Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Журнал №193, октябрь 2019
Журнал №71, сентябрь–октябрь 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Факт

Идеи Архимеда – в жизнь

Дэниел Стоун
09 марта 2017
/upload/iblock/cfa/cfa265a80319ab2d37b5cf12419ca4d9.jpg
Рисунок: Брайан Кристи. Источники: China Three Gorges Corporation; Three Gorges Navigation Authority; Krebs+Kiefer Engineers
Сегодня применение закона Архимеда, открытого более 2000 лет назад, достигло небывалого размаха.
Плотина «Три ущелья» на реке Янцзы, на создание которой ушло 28 миллионов кубических метров бетона, – одна из самых солидных построек в мире. Последнее здесь нововведение – 113-метровый гидравлический судоподъемник.

Идея Архимеда была проста: вес погруженного в воду тела равен весу воды, которую оно вытесняет. Поставьте на чаши весов две емкости с одинаковым количеством воды, и они уравновесят друг друга. Если в одну из емкостей поместить, например, корабль, то, после того как из нее выльется вода, чаши весов снова выровняются. Если же просто слить воду из одной емкости, она медленно поднимется вверх.

Однако лифт для судов водоизмещением 3000 тонн устроен несколько сложнее. Ранее корабли проходили через шлюзы, как на канале Москва-Волга. Новое устройство поднимает их с помощью тросов, кессона, механизированных блоков и приводов – и, конечно, силы тяжести.

Вода и бетонные противовесы, наряду с высокотехнологичными предохранителями, поддерживают систему в равновесии.

Компания China Three Gorges Corporation и немецкие инженеры-проектировщики полагают, что подъемник снизит расход энергии, повысит пропускную способность и пассажирооборот плотины и сократит выброс углерода. А проход через плотину займет 30–40 минут, тогда как раньше на это уходило от трех до четырех часов.

Плотина «Три ущелья»
Строительство плотины, длившееся 18 лет, завершилось в 2012-м. Эта крупнейшая в мире гидроэлектростанция увеличила грузооборот в верховьях Янцзы, но в то же время заставила покинуть родные места не менее 1,3 миллиона человек и вызвала ряд экологических проблем.

Как это работает

1. Корабль заходит в судоподъемник.
Подъемный кессон предназначен для судов с осадкой до 2,65 метра, высотой до 18 метров и водоизмещением до 3000 тонн.

2. Судно поднимается.
Кессон сделан из армированного бетона и подвешен на 256 тросах, на других концах которых находятся противовесы. Когда они опускаются, кессон с судном поднимается.

3. Выход из кессона.
Поднявшись, кессон оказывается на одном уровне с водой по другую сторону плотины. Стальные затворы открываются, и судно покидает камеру.

Меры безопасности
Кессон снабжен четырьмя шлюзовыми затворами. В экстренных ситуациях они опустятся, и кессон не сможет подняться.

Противовесы
Чтобы помочь судну подняться или опуститься, можно использовать воду, увеличивая или уменьшая ее объем в кессоне. Подъемник работает благодаря силе тяжести, а электрические моторы обеспечивают стабильность и безопасность – примерно как в городском лифте.

Влияние на грузооборот
Объем грузовых перевозок увеличился быстрее, чем предполагалось, но пассажиропоток уменьшился: сезонные рабочие теперь пользуются более быстрыми способами передвижения – недавно открытыми скоростной железной дорогой и хайвеем.