收缩所产生出巨大的拉伸应力使大坝开裂,工程师还在中间预留出一个缺口,这样就能使混凝土自由收缩。

·随着大量混凝土块的冷却,它们就会因收缩而导致缝隙的产生。为此工程师又用水泥将缝隙填充,并将缺口进行浇筑,这样就能保证每块混凝土都能牢牢的固定在一起。

如果此时就关闭导流隧道拆除围堰,让水位回升,那么河床底部的水分子就会渗入到坝底,产生出较大的浮托力,会严重影响大坝的稳定性。对此,工程师又在其内部建造了多条隧道,并通过管道连接至坝底,以便将地基中的渗水吸出,从而减轻坝体的升力。

为了有效的利用水力发电,工程师又在水坝下方建造了一个面积足足有两个足球场大小的U型发电站,里面内置了17台大型水力涡轮发电机,并在上方建造了4座巨大的进水塔,内部连接至之前的一组导流隧道。

当河水经过水塔时,就会瞬间涌入管道中的涡轮机,带动发电机进行转动,使其每年都能产生出高达40亿千瓦时的电量,能为200个中等规模城市提供一年电力。与此同时,由于水坝的高度非常高,安全隐患也十分大。一旦遇到强降雨,水位很快就会淹没坝顶,坝体就会因无法承受巨大的压力而崩溃,最终导致洪涝灾害的发生。

对此工程师又在大坝两侧修建了泄洪道,并将其连接至另外一组导流隧道。当河水超过警戒线时,就会进入泄洪道,从而通过内部的管道流向下游。就是在这样一步步的技术突破下,20世纪最大的水力发电工程胡佛水坝就建造完成了。

0 阅读:0

愿意做你的晴天

简介:感谢大家的关注