学校プロジェクトのためにダムを建設する方法

川をせき止めるときは、単に川を抑える以上のことを考えなければなりません。 水は流れ続け、ダムの周りに道が見つからない場合、最終的にはダムの上を流れます。 ビーバーは水がダムの周りを流れることを許可するだけで満足していますが、水力発電ダムを建設するエンジニアは、タービンを回転させるためにそれを使用して川の継続的な流れを利用します。 これを行うために、彼らは制御された方法で水の流れを導くためにダムへの余水吐を設計します。 学校のプロジェクト用に小さなダムを建設すると、これがどのように機能するかを簡単に示すことができます。

ダムを建設する場合は、川が必要です。プラスチック製のペイントトレイを使用すると、小さな川を簡単に作成できます。 いくつかの岩、砂と砂利、バケツの水、そして屋内で使用するような小さな水中ポンプ 噴水。

ペイントトレイの底を砂で満たし、岩と砂利を追加して岩の多い丘の中腹をシミュレートします。 川の地形の真ん中に水路を建設し、堤防をできるだけ高くします。 ダムは通常、平坦な土地ではなく、峡谷や峡谷に建設されることを忘れないでください。

ペイントトレイをテーブルの端の近くに置き、端に向かって傾斜するようにし、トレイの端のすぐ下のテーブルの下にバケツを置いて水をキャッチします。 水中ポンプをバケツに入れ、ポンプからトレイのもう一方の端、つまり川の始点までチューブを走らせます。 バケツにポンプを覆うのに十分な水を入れ、ポンプをオンにすると、川が流れ始めます。

ダムは川の小道に沿ってどこにでも置くことができますが、余水吐の効果を示すために、それがテーブルの端の近くにあることが最善です。 1クォートまたは1パイントの段ボール製ミルクカートンの底を切り取ります。 底から約2インチのカットを作成して、側面が2インチのボックス形状にします。 川床のスペースを空けて、底をテーブルの端に向けて横に置きます。 水が通過しないように、ミルク容器の周りの隙間を砂と砂利で埋めます。 水を止めるために砂利と砂をしっかりと詰める必要があるかもしれません。 混合物に粘土を加えて防水性を高めると役立つ場合があります。

ダムが完成したら、ポンプをオンにして何が起こるかを観察します。 ダムが固い場合、水はその後ろに逆流して湖を形成し、水が通り抜ける方法を見つけるまで水位が上昇します。 これが発生した場合は、ポンプをオフにしてください。

ネジまたは釘を使用して、ミルクカートンの中央に垂直線に沿って2つの小さな穴を開けます。 下から約0.5インチ、上から約0.5インチの穴を1つ開けます。 各穴を別々にダクトテープで覆います。

ポンプを再びオンにし、水をダムの後ろに戻し、一番下の穴を見つけます。 湖の水位が下がるかどうかに注意してください。 水位が上昇し続ける場合は、穴を少し大きくして、出力を川を流れる水の量と等しくします。 水位が静止したままになったら、ポンプを停止し、もう一方の穴のカバーを外して同じサイズにします。 それらを再び覆います。

これで、フーバーダムなどの世界最大級の水力発電の小さなモックアップが作成されました。 ポンプを再びオンにし、水を戻して湖を形成し、最も低い穴または余水吐を明らかにします。 圧力下で水がどのように噴出するかに注意してください。 それが本物のダムだとしたら、加圧水はタービンを回転させて発電します。 次に、2番目の余水吐を開き、湖の水位が下がるのを観察します。 この余水吐は、激しい暴風雨のときなど、川の流れが通常よりも多いときにダムが溢れるのを防ぎます。 実際のダムには、洪水状態でのオーバーフローを防ぐために、2番目の緊急放水路があることがよくあります。