Kad zauzmete rijeku, morate razmišljati o više od pukog zadržavanja rijeke. Voda i dalje teče, a ako ne pronađe put oko brane, na kraju teče preko nje. Dabrovi se zadovoljavaju time što samo dopuštaju vodi da teče oko brane, ali inženjeri koji grade hidroelektrane iskorištavaju kontinuirani tok rijeke koristeći je za vrtnju turbine. Da bi to učinili, projektiraju preljev u branu kako bi kontrolirano usmjeravali protok vode. Lako je pokazati kako to funkcionira kada sagradite malu branu za školski projekt.
Potrebna je rijeka
Ako ćete graditi branu, treba vam rijeka, a lako je napraviti malu s plastičnom ladicom za boju, malo kamenja, pijeska i šljunka, kantu vode i malu podvodnu pumpu, kakvu biste koristili za unutarnju upotrebu fontana.
Dno ladice za boju napunite pijeskom, a zatim dodajte kamenje i šljunak kako biste simulirali stjenoviti brežuljak. Izgradite kanal usred terena za rijeku, čineći obale što višim. Imajte na umu da se brane obično grade u jarugama ili kanjonima, a ne na ravnom zemljištu.
Postavite ladicu s bojom blizu ruba stola tako da se iskosi prema rubu, a kantu stavite ispod stola tik ispod ruba ladice da uhvati vodu. Stavite podvodnu pumpu u kantu i vodite cijev od pumpe do drugog kraja ladice, što je početak rijeke. Napunite kantu s dovoljno vode da pokrije pumpu, uključite pumpu i rijeka počinje teći.
Izgradite branu
Brana može biti bilo gdje duž riječne staze, ali da biste demonstrirali učinak izlijevanja, najbolje je ako je blizu ruba stola. Odrežite dno kartonske kutije za mlijeko od 1 litre ili 1 litre. Izrežite oko 2 inča od dna tako da imate oblik kutije sa stranicama od 2 inča. Očistite mu prostor u koritu i postavite ga na bok dnom okrenutim prema rubu stola. Ispunite praznine oko posude za mlijeko pijeskom i šljunkom kako biste spriječili prolazak vode. Možda ćete morati dobro spakirati šljunak i pijesak da zaustavite vodu. Možda će vam pomoći dodati smjesu gline kako bi postala vodootpornija.
Napravite dva preljeva
Nakon završetka brane, uključite pumpu i gledajte što se događa. Ako je brana čvrsta, voda se vraća iza nje, formirajući jezero i razina raste dok voda ne pronađe način da se prođe. Isključite pumpu kad se to dogodi.
Pomoću vijka ili čavla izbušite dvije male rupe u sredini kartona s mlijekom duž okomite crte. Napravite jednu rupu otprilike pola inča od dna i drugu otprilike pola inča od vrha. Prekrijte svaku rupu ljepljivom trakom.
Ponovo uključite pumpu, pustite vodu da se vrati iza brane i otkrijte najnižu rupu. Imajte na umu pada li razina vode u jezeru ili ne. Ako razina vode neprestano raste, napravite rupu malo većom kako biste izjednačili izlaz s količinom vode koja teče rijekom. Jednom kada razina vode ostane na mjestu, zaustavite pumpu, otkrijte drugu rupu i napravite je iste veličine. Pokrijte ih opet.
Cijenimo vaše stvaranje
Sada ste stvorili malenu maketu jednog od velikih svjetskih izvora hidroelektrične energije, poput brane Hoover. Ponovno uključite pumpu, pustite da se voda formira jezero i otkrijte najnižu rupu ili preljev. Obratite pažnju na to kako voda istiskuje pod pritiskom. Da je riječ o pravoj brani, voda pod pritiskom vrtjela bi turbinu da bi proizvela električnu energiju. Sada otvorite drugi preljev i promatrajte kako nivo vode u jezeru pada. Ovaj preljev sprječava prelijevanje brane kada je protok u rijeci veći od uobičajenog, na primjer za vrijeme jake kišne oluje. Prave brane često imaju drugi hitni preljev kako bi se spriječilo izlijevanje u uvjetima poplave.