Veštačko jezero
Veštačko jezero (ijek. vještačko jezero), ili zagat, je tip jezera koji nastaje svesnim delovanjem čoveka. Formira se pregrađivanjem rečnih dolina, klisura i kanjona pomoću betonskih i zemljanih brana. Ovakva jezera gradila su se još y prošlosti, tačnije oko 1300. godine p. n. e.u dolini reke Oront u Siriji, pregrađen je tok na površini od oko 50 km² i ta akumulacija nazvana je „Homs“. Slični projekti pravljeni su u Starom Egiptu, Indiji i Mesopotamiji.
Danas su veštačka jezera veoma brojna i polifunkcionalna. Služi za hidroenergiju, odnosno proizvodnju električne energije, navodnjavanje, te snabdevanje vodom naselja i industrije, sport, turizam, rekreaciju, ribnjake[1] i dr. U Srbiji najveća zagat je Đerdapsko jezero, a slede Zvorničko, Perućac, Zlatarsko i dr.
Veštačka jezera se uslovno mogu podeliti na:
Akumulaciono jezero[uredi | uredi izvor]
Akumulaciono jezero, takođe i veštačka akumulacija je veštačko jezero, nastalo čovekovim radom. Formiraju se pregrađivanjem rečnih tokova u dolinama, klisurama, kanjonima i kotlinama, postavljanjem betonskih brana. Njihova namena može biti različita — za potrebe hidroenergije, navodnjavanje, regulaciju toka, rekreacija, sportovi na vodi, zaštita od poplava, plovidba i sl.
Najveća veštačka akumulacija na svetu je jezero Volta u Gani i zahvata površinu od 8.500 km². Najveće akumulaciono jezero u Srbiji je Đerdapsko sa površinom od 170-250 km² (zavisno od doba godine).
Vodoprivredni sistemi za hidroelektrane[uredi | uredi izvor]
Način gradnje hidroelektrane zavisi o prirodnih uslova. Hidroelektrane se razlikuju od ostalih vrsta elektrana jer se proizvodnja električne energije ne može slobodno planirati, dosta zavise od prirodnih činilaca. Ako se želi da se izgraditi veštačko jezero velike zapremine, kao deo neke hidroelektrane ili vodoprivrednog sistema, to se ne može učiniti na mestu gde za to nema prirodnih uslova.
Kad je započelo iskorištavanje energije vodotoka za proizvodnju električne energije pre stotinak godina, gradile su se hidroelektrane na povoljnom delu vodotoka, nastojeći da se pronađe optimalno rešenje za datu hidroelektranu, bez energetskog iskorištenja ostalih delova vodotoka i potrebe drugih korisnika voda (navodnjavanje, vodoopskrba i slično). Kasnije je, međutim, shvaćeno da se hidroelektrane moraju uklopiti u vodoprivredni sistem, što znači da se mora proučiti upotreba voda na celoj dužini vodotoka i tražiti optimalno rešenje za energetiku i druge privredne grane (poljoprivreda, industrija, vodoopskrba, turizam), za zaštitu od poplava i za zaštitu okoline.
Smatra se da nema racionalnog iskorištavanja vode i zaštite od nje, ako se ne grade hidroelektrane, jer proizvodnja električne energije čini svaki zahvat na vodotoku ekonomski isplatljivim. Način iskorištavanja veštačkog jezera zavisi od potreba svih korisnika voda, a ublaženje velikih oscilacija protoka pri vršnom radu hidroelektrana, postiže se kompenzacijskim bazenima i upotrebom poslednje hidroelektrane na vodotoku kao temeljne elektrane.[2]
Injekcijske zavese[uredi | uredi izvor]
Zavesa se sastoji od dubokih injekcija ispod temelja brane i njenih bokova, ubrizganih s ciljem da se spreči proceđivanje i odlazak vode iz veštačkog jezera. Zavesa se obično produžuje do nepropusnih slojeva, ako se ovi nalaze na dohvatnoj dubini, ali može biti i lebdeća, kao što je na brani Peruća. Dubina zavese redovno ne prelazi visinu brane, ali u propustljivim terenskim okolnostima može dostići i trostruku visinu brane. Dužina zavese utvrđuje se prethodnim sondažnim bušenjem terena i ispitivanjem njegove propustljivosti.
Tereni u kojima gubitak vode po dužinskom metru bušotine ne prelazi 1 L/(s x m), na 10 bara pritiska vode, smatraju se praktično nepropusnim za vodu. Za brane visine manje od 30 metara, ovaj kriterijum se ublažuje do 3 l/(s x m), na 10 bara pritiska vode. Potreban utrošak injekcione smese utvrđuje se praktičnim injekcionim poljem na mestu brane. Isto tako, utvrđuje se potreban razmak bušotina, koji se kreće od 2 do 5 metara.[3]
Injektiranje se danas izvodi pod pritiskom do 60 bara, a on se za svaki slučaj mora utvrditi prema stvarnim uslovima na terenu. Zavesa može biti jednoredna, dvoredna ili troredna. Danas se teži da bude najviše dvoredna, kako bi se pre završili radovi. Za manje propusne stene iznosi utrošak suve materije za injektiranje svega nekoliko kilograma, a za vrlo propusne, krečnjačke stene penje se do nekoliko stotina kilograma. Na brani Peruća on iznosi 300 kg/m.
Za injektiranje se upotrebljavaju čiste cementne smese, cement s peskom, cement s glinom, s bentonitom, vodeno staklo i druga hemijska jedinjenja, zavisno od stupnja naprslosti sredine i karakteru prslina. Bentonit i vodeno staklo sprečavaju da u vrlo šupljikavim stenama smesa nepotrebno odlazi u širinu, što bi poskupilo radove. Po položaju, injekcije mogu biti vertikalne ili kose, što zavisi o uslojenosti terena.
Zavesa se može injektirati ili pre početka radova na iskopu temelja, što zahteva veliku dužinu jalovog bušenja, ili nakon dovršenja radova na iskopu, ili nakon betoniranja najdonjih slojeva brane, kada se stvori potreban nadsloj, što sprečava odizanje pojedinih slojeva. Zavesa se obično nalazi s uzvodne strane ispod temelja. Time se ujedno smanjuje uzgon, što je za gravitacione brane veoma važno.
Nakon završetka izrade zavese i betoniranja donjih delova brane, vrši se vezno injektiranje po celoj površini temelja, da bi se brana sa stenom povezala u monolit; dubina ovih injekcija obično ne prelazi 2 do 5 metara. Injektiranje se sprovodi bilo iz kontrolnog hodnika ili s nizvodnog lica brane. Prema dosadašnjem iskustvu potrebno je na svakih 4 do 7 m2 površine temelja jedna bušotina. Ove injekcije ujedno služe za poboljšanje kvaliteta stena koje su miniranjem bila oštećena pri iskopu. Lučne brane zahtevaju injektiranje duž celog perimetra brane; normalno je potrebno da se obavi i konsolidacijsko injektiranje ispod cele širine njihova temelja, da bi se poboljšao kvalitet i smanjile deformacije podloge. Dubina ovih injekcija iznosi najmanje polovinu širine temelja. [2]
Vidi još[uredi | uredi izvor]
Izvori[uredi | uredi izvor]
Literatura[uredi | uredi izvor]
- Dukić, D. i Gavrilović Lj. (2006): Hidrologija, Zavod za udžbenike i nastavna sredstav, Beograd.
- Mastilo, Natalija (2005): Rečnik savremene srpske geografske terminologije, Geografski fakultet, Beograd
- Schmutz, Stefan; Moog, Otto (2018), Schmutz, Stefan; Sendzimir, Jan, ur., „Dams: Ecological Impacts and Management”, Riverine Ecosystem Management (na jeziku: engleski), Cham: Springer International Publishing, str. 111—127, ISBN 978-3-319-73249-7, doi:10.1007/978-3-319-73250-3_6 , Pristupljeno 2020-09-29
- Kondolf, G. M.; Gao, Y.; Annandale, G. W.; Morris, G. L.; Jiang, E.; Zhang, J.; Cao, Y; Carling, P.; Fu, K.; Guo, Q.; Hotchkiss, Rollin (2014). „Sustainable sediment management in reservoirs and regulated rivers: Experiences from five continents”. Earth's Future (na jeziku: engleski). 2 (5): 256—280. Bibcode:2014EaFut...2..256K. ISSN 2328-4277. doi:10.1002/2013EF000184 . Arhivirano iz originala 24. 06. 2021. g. Pristupljeno 20. 06. 2021.
- Rovira, A.; Ibàñez, C. (2007). „Sediment management options for the lower Ebro River and its delta”. Journal of Soils and Sediments (na jeziku: engleski). 7 (5): 285—295. ISSN 1439-0108. S2CID 97748305. doi:10.1065/jss2007.08.244.
- Batalla, R. J.; Vericat, D. (2009). „Hydrological and sediment transport dynamics of flushing flows: implications for management in large Mediterranean Rivers”. River Research and Applications (na jeziku: engleski). 25 (3): 297—314. doi:10.1002/rra.1160.
- Gómez, C. M.; Pérez-Blanco, C. D.; Batalla, R. J. (2014). „Tradeoffs in river restoration: Flushing flows vs. hydropower generation in the Lower Ebro River, Spain”. Journal of Hydrology (na jeziku: engleski). 518: 130—139. Bibcode:2014JHyd..518..130G. doi:10.1016/j.jhydrol.2013.08.029.
- Tena, A.; Vericat, D.; Batalla, R. J. (2014). „Suspended sediment dynamics during flushing flows in a large impounded river (the lower River Ebro)”. Journal of Soils and Sediments (na jeziku: engleski). 14 (12): 2057—2069. ISSN 1614-7480. S2CID 55058640. doi:10.1007/s11368-014-0987-0.
- Kondolf, G. M.; Annandale, G.; Rubin, Z. (2015). „Sediment starvation from dams in the lower Mekong river basin: Magnitude of effect and potential mitigation opportunities”. 36th IAHR World Congress (na jeziku: engleski).
- Auel, C.; Berchtold, T.; Boes, R. M. (2010). „Sediment management in the Solis Reservoir using a bypass tunnel”. Dam Safety: Sustainability in a Changing Environment ; Proceedings of the 8th ICOLD European Club Symposium (na jeziku: engleski). Verlag der Technischen Universität Graz: 455—460. ISBN 978-3-85125-118-0.
- Boes, R. M.; Auel, C.; Müller-Hagmann, M.; Albayrak, I. (2014). „Sediment bypass tunnels to mitigate reservoir sedimentation and restore sediment continuity”. Reservoir sedimentation. CRC Press, Taylor and Francis Group. str. 221—228.
- Warrick, Jonathan A.; Stevens, Andrew W.; Miller, Ian M.; Harrison, Shawn R.; Ritchie, Andrew C.; Gelfenbaum, Guy (2019-09-27). „World's largest dam removal reverses coastal erosion”. Scientific Reports (na jeziku: engleski). 9 (1): 13968. ISSN 2045-2322. PMC 6764949 . PMID 31562373. doi:10.1038/s41598-019-50387-7.
- Dai, Zhijun; Liu, James T. (2013-02-14). „Impacts of large dams on downstream fluvial sedimentation: An example of the Three Gorges Dam (TGD) on the Changjiang (Yangtze River)”. Journal of Hydrology. 480: 10—18. Bibcode:2013JHyd..480...10D. doi:10.1016/j.jhydrol.2012.12.003.
- Maavara, Taylor; Chen, Qiuwen; Van Meter, Kimberly; Brown, Lee E.; Zhang, Jianyun; Ni, Jinren; Zarfl, Christiane (februar 2020). „River dam impacts on biogeochemical cycling”. Nature Reviews Earth & Environment (na jeziku: engleski). 1 (2): 103—116. ISSN 2662-138X. S2CID 211006052. doi:10.1038/s43017-019-0019-0.
- Josette, Garnier; Leporcq, Bruno; Sanchez, Nathalie; Philippon, Xavier (1999). „Biogeochemical mass-balances (C, N, P, Si) in three large reservoirs of the Seine Basin (France)”. Biogeochemistry. 47 (2): 119—146. S2CID 95558971. doi:10.1023/A:1006101318417.
- Friedl, Gabriela; Wüest, Alfred (april 2002). „Disrupting biogeochemical cycles - Consequences of damming”. Aquatic Sciences. 64 (1): 55—65. S2CID 44859140. doi:10.1007/s00027-002-8054-0.
- Humborg, Christoph; Conley, Daniel J.; Rahm, Lars; Wulff, Fredrik; Cociasu, Adriana; Ittekkot, Venugopalan (februar 2000). „Silicon Retention in River Basins: Far-reaching Effects on Biogeochemistry and Aquatic Food Webs in Coastal Marine Environments”. AMBIO: A Journal of the Human Environment (na jeziku: engleski). 29 (1): 45—50. ISSN 0044-7447. S2CID 86019928. doi:10.1579/0044-7447-29.1.45.
- Turner, R. E.; Qureshi, N.; Rabalais, N. N.; Dortch, Q.; Justic, D.; Shaw, R. F.; Cope, J. (1998-10-27). „Fluctuating silicate:nitrate ratios and coastal plankton food webs”. Proceedings of the National Academy of Sciences (na jeziku: engleski). 95 (22): 13048—13051. ISSN 0027-8424. PMC 23704 . PMID 9789038. doi:10.1073/pnas.95.22.13048.
- Aleem, A. A. (avgust 1972). „Effect of river outflow management on marine life”. Marine Biology (na jeziku: engleski). 15 (3): 200—208. ISSN 0025-3162. S2CID 84575211. doi:10.1007/BF00383550.
Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]
- Department of Water Resources. „Reservoir Information”. California Data Exchange Center. State of California.
- Global Journal of Research Engineering (USA). „Durability-Based Optimization of Reinforced Concrete Reservoirs Using Artificial Bee Colony Algorithm”. Civil and Structural Engineering (GJRE-E). Arhivirano iz originala 03. 04. 2022. g. Pristupljeno 20. 06. 2021.