Когда вы перекрываете реку, вы должны думать не только о сдерживании реки. Вода продолжает течь, и если она не находит выхода из плотины, то в конце концов перетекает через нее. Бобры довольствуются тем, что просто позволяют воде течь вокруг плотины, но инженеры, строящие плотины гидроэлектростанций, пользуются преимуществом продолжающегося потока реки, используя его для вращения турбины. Для этого они проектируют водосброс в плотину, чтобы направлять поток воды контролируемым образом. Легко продемонстрировать, как это работает, построив небольшую плотину для школьного проекта.
Требуется река
Если вы собираетесь построить плотину, вам понадобится река, а небольшую ее легко сделать с пластиковым поддоном для краски. немного камней, песка и гравия, ведро с водой и небольшой погружной насос, такой, какой вы бы использовали для домашнего фонтан.
Заполните дно поддона с краской песком, затем добавьте камни и гравий, чтобы имитировать каменистый склон. Постройте канал посреди местности для реки, сделав берега как можно выше. Помните, что плотины обычно строят в ущельях или каньонах, а не на равнинах.
Установите лоток для краски у края стола так, чтобы он наклонялся к краю, и поставьте ведро под стол прямо под краем лотка, чтобы собирать воду. Поместите погружной насос в ведро и проведите трубку от насоса до другого конца поддона, который является началом реки. Наполните ведро достаточным количеством воды, чтобы накрыть насос, включите насос, и река начнет течь.
Постройте плотину
Плотина может быть где угодно на пути реки, но чтобы продемонстрировать эффект водосброса, лучше всего, если она будет у края стола. Отрежьте дно картонной упаковки молока объемом 1 литр или 1 пинта. Сделайте надрезы примерно на 2 дюйма от дна, чтобы получилась форма коробки со сторонами 2 дюйма. Расчистите для него место в русле реки и положите на бок так, чтобы дно было обращено к краю стола. Заполните зазоры вокруг емкости для молока песком и гравием, чтобы вода не проходила. Возможно, вам придется плотно набить гравий и песок, чтобы вода не протекала. Можно добавить в смесь глину, чтобы сделать ее более водонепроницаемой.
Сделайте два водосброса
После того, как дамба будет завершена, включите насос и посмотрите, что произойдет. Если плотина твердая, вода поднимается за ней, образуя озеро, и уровень поднимается до тех пор, пока вода не найдет способ пройти. Когда это произойдет, выключите насос.
Используя винт или гвоздь, проделайте два маленьких отверстия в центре пакета молока по вертикальной линии. Сделайте одно отверстие примерно на полдюйма снизу, а другое примерно на полдюйма сверху. Закройте каждое отверстие отдельно изолентой.
Снова включите насос, дайте воде снова подняться за плотину и откройте самое нижнее отверстие. Отметьте, падает ли уровень воды в озере. Если уровень воды продолжает расти, сделайте отверстие немного больше, чтобы выровнять производительность с количеством воды, текущей в реке. Как только уровень воды останется неизменным, остановите насос, откройте другое отверстие и сделайте его такого же размера. Закройте их снова.
Цени свое творение
Вы создали крошечный макет одного из крупнейших в мире источников гидроэнергетики, такого как плотина Гувера. Снова включите насос, дайте воде подняться обратно, чтобы образовалось озеро, и откройте самое нижнее отверстие или водосброс. Обратите внимание, как вода брызгает под давлением. Если бы это была настоящая плотина, вода под давлением вращала бы турбину для выработки электроэнергии. Теперь откройте второй водосброс и посмотрите, как падает уровень воды в озере. Этот водосброс предотвращает переполнение плотины, когда поток в реке выше обычного, например, во время сильного ливня. У настоящих плотин часто есть второй аварийный водосброс, чтобы предотвратить переполнение в условиях наводнения.