Barajı kontrol et - Check dam

Çelik kontrol barajı
Beton kontrol barajları
Kontrol barajlarının yaygın bir uygulaması Bioswales, çamur ve kirliliği yüzey akışından uzaklaştırmak için tasarlanmış yapay drenaj kanallarıdır.

Bir barajı kontrol et küçük, bazen geçici baraj arasında inşa edilmiş soluk, drenaj çukuru veya karşı koymak için su yolu erozyon su akış hızını düşürerek.[1] Barajların kendileri bir tür yeni teknoloji değildir; daha ziyade, MS 2. yüzyıldan kalma eski bir tekniktirler.[2] Kontrol barajları, her zaman olmasa da, tipik olarak, ilgi alanı boyunca düzenli aralıklarla yerleştirilmiş birkaç barajdan oluşan bir sistemde uygulanmaktadır.[3]

Kudumboor'da bir kontrol barajı Chandragiri Nehri

Fonksiyon

Bir kontrol barajı Hendek, swale veya kanal su akışını kesintiye uğratır ve kanalın eğimini düzleştirir, böylece hızı düşürür. Buna karşılık, bu tıkanma indükler süzülme ve azaltır aşındırıcı.[1] Sadece akış hızını yavaşlatmak için değil, aynı zamanda tercihli yollardan kaçınmak ve bitki örtüsüne doğru akışları yönlendirmek için akışları bir kanal boyunca dağıtmak için de kullanılabilirler.[4] Bazılarına rağmen sedimantasyon barajın arkasında ortaya çıkabilir, kontrol barajları öncelikle tortu yakalama aracı olarak işlev görmemektedir.[5]

Örneğin Graliwdo Etiyopya'da nehir, artış hidrolik pürüzlülük barajlar ve çökeltilmiş çökeltilerdeki su iletim kayıpları, nehir kanallarının alt kısmına ulaşmadaki yüzey akışının gecikmesinden sorumludur. Tepe akış deşarjındaki azalma, kontrol barajları ve bitki örtüsünün bulunduğu nehir bölümünde (eksi% 12), işlem görmeyen bölümden (eksi% 5,5) daha büyüktü. Toplam akış hacmindeki azalma, kontrol barajlarının bulunduğu nehirdeki arıtılmamış nehirden daha büyüktü. Bitki örtüsü ile birlikte kontrol barajlarının uygulanması azaltıldı tepe akışı kontrol barajlarının arkasında biriken çökeltilere büyük akış parçaları sızdıkça deşarj ve toplam akış hacmi. Kuzey Etiyopya'nın geniş bir bölümünde su yolu kontrol barajları uygulandığından, bu durum yenilenebilir yeraltı suları ve artan nehir taban akışı.[6]

Başvurular

Tesviye kontrol mekanizması

Kontrol barajları geleneksel olarak iki ortamda uygulanmaktadır: kanal tabanları boyunca ve tepelik yamaçlarda.[7] Kontrol barajları öncelikle su hızını kontrol etmek, toprağı korumak ve toprağı iyileştirmek için kullanılır.[8] Kanalın sıralanması veya oluşturulması gibi diğer akış kontrol uygulamalarında kullanılırlar. Bioswales, pratik değildir.[9] Buna göre, kısa ömür nedeniyle kaynak tahsisi ve finansman açısından kalıcı istikrarın pratik olmadığı ve mümkün olmadığı geçici kanalların bozulmasında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Veya inşaat gecikmeleri ve hava koşulları diğer erozyon kontrol uygulamalarının zamanında kurulmasını engellediğinde kullanılırlar.[10] Bu, genellikle büyük ölçekli kalıcı yapıların yapım sürecinde görülür. barajlar veya erozyon kontrolü. Bu nedenle, kontrol barajları, kararlı bir stabilizasyon sağlanana kadar veya aşınmayan bir kaplamanın döşenmesinden önce koruma gerektiren kalıcı kanallar boyunca su yolları boyunca geçici bir seviye kontrol mekanizmaları olarak hizmet eder.[11]

Su kalitesi kontrol mekanizması

Birçok kontrol barajı oluşma eğilimindedir akış havuzları. Düşük akış koşullarında su ya sızar yere buharlaşır veya barajın içinden veya altından sızar. Yüksek akış altında - sel - koşullar, su yapının üzerinden veya içinden akar. Kaba ve orta taneli tortu akış daha ince taneler akarken, çek barajlarının arkasında birikme eğilimindedir. Yüzen çöpler de kontrol barajlarında tutulur ve su kalitesi kontrol önlemleri olarak etkinliklerini artırır.

Kurak bölgeler

Boulder kaplı kütük baraj Maygwa, Etiyopya

Kurak bölgelerde, kontrol barajları genellikle yenilenebilir yeraltı suları yönetilen akifer şarjı adı verilen bir süreçte. Böylece, kış akışı akiferlerde depolanabilir ve bu sular kurak mevsimde sulama, hayvancılık sulama ve hatta içme suyu temini için çekilebilir. Kontrol barajları büyük ölçekli baraj uygulamasına kıyasla makinelere, finansmana veya gelişmiş anlayışa daha az güvenmeyi gerektirdiğinden, bu özellikle büyük bir şehir merkezinden uzakta bulunan küçük yerleşim yerleri için yararlıdır.[12][2]

Kontrol barajları aşağıdakilerle birlikte kullanılabilir: Limanlar durdurmak ve toplamak yüzeysel akış Su.

Dağlık bölgeler

Dağ akıntılarını stabilize etme stratejisi olarak, kontrol barajlarının inşası, Avrupa'da 19. yüzyıla kadar uzanan birçok dağlık bölgede uzun bir geleneğe sahiptir. Dağ bölgesindeki dik yamaçlar nedeniyle, büyük inşaat makinelerinin dağ derelerine ulaşması zor olabilir; bu nedenle büyük ölçekli barajlar yerine kontrol barajları uygulanmıştır. Tipik yüksek eğim, akış hızının daha hızlı hareket etmesine neden olduğu için, hızı düşürmek ve böylece erozyonu önlemek için çok sayıda yakın aralıklı kontrol barajından oluşan teraslı bir sistem tipik olarak gereklidir. Teraslarda inşa edilen bu tür konsolidasyon kontrol barajları, bitişik tepe yamaçlarını stabilize ederken, hem başa hem de aşağıya kanal yataklarını kesmeyi engellemeye çalışır. Ayrıca sel ve enkaz akışı tehlikelerini azaltmak için kullanılırlar.[13]

Tasarım konuları

Site

Bir kontrol barajı kurmadan önce, mühendisler alanı inceler. Standart uygulamalar şunu gerektirir: drenaj bölgesi on dönüm veya daha az olacak.[3][9] Suyolu,% 50'den fazla olmayan bir eğim üzerinde olmalı ve en az 2 ft'lik anakaya derinliğine sahip olmalıdır.[14] Kontrol barajları genellikle doğal veya inşa edilmiş kanallarda veya hendeklerde kullanılır. Uygun yerel, eyalet ve / veya federal yetkililer tarafından onaylanmadıkça asla canlı yayınlara yerleştirilmemelidir.[14]

Malzemeler

1935 dolaylarında, Missouri, ABD, bir oyukta kütük baraj
Giriş barajı Adawro nehir, Etiyopya

Çek barajları çeşitli malzemelerden yapılmıştır. Tipik olarak geçici yapılar olarak kullanıldıkları için, genellikle kaya, çakıl, tomruk, saman balyaları ve kum torbaları gibi ucuz ve erişilebilir malzemelerden yapılırlar.[9][15] Bunlardan tomruklar ve kaya kontrol barajları genellikle kalıcı veya yarı kalıcıdır; kum torbası kontrol barajı ise öncelikle geçici amaçlar için uygulanmaktadır. Ayrıca kaya dolgulu veya ahşap levhalardan yapılan kontrol barajları da bulunmaktadır. Bu barajlar genellikle yalnızca 10 dönümlük (0,04 km) su alan küçük, açık kanallarda uygulanır.2) veya daha az; ve genellikle 2 ft (0,61 m) yüksekliği aşmaz.[16] İnce malzemeyi oyukta tutmak için kontrol barajları inşa etmek için dokuma tel kullanılabilir. Tipik olarak oyuğun orta bir eğime (% 10'dan az) sahip olduğu ortamlarda, küçük drenaj alanı ve taşkın akışlarının tipik olarak büyük kayalar veya kayalar taşımadığı bölgelerde kullanılırlar.[17][15] Neredeyse tüm durumlarda, biyolojik olarak parçalanabilen açık örgü örtüler olan erozyon kontrol örtüleri, kontrol barajlarıyla birlikte kullanılır. Bu battaniyeler, yamaçlarda, kıyı şeritlerinde ve hendek tabanlarında bitki örtüsünün büyümesini sağlamaya yardımcı olur.

Adawro'da kütük baraj binası

Boyut

Kontrol barajları genellikle 2 ft (0,61 m) ila 3 ft (0,91 m) yüksekliğindedir.[18] ve barajın merkezi, kenarlarından en az 6 inç (0,15 m) daha aşağıda olmalıdır.[9] Bu kriter bir savak etkisi yaratır ve tüm akış koşulları olmasa da bazıları için su yüzeyinin yukarı yönde yükselmesine neden olur.[19]

Aralık

Erozyonu azaltmak için su hızını etkin bir şekilde yavaşlatmak ve daha büyük bir sistemde barajlar arasındaki kanalı korumak için, aralık uygun şekilde tasarlanmalıdır. Kontrol barajları, memba kontrol barajının ucu, mansap kontrol barajının kretinin yüksekliğine eşit olacak şekilde aralıklandırılmalıdır.[20] Bunu yaparak, su kontrol barajları arasında birikebilir ve böylece su eğimden aşağı doğru ilerlerken akışın hızını önemli ölçüde yavaşlatabilir.[5]

Avantajlar

Kontrol barajları, kanallarda ve su yollarında akış hızlarını düşürmek için oldukça etkili bir uygulamadır. Büyük barajların aksine, kontrol barajları daha hızlı uygulanır, maliyet etkin ve kapsam olarak daha küçüktür. Bu nedenle, uygulamaları tipik olarak insanları ve toplulukları yerinden etmez veya doğru tasarlanırsa doğal kaynakları yok etmez.[21] Dahası, barajların yapımı basittir ve ileri teknolojilere dayanmamaktadır - bu nedenle, Hindistan'ın kuru arazilerinde bir süredir olduğu gibi, daha az kaynakla veya teknik uzmanlığa erişimle kırsal topluluklarda uygulanabilirler.[21]

Sınırlamalar

Kontrol barajları hala bakım ve tortu temizleme uygulamaları gerektirir. Hız arttıkça ve barajlar arasındaki mesafenin kısaltılması gerektiğinden, dik yokuşlarda uygulanması zorlaşmaktadır.[5] Kontrol barajları, kullanılan malzemeye bağlı olarak sınırlı bir ömre sahip olabilir, ancak doğru bir şekilde uygulanırsa, teşvik edilmese de kalıcı olarak kabul edilebilir.[5]

Bakım

Kontrol barajları, esasen geçici bir yapı olarak kullanıldığından ve bu nedenle uzun vadeli kullanıma dayanacak şekilde tasarlanmadığından düzenli bakım gerektirir. Barajlar kanala kurulduğu her hafta ve her büyük fırtınadan sonra kontrol edilmelidir.[5] Barajın yukarı tarafındaki moloz, altlık ve yaprakların uzaklaştırılması önemlidir.[9] Bu, tipik olarak tortu, barajın orijinal yüksekliğinin yarısı kadar bir yüksekliğe ulaştığında yapılır.[9]

Ayrıca, kontrol setini tamamen kaldırırken bakım gereklidir. Gelecekteki akışın olumsuz bir şekilde değiştirilmemesini sağlamak için, yerinden oynamış ve akış aşağı yönde yıkanmış olabilecek parçalar veya bir zamanlar kontrol barajının yerleştirildiği yeni geliştirilmiş çıplak noktalar dahil olmak üzere kontrol barajı tamamen kaldırılmalıdır.[5]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Marsh, William M. (2010). Peyzaj Planlama: Çevresel Uygulamalar (5. baskı). Danvers, MA: John Wiley & Sons, Inc. s. 267–268. ISBN  978-0-470-57081-4.
  2. ^ a b Agoramoorthy, Govindasamy, Sunita Chaudhary & Minna J. Hsu (2008). "Hindistan'daki Su Sıkıntısını Azaltmak için Baraj Kontrol Rotası". Natural Resources Journal. 48 (3): 565–583.
  3. ^ a b Mississippi Çevre Kalitesi Departmanı. Erozyon Yağmursuyu Kılavuzu (PDF) (4. baskı). Mississippi DEQ. s. 4–118. Alındı 21 Ekim, 2014.
  4. ^ Melbourne Su (2005). Suya Duyarlı Kentsel Tasarım Mühendisliği Prosedürleri: Yağmursuyu. Avustralya: CSIRO Publishing. s. 140. ISBN  978-0-643-09092-7. Alındı 28 Ekim 2014.
  5. ^ a b c d e f Iowa Eyalet Çapında Kentsel Tasarım ve Spesifikasyonlar (SUDAS) (2013). Tasarım Kılavuzu - Erozyon ve Tortu Kontrolü (PDF). Ames, IA: Iowa Eyalet Üniversitesi Ulaştırma Enstitüsü. Arşivlenen orijinal (PDF) 9 Kasım 2014 tarihinde. Alındı 28 Ekim 2014.
  6. ^ Etefa Guyassa ve meslektaşları (2017). "Kuzey Etiyopya örneğinde, kontrol barajlarının oyuklar boyunca akış özellikleri üzerindeki etkileri". Hidroloji Dergisi. 545: 299–309. Bibcode:2017JHyd..545..299G. doi:10.1016 / j.jhydrol.2016.12.019.
  7. ^ Garcia, Carmelo ve Mario Lenzi (2010). Sağanak Akışlarda Barajları, Morfolojik Ayarları ve Erozyon Kontrolünü Kontrol Edin. New York: Nova Science Publishers. ISBN  978-1-61761-749-2.
  8. ^ Su oluğu kontrolü için kontrol baraj hidroliğinin kavramsal bir modeli: verimlilik, optimum aralık ve basamak havuzları ile ilişki Hydrology and Earth System Sciences'tan C. Castillo, R. Pérez ve J. A. Gómez 18, 1705–1721, 2014
  9. ^ a b c d e f Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (2014-08-06). "En İyi Su Yönetim Uygulamaları: Barajları Kontrol Edin". water.epa.gov. USEPA. Alındı 28 Ekim 2014.
  10. ^ Kuzey Carolina Çevre ve Doğal Kaynaklar Dairesi (2006). Uygulama Standartları ve Spesifikasyonları. Raleigh, N.C .: NCDENR. sayfa 6.83.1–6.83.3. Arşivlenen orijinal 2013-07-24 tarihinde. Alındı 28 Ekim 2014.
  11. ^ Kentsel Drenaj ve Taşkın Kontrol Bölgesi (2010). Kentsel Fırtına Drenaj Kriterleri El Kitabı Cilt 3 (PDF). Colorado: Kentsel Drenaj ve Taşkın Kontrol Bölgesi. Arşivlenen orijinal (PDF) 2012-09-05 tarihinde. Alındı 28 Ekim 2014.
  12. ^ S. Parimala Renganayaki, L. Elango (Nisan 2013). "Kontrol barajları tarafından yönetilen akifer beslemesi üzerine bir inceleme: Hindistan, Chennai yakınlarında bir vaka çalışması". : International Journal of Research in Engineering and Technology 2 (4): 416–423
  13. ^ Mazzorana, Bruno (6 Haziran 2014). "Bakım planlaması için temel faktör olarak konsolidasyon kontrol barajlarının duyarlılığı". Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft. 66 (5): 214–216. doi:10.1007 / s00506-014-0160-4. S2CID  130712151.
  14. ^ a b Çevre Kalitesi Dairesi (2005). IDEQ Yağmursuyu En İyi Yönetim Uygulamaları Kataloğu: Barajları Kontrol Edin BMP 32 (PDF). Idaho Eyaleti. s. 106–108. Alındı 28 Ekim 2014.
  15. ^ a b Nyssen, J. ve arkadaşları (2017). "Etiyopya'da Kaba Yatak Yüklü Birinci Derece Geçici Akarsularda Gabion Kontrol Barajlarına Alternatif Olarak Kaya Yüzlü Kütük Barajlar". Hidrolik Mühendisliği Dergisi. 143. doi:10.1061 / (ASCE) HY.1943-7900.0001217.
  16. ^ USDA Doğal Kaynak Koruma Hizmetleri (NRCS). "Kentsel BYP'ler: Su Erozyonu" (PDF). usda.gov. USDA. Alındı 28 Ekim 2014.[kalıcı ölü bağlantı ]
  17. ^ "FAO Havza Yönetimi Saha Kılavuzu". fao.org. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Kuruluşları. Alındı 28 Ekim 2014.
  18. ^ Kentsel BYP'ler: Su, erozyon, kontrol barajları (PDF). Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı. Alındı 4 Kasım 2014.[kalıcı ölü bağlantı ]
  19. ^ Rickard, Charles ve Rodney Günü, Jeremy Purseglove (2003). Nehir Savakları - İyi Uygulama Kılavuzu (PDF). Birleşik Krallık: Çevre Ajansı. s. xi. Alındı 4 Kasım 2014.
  20. ^ Sürdürülebilir Teknolojiler Değerlendirme Programı. "Barajları kontrol et". Düşük Etkili Geliştirme Yağmur Suyu Yönetimi Planlama ve Tasarım Kılavuzu. Alındı 28 Mart 2018.
  21. ^ a b Agoramoorthy, Govindasamy ve Minna J. Hsu (2008). "Küçük Boyut, Büyük Potansiyel: Sürdürülebilir Kalkınma için Barajları Kontrol Edin". Çevre. 50 (4): 22–34. doi:10.3200 / envt.50.4.22-35. S2CID  153334085. ProQuest  224015181.

Dış bağlantılar