Супер Плотина Гувера

ПРЕАМБУЛА

    Плотина Гувера - один из символов Америки. По завершению её строительства в 1935 году она стала самым колоссальным строением из всех, что видел современный мир. С тех пор она остается образцом современного строительства плотин. Плотина должна была выполнить три задачи: обуздать бурную реку Колорадо и предотвратить наводнение; создать запас воды для ирригации обширных сельскохозяйственных земель пустыни и снабжать водой такие растущие города, как Лос-Aнджeлес и Лас-Вегас; и обеспечить бесперебойное снабжение юго-запада Америки экологически чистой электроэнергией, которое требовалось для беспрецедентного роста населения. Чтобы выполнить эти задачи была проведена грандиозная инженерная работа.

    Река Калорада текла по Чёрному каньону многие миллионы лет и прорезала каньон во многих местах. Перенести русло реки и установить в его центре огромную глыбу бетона, эта смелая идея приходила не многим в голову. Но особенно она мешала жить будущему президенту Америки Ге;рберту Кларку Гу;веру.

    Когда строительство плотины Гувера было закончено в 1935 году, её называли восьмым чудом Света. Она была не только самой тяжёлой, самой высокой в мире, но также и крупнейшей гидроэлектростанцией. Плотина Гувера сразу же превратилась в место паломничества и памятник потрясающей решительности и храбрости 21.000 человек, которые её построили, и прежде всего главному действующему лицу  строительства Френку Кроу, который управлял этими людьми.
   
    Но сегодня, спустя более 85 лет, плотина Гувера перестала быть рекордным сверхстроением, которым была когда-то. Уроки, полученные при её строительстве, породили новое поколение сверх плотин, которые отважились быть шире, выше и даже мощнее, чем их знаменитая предшественница. Но даже так плотина Гувера всё ещё остаётся символом и может носить титул самой Великой Дамбы из когда-либо построенных.

    Плотина Гувера, огромное величественное строение из бетона, находится в пустыне Мохаве, в 48 км к юго-востоку от Лас-Вегаса. Перекинутая через границу Невады и Аризоны, она подпирает стены Чёрного каньона и сдерживает мощь реки Колорадо. Она была самым честолюбивым и технически сложным инженерным проектом своего времени. Даже сегодня можно твёрдо сказать, что это одно из самых грандиознных строений в истории современного гидростроительства. И это несмотря на нещадную эксплуатацию рабочей силы, ужасающие условиях жилья, ядовитые испарения и испепеляющую жару.
 
    Возведение этого строения, подобного которому еще не было, можно считать необыкновенным подвигом, требующим дерзости, храбрости и предвидения, чтобы раздвинуть границы инженерного искусства. Строительство плотины на реке Колорадо предвещало огромное количество технологических сложностей. Были и те. кто считал это невозможным. Строительство плотины всегда сложно, опасно и очень рискованно. Если дамба не выдержит, то последствия могут быть катастрофическими. Но страстное желание подчинить стихию человеческому разуму и направить её в нужное русло, пересилило страх и взяло верх.

КАК ВСЁ НАЧИНАЛОСЬ

    Началом истории о строительстве плотины на реке Колорадо можно сччитать 1922 год, когда была создана комиссия под руководством министра торговли Герберта Гувера и представителей от каждого из заинтересованных штатов. Результатом деятельности этой комиссии стала подписанная 24 ноября 1922 года Конвенция реки Колорадо, в которой были закреплены методики раздела водных ресурсов. Подписание этого документа, получившего название «Компромисс Гувера», открыло путь к осуществлению строительства плотины.
 
    Законопроект о выделении финансирования не сразу получил одобрение Сената США и Белого дома. Лишь 21 декабря 1928 года президент Калвин Кулидж подписал билль, одобряющий осуществление проекта. Первоначальные ассигнования же на постройку плотины были выделены только в июле 1930 года, когда президентом был уже Герберт Гувер.
 
    Желание укротить реку Колорада было вызвано её бурным норовом из-за потоков воды с окружающих её берега скалистых гор в пору таянья снега. Этот разрушительный поток пересекал юго-запад Америки, выходил из берегов, вызывая сильнейшие наводнения, и безжалостно уничтожал посадки и дома тысяч людей. Правительство потребовало, чтобы инженеры из Бюро мелиорации нашли решение этой проблемы.

    И Бюро решило построить плотину. И не просто плотину. Но самую большую в мире. Это сверх плотина должна будет не только контролировать наводнение, но и использовать огромную силу реки на то, чтобы производить электричество для тысяч домов. Наиболее подходящим местом для строительства будущей плотины был выбран Чёрный каньон. Это было пробитое рекой ущелье глубиной в 244 м. в самом сердце пустыни.

    Первоначальный проект предусматривал достаточно простое архитектурное решение дамбы и здания гидроэлектростанции. Это вызвало недоволъство и критику проекта со стороны специалистов за его заурядность и простоту, не соответствовавшую, по их мнению, эпохальному характеру сооружения. В итоге для переделки проекта был приглашён архитектор Гордон Кауфманн из Лос-Анджелеса. Кауфману удалось переработать проект, выполнив экстерьер сооружений в традициях стиля ар-деко.

    Чёрный каньон оказался глухим местом. Там не было никакой инфраструктуры и никаких дорог. Там нельзя было привлечь местную рабочую силу.  Было сложно придумать более неподходящую стройплощадку для одного из самых грандиозных инженерных проектов в мире.

    Но было 2 фактора которые выступали в его пользу. Во-первых, в 48 км оттуда железная дорога проходила через небольшое поселение под названием Лас-Вегас. Теперь это столица мира азартных игр. Железная дорога и Лас-Вегас должны были служить путём для поставки всего необходимого. Во-вторых, прямо выше по течению раскинулась широкая равнина, которая могла бы быть идеальным местом для крупнейшего водохранилища Америки.

    Вот представьте, вы говорите: - Я собираюсь построить самую большую плотину из  тех, какие видел мир, в месте, где нет рабочих, нет дорог, да и вообще ничего нет. Пустынное отрезанное от мира место.

    И всё же кто-то решает построить здесь самую большую плотину. Ну и самомнение! Это было самомнение главного инженера Фрэнка Кроу. У него была репутация талантливого строителя дамб. Но проект такого масштаба был его давней мечтой, и в результате он собирался претворить её в жизнь любой ценой. Кроу оставил свою прежнюю работу, чтобы больше времени находиться на стройке, где он беспрестанно подгонял рабочих. Время, выделенное на постройку плотины Гувера, полностью соответствовало безжалостным методам Кроу. На всё было отведено 5 лет: с 1931 по 1935 год - самый пик Великой Депрессии, когда около четверти всей рабочей силы Америки отчаянно нуждалось в работе.

    Строительство плотины приветствовалось, как способ дать многим людям работу. Работы практически не было, так что плотина Гувера стала Меккой. Когда распространились новости о проекте, тысячи рабочих семьями слетелись в пустынные земли Чёрного каньона в надежде заработать. За три недели после объявления о начале проекта местный департамент по трудоустройству получил 12000 писем с просьбой принять на работу. Строительная Компания получила армию готовой рабочей силы и не преминула ею воспользоваться. Эти мужчины были заложниками. За их спинами стояли тысячи желающих получить работу. Поэтому им приходилось смириться и идти на риск.

    Перед рабочими стоял жесткий график. Плотину необходимо было закончить всего за семь лет и потратить не более чем 125 с небольшим миллионов долларов. В переводе на сегодняшние деньги почти 1,7 млрд. Кроме того, если Фрэнк Кроу и его люди не смогут завершить строительство в срок и уложиться в бюджет, это будет стоить компании огромной пенни - 3000 долларов в день. Давление было очень велико.

    В апреле 1931 началось строительство. Неопытные рабочие начинали пробивать тоннели сквозь монолитную скалу стены каньона. На первой стадии необходимо было осушить часть речного дна, на котором будет строится дамба. Для этого нужно было отвести воды Колорадо от места будущей постройки. Рабочие должны были пробить 4 отводных тоннеля, по два на каждой стороне каньона, длинной более 1200 м. каждый. Эти тоннели должны были отвести воду. Также необходимо было построить две временные дамбы перемычки, чтобы вода не шла по своему естественному руслу. Но эта технология прежде никогда не использовалась в столь гигантском масштабе. Права на ошибку не было. Тоннели должны были справиться со всей мощью одной из самых сильных рек Америки, которая переносит примерно 850 кубических метров воды в секунду.

   Люди наверное смотрели на них и говорили, что у них совсем крыша поехала, раз они даже подумали о том, чтобы здесь строить. Вдобавок ко всем остальным проблемам лето 1931 года было одним из самых жарких в чьей-либо памяти. К июлю температура поднялась до невыносимых 49 градусов. И это дорого обошлось строителям. Рабочие, которые такого никогда не видели, никогда не сталкивались с такой жарой, страдали от обезвоживания и тепловой прострации. Так что в первый год строительства погибло много рабочих.

    К маю 1931 строители пробивались сквозь стены Чёрного каньона, чтобы сделать 4 тоннеля, которые отведут реку в сторону. Фрэнк Кроу разработал очень жесткий график и заставлял своих людей выкладываться целиком и полностью. Работа шла круглые сутки, 7 дней в неделю. У людей было только три праздника в году: Рождество, 4 июля и День труда. Ни один из них не оплачивался.

    За свою бесконечную спешку Фрэнк Кроу получил прозвище «Быстрей! Быстрей! Кроу». Но его инженерный гений заставлял искать способ усовершенствовать технологию работ там, где возможно. Например это касалось работы в отводящих тоннелях. Обычно очередь рабочих с пневматическими дрелями делала в скале дыры, которые потом забивались динамитом и взрыв разбивал камень. Это была медленная, изнурительная работа.

    Кроу модифицировал процесс с помощью буровой каретки, сделанной по специальному заказу на базе 9-ти тонного грузовика, с которого одновременно могли работать от 24 до 30 человек с дрелями. Они подводили грузовик к голове тоннеля и просверливали половину её в один заход. Для работы на строительстве было сделано 8 буровых кареток. В дело пошло 500 дрелей, шлангов и компрессоров и прокладка тоннелей проходила в рекордно быстрые сроки. Но Кроу жертвовал безопасностью ради скорости и подвергал жизни своих людей серьёзной опасности. Температура в тоннелях доходила до смертельно опасных 60 градусов Цельсия.

    Группы людей, так называемые ледяные бригады, стояли наготове с корзинами льда, чтобы рабочие могли охладиться. Но несмотря на их усилия, 14 человек погибли от перегрева. Кроме того отсутствие вентиляции в тоннелях также подвергало людей риску. Ядовитый угарный газ от постоянно движущихся машин отравлял рабочих. Эти газы накапливались в тоннелях. В результате десятки рабочих были госпитализированы из-за головных болей, рвоты и головокружения.
Фрэнк сделал то, что хотел, но ради этого страдали люди. Он выжимал из них максимум, даже больше.

   Пока продолжалась прокладка тоннелей, нужно было делать работу и выше по каньону. Этим занимались так называемые высотники и их работа была самая опасная на стройке. Они должны были облазить сотни метров стен каньона, чтобы убрать опасные, неплотно держащиеся камни с помощью отбойных молотков и динамита. Для этого требовалось очень много сил. Тогда не было современных средств безопасности, и нервы высотников должны были быть крепче стали. Каждый день рискуя погибнуть под обвалом, они играли со смертью. Чаще всего люди на стройке гибли именно так: попадали под падающие камни или другие предметы. Из-за этой опасности высотники получали плату на 40% больше чем остальные работники.
Страшные трюки собирали множество восхищенных зевак из Лас-Вегаса. На самом деле многие из этих строителей прежде были циркачами.

    Несмотря на все сложности к 14 ноября 1932 года 4 отводных тоннеля были завершены. Вынутая порода была сброшена в русло выше и ниже по течению, чтобы создать две временные перемычки и направить воду в тоннели. Впервые в истории человек изменил путь могучей реки Колорадо. Беспощадный режим Фрэнка Кроу окупился. Первый этап строительства занял всего 18 месяцев. На 10 месяцев раньше срока. Кроу безжалостно подгонял своих людей. Рискуя их жизнями, он проложил дорогу будущему строительству дамбы.

ВОЗВЕДЕНИЕ ДАМБЫ

    Теперь плотина Гувера целиком зависела от одного простого составляющего – бетона. Бетон использовали для строительства гидротехнических сооружений уже более 50 лет. Но плотина Гувера была первой, в которой он использовался в таком объёме. Наиболее успешным примером использования бетона при строительстве дамб для Фрэнка Кроу была плотина Лавр Кристал Спрингс, построенная в 1888 году в Сан-Матео, в 24 км к югу от Сан-Франциско. Кристал Спрингс была детищем амбициозного немецкого инженера по имени Герман Шустлер.

    К ноябрю 1932 года первая стадия работы была завершена. Главный инженер Фрэнк Кроу и его люди могли теперь сконцентрироваться на строительстве тела плотины. Но сама величина запланированного сооружения ставила перед ними множество инженерных проблем.

    Плотина Гувера - дугообразная гравитационная дамба, т.е. её дизайн совмещает в себе два основных инженерных принципа. Во-первых, сам вес бетона вдавливает строениие в землю. Во-вторых, дугообразная форма переносит давление воды за дамбой на стены каньона. Но на строительство требовалось гигантское количество бетона 3,4 млн. кубометров. Этого хватило бы чтобы выстелить дорогу от Нью-Йорка до Сан-Франциско. Для этого на месте строительства были возведены  два огромных завода, производящих бетон.

    Следующей головной болью Фрэнка Кроу стал тот факт, что плотина была слишком велика для того, чтобы делать её в виде монолитного бетонного блока. Если бы строители пошли таким путём, то бетон застывал бы и по сей день. Присоединение его компонентов, цемента, наполнителя из гравия с песком и воды, начинается химическая реакция, которая сопровождается выходом тепла, замедляющего процесс затвердевания. Чем больше объём материала, тем дольше идёт затвердевание. Если тепло не находит выхода, то образуются трещины, которые ослабляют строение. Поэтому, следуя примеру Шустлера, Фрэнк Кроу решил построить плотину Гувера из ряда соединяющихся блоков. Но это было не просто.

    Масса плотины Кроу в 20 раз превышала массу дамбы Шустлера. Никогда ещё соединяющиеся блоки не устанавливались в таких масштабах. Каждый должен был быть полтора метра высотой, но длина и ширина варьировались. Самый большой был 17 м. на 7 м. По сторонам каждого блока проходят пазы которые совпадают при соединении с пазами соседнего. Когда все блоки были установлены, они были дополнительно закреплены строительным раствором. Чтобы ускорить процесс затвердевания, Кроу разработал систему труб, проложенных внутри блоков. Холодная вода, бегущая по трубам, охлаждала бетон, и он застывал быстрее.

    Далее Кроу пришлось бороться с солнцем пустыни. Оно было настолько жарким, что бетон начинал высыхать ещё до того, как его устанавливали на место. Кроу быстро принял решение ускорить доставку бетона сетью воздушных тросов и воротов. Тросы были протянуты над каньоном прямо над местом строительства, и по ним перевозили огромные люльки с бетоном, которые тянули группы рабочих и сразу же заливали его в формы. Когда установили бесперебойную доставку бетона с завода, наладилась безотказная поточная линия. Для того, чтобы еще больше ускорить процесс, Фрэнк Кроу поощрял соперничество между группами рабочих. Это сработало. В какой-то из дней они залили невероятное количество бетона – 8.000 кубометров.

    Чтобы уложиться в сроки, рабочие трудились день и ночь, из года в год, заливая блок за блоком. Изнурительной график вымотал строителей. Но их семьи также вели борьбу ради того, чтобы выжить. Поскольку постоянных домов не было, они вынуждены были создать лагерь прямо в пустыне. Условия были ужаснейшими. Рабочие семьями жили в палатках, обёрнутых мокрыми простынями. Это был единственный способ как-то защититься от жары.

    Условия жизни для рабочих, строивших плотину Гувера стали настолько плохими, что строительным компаниям пришлось предпринять некоторые шаги. Они начали строить новый город, чтобы разместить их. Причём в таком же спешном порядке, каким строилась плотина. За 6 месяцев было возведено достаточно жилья, чтобы поселить сотни семей. Город Болгар был спроектирован, как чистый городок для строительной компании с домами для семей, с общественными столовыми, церквями и местами для развлечений. Но рабочим пришлось дорого заплатить за лучшую жизнь: большая часть их еженедельных выплат отбиралась в качестве платы за жильё и снова возвращалась компании.

РЕКА КОЛОРАДО ВОЗВРАЩАЕТСЯ В СВОЁ РУСЛО !!!

    В 1934 году строительство плотины Гувера опережало график. Но творению Фрэнка Кроу нужно было пройти последние и главные испытания. Если она не выдержит, катастрофы не миновать. К 1934 году строительство шло полным ходом: Колорадо была отведена в сторону, армия рабочих трудилась круглые сутки 7 дней в неделю. Наконец мечта Фрэнка Кроу обретала форму. К 31 января следующего года тело дамбы было завершено. Кроу безжалостно подгонял людей. 3,4 млн кубометров бетона было установлено и застывало. Внушительное строение перекинулась от одного края Чёрного каньона до другого. Более двух лет река должна была идти по 4 тоннелям, вместо своего естественного русла. Огромные стальные перемычки были опущены, закрывая тоннели и позволяя реке потихоньку образовывать озеро позади дамбы.
 
    Это был момент истины. Кроу и его люди наблюдали, как постепенно нарастает давление.. Любое слабое место быстро бы выявилось. Такие плотины, как плотина Гувера, показывают на что способны инженеры. Но если вкрадываются ошибки, то они могут привести к катастрофическим последствиям. Но на сей раз воды Колорадо поднимались за плотиной, а она стояла. Стояла как вкопанная. Стало ясно, что Кроу и его инженеры переоценили силу реки. Одного лишь веса бетона было достаточно, чтобы сдержать её от шевеления.

     Озеро Мид за плотиной постепенно наполнялась водой и в работу включились две электростанции. Одна на стороне Невады, другая – Аризоны. В общей сложности они имели 17 генераторов, каждый из которых мог произвести достаточно электричества для 100.000 домов. Плотина могла производить столько же энергии, сколько две атомные электростанции. Работу гидроэлектростанции обеспечивает вода, которая течёт из водохранилища в башенный водозабор. Здесь вода проходит через тоннель в теле плотины, а в конце его ударяет и крутит пропеллернную гидротурбину, которая приводит в действие генератор. Это заставляет вращаться магниты с катушками медной проволоки, производя электричество. Электричество идёт по проводам через трансформаторы от генератора к подстанции, а вода проходит через пропеллерные гидротурбины и снова попадает в реку ниже по течению.

  30 сентября 1935 года президент Рузвельт официально открыл плотину. Тысячи людей съехались в пустыню, чтобы присутствовать на этом историческом событии. Взору присутствующих представилось освещённая солнечным светом огромное пологно плотины, плавно спускающееся вниз и незаметно вклинивющееся в горы. Сзади полотна высовывались четыре любопытных башни на фоне тёмно изумрудной поверхности огромного водохранилища.

   Через месяц был запущен первый генератор. А вскоре и второй и третий. К 1939 году электростанция производила 704800 квт, став самой мощной ГЭС в мире. Титул перешедшей через 10 лет к плотине Гранд Кули. Большой приток электричества изменил юго-запад Америки. 56% мощности плотины предназначалась для Лос-Анджелеса и Южной Калифорнии. На сегодняшний день Лас-Вегас и Феникс самые быстро развивающиеся города в США.

    Озеро Мид - источник мощности плотины Гувера, крупнейшее водохранилище Америки, глубиной 152 м и длиной 177 км. Формировалось оно полных 6 лет.  Оно настолько велико, что тяжесть воды при заполнении спровоцировала несколько мини землетрясений. В общей сложности вес плотины и водохранилища составил 37 млрд тонн. Земля под ним просела на 18 см. Теперь почти 8 млн туристов посещают озеро Мид каждый год. Но немногие знают, что таится под водой. Более 70 лет назад, когда водохранилище начало заполняться, оно поглотило большую часть строительной площадки. Когда вода опустилась до рекордного уровня, группа водолазов национального парка обнаружила останки одной из самых знаменитых стройплощадок 20 века. Под мутными водами лежит площадка, на которой подбирался наполнитель необходимого размера. Каждый час 900 тонн этого наполнителя поставлялись на бетонный завод.

    И ещё одна неожиданная находка в тёмных глубинах - бомбардировщик b-29, рухнувший в озеро в 1948 году. Самолёт был сильно повреждён при столкновении с водой и исчез в ней на более чем 50 лет. Плотина Гувера усмирила могущественную реку и превратила пустыню в плодородные земли для фермеров.

    Строительство плотины Гувера завершилось за неправдоподобно короткий срок, на 2 года 1 месяц и 28 дней раньше графика. Затрачено на неё было на 15 млн долларов меньше, чем предусматривал бюджет. В общей сложности постройка обошлась в 125 млн 390 тыс. долларов, примерно в 1.7 млрд в переводе на сегодняшние деньги. За этот поразительный подвиг Фрэнк Кроу, главный инженер, получил премию в 350.000 долларов, около 5 млн в теперешних деньгах.

    Что поразило людей в 1935 году после открытия плотины, так это невероятность подобного подвига инженерного искусства. Даже сегодня почти миллион человек каждый год приезжает в пустыню Мохаве, чтобы в изумлении взглянуть на величие и красоту плотины. Автор и строители проекта понимали, что строят нечто необыкновенное. Они думали и о туристах, когда возводили своё строение. Ни одна другая плотина не была так украшена стилем арт-деко, что придаёт ей элегантность и изящество. Ни одна!

     Но один слух об этом удивительном строении никак не желает умирать. Многие и сейчас верят в то, что тела погибших рабочих остались в теле плотины. Но подтверждения этому слуху до сих пор нет. Ни один из 112 человек, отдавших свои жизни, не были погребены в бетоне. Их память чтят и по сей день.

    11 км инспекционных тоннелей проходят сквозь плотину. Они были построены для того чтобы можно было постоянно проверять прочность бетона. Но сейчас, спустя 85 лет, в этом почти нет необходимости. Мастерство и преданность рабочих обеспечили плотине Гувера практически вечную жизнь. Прочность бетона плотины продолжает со временем расти. Уж такое свойство у этого искусственного камня по имени «БЕТОН».

    Плотина Гувера стала революцией в технике строительства гидротехнических сооружений по всему миру. Она вдохновила инженеров на строительство нового поколения сверхплотин, которые выше, шире и производят больше энергии. Она стала эталоном для всех других плотин. С тех пор, когда люди спрашивают, как вы это сделали, им отвечают:  - Также, как плотину Гувера!

    Мы знаем, что технические требования, которые применялись на строительстве плотины Гувера, сегодня используются по всему миру. И это самое великое наследие. Оно означает, что плотина Гувера и по сей день может считаться символом самой великой и самой известной плотины в мире.

    В заключение приведу несколько важных цифр:

Стоимость строительства — $49 млн ($729 млн в масштабе цен на начало 2012 года).
Высота плотины — 221,4 м (вторая по высоте в США).
Длина плотины — 379,2 м.
Ширина плотины — 200 м у основания, 15 м в верхней части.
На строительство плотины было израсходовано 3,33 млн м; бетона.
Максимальная электрическая мощность электростанции — 2074 МВт.
Автомобильным транспортом через плотину ежедневно перевозится от 13 до 16 тыс. человек
Площадь водохранилища — 639 км;, объём воды — 35,2 км;
В строительстве плотины Гувера участвовали многие тысячи рабочих.
Максимальное количество — 5251 человек — в июле 1934 года.
Согласно условиям контракта на строительство, не допускался наём на работу выходцев из Китая.

Источники:
    https://ru.wikipedia.org/wiki/
    https://youtu.be/mVN_Sj5B5uA