Lorsque vous barragez une rivière, vous devez penser à plus que simplement retenir la rivière. L'eau continue de couler et si elle ne parvient pas à contourner le barrage, elle finit par s'écouler par-dessus. Les castors se contentent de laisser l'eau s'écouler autour du barrage, mais les ingénieurs qui construisent des barrages hydroélectriques profitent du débit continu de la rivière en l'utilisant pour faire tourner une turbine. Pour ce faire, ils conçoivent un déversoir dans le barrage pour diriger le débit d'eau de manière contrôlée. Il est facile de démontrer comment cela fonctionne lorsque vous construisez un petit barrage pour un projet scolaire.
Il faut une rivière
Si vous allez construire un barrage, vous avez besoin d'une rivière, et il est facile d'en faire une petite avec un bac à peinture en plastique, des cailloux, du sable et du gravier, un seau d'eau et une petite pompe submersible, comme celle que vous utiliseriez pour un intérieur Fontaine.
Remplissez le fond du bac à peinture avec du sable, puis ajoutez des pierres et du gravier pour simuler une colline rocheuse. Construisez un canal au milieu du terrain pour la rivière, en faisant des berges aussi hautes que possible. N'oubliez pas que les barrages sont généralement construits dans des ravins ou des canyons, et non sur un terrain plat.
Placez le bac à peinture près du bord d'une table de manière à ce qu'il soit incliné vers le bord et placez un seau sous la table juste sous le bord du bac pour récupérer l'eau. Mettez une pompe submersible dans le seau et faites passer un tube de la pompe à l'autre extrémité du plateau, qui est le début de la rivière. Remplissez le seau avec suffisamment d'eau pour couvrir la pompe, allumez la pompe et la rivière commence à couler.
Construire le barrage
Le barrage peut être n'importe où le long du cours d'eau, mais pour démontrer l'effet du déversoir, il est préférable qu'il se trouve près du bord de la table. Découpez le fond d'un carton de lait de 1 pinte ou 1 pinte. Faites les coupes à environ 2 pouces du bas pour avoir une forme de boîte avec des côtés de 2 pouces. Dégagez-lui un espace dans le lit de la rivière et placez-le sur le côté avec le fond face au bord de la table. Remplissez les espaces autour du pot à lait avec du sable et du gravier pour empêcher l'eau de passer. Vous devrez peut-être tasser le gravier et le sable étroitement pour arrêter l'eau. Il peut être utile d'ajouter de l'argile au mélange pour le rendre plus imperméable.
Faire deux déversoirs
Une fois le barrage terminé, allumez la pompe et observez ce qui se passe. Si le barrage est solide, l'eau remonte derrière, formant un lac, et le niveau monte jusqu'à ce que l'eau trouve un moyen de s'en sortir. Éteignez la pompe lorsque cela se produit.
À l'aide d'une vis ou d'un clou, percez deux petits trous au centre du carton de lait le long d'une ligne verticale. Faites un trou à environ un demi-pouce du bas et un autre à environ un demi-pouce du haut. Couvrez chaque trou séparément avec du ruban adhésif.
Rallumez la pompe, laissez l'eau remonter derrière le barrage et découvrez le trou le plus bas. Notez si le niveau d'eau du lac baisse ou non. Si le niveau d'eau continue de monter, agrandissez un peu le trou pour égaliser le débit à la quantité d'eau qui coule dans la rivière. Une fois que le niveau d'eau reste stationnaire, arrêtez la pompe, découvrez l'autre trou et faites-lui la même taille. Recouvrez-les à nouveau.
Appréciez votre création
Vous avez maintenant créé une petite maquette de l'une des plus grandes sources d'énergie hydroélectrique au monde, comme le barrage Hoover. Rallumez la pompe, laissez l'eau remonter pour former un lac et découvrez le trou ou le déversoir le plus bas. Notez comment l'eau jaillit sous pression. S'il s'agissait d'un vrai barrage, l'eau sous pression ferait tourner une turbine pour produire de l'électricité. Ouvrez maintenant le deuxième déversoir et regardez le niveau d'eau dans le lac baisser. Ce déversoir empêche le débordement du barrage lorsque le débit de la rivière est plus élevé que d'habitude, comme lors d'une forte tempête de pluie. Les vrais barrages ont souvent un deuxième déversoir d'urgence pour éviter les débordements en cas de crue.