Idi na sadržaj

Brana

Uredi veze
S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Hooverova brana u SAD-u

Branajegrađevinapodignuta preko korita prirodnog ili umjetno izgrađenogvodotokasa svrhom da se prvobitna razina vode uzvodno od brane digne. To podizanje izvodi se kako bi se dobio potreban pad za iskorištavanje vodene snage, da se poveća dubina vode u vodotoku za olakšavanje plovnosti ili za sakupljanje veće količine vode, potrebne bilo za regulaciju i oticanje vodnih količina u vodotoku nizvodno od brane, bilo za proizvodnjuhidroelektrične energijeili za natapanje i opskrbu vodom većih područja te za suzbijanje poplava ili da se omogući plovidba. U planinskimpotocimai bujicama brane služe za učvršćivanje i osiguravanje potočnog korita.

Hidroenergija,zajedno s branama, često se koristi za proizvodnju električne energije. Brana se također može koristiti za prikupljanje ili skladištenje vode koja se može ravnomjerno rasporediti između lokacija. Brane općenito služe primarnoj svrsi zadržavanja vode, dok se druge strukture kao što su nasipi koriste za upravljanje ili sprječavanje protoka vode u određene kopnene regije. Najranija poznata brana je Jawa u Jordanu, koja datira iz 3000 p. n. e.

Riječ brana može se pratiti do staroengleskog,[1]a prije toga iz staroholandskog, što se vidi u imenima mnogih starih gradova,[2]kao što suAmsterdamiRotterdam.

Historija

[uredi|uredi izvor]

Drevne brane

[uredi|uredi izvor]

Najranije brane izgrađene su uMesopotamijii naBliskom istoku.Brane su korištene za kontrolu vodostaja, jer je vrijeme uMesopotamijiuticalo na rijekeTigrisiEufrat.

Najranija poznata brana je branaJawauJordanu,100 kilometara sjeveroistočno od glavnog gradaAmmana.Ova gravitaciona brana je imala izvorno 9 metara visok i 1 m širok kameni zid, podržan zemljanim bedemom širine 50 m. Struktura je datirana u 3000 godina p. n. e.[3][4]

Staroegipatska brana Sadd-el-Kafara uWadi Al-Garawi,oko 25 km južno odKaira,bila je duga 102 m u svom dnu i 87 m široka. Konstrukcija je izgrađena oko 2800[5]ili 2600 p. n. e.[6]kao diverziona brana za kontrolu poplava, ali je uništena jakom kišom tokom izgradnje ili ubrzo nakon toga.[5][6]Tokom dvanaeste dinastije u 19. vijeku p. n. e.,faraoniSenosert III,Amenemhat IIIiAmenemhat IViskopali su kanal dug 16 km koji povezuje Fajumsku depresiju saNilomuSrednjem Egiptu.Dvije brane zvaneHa-Uarkoje idu u pravcu istok-zapad izgrađene su kako bi zadržale vodu tokom godišnjih poplava, a zatim je ispustile u okolna zemljišta. Jezero pod nazivom Mer-wer ili jezeroMoerispokrivalo je 1.700 km2i danas je poznato kaoBirket Qarun.[7]

Do sredine kasnog trećeg milenijuma p. n. e. izgrađen je složen sistem upravljanja vodom uDholaviriu današnjojIndiji.Sistem je uključivao 16rezervoara,brana i različitihkanalaza sakupljanje i skladištenje vode.[8]

Jedno od inženjerskih čuda antičkog svijeta bila jeVelika brana MaribuJemenu.Izgradnja je pokrenuta negde između 1750. i 1700. godine p. n. e., bila je napravljena od nabijene zemlje – trouglastog poprečnog presjeka, 580 m u dužinu i prvobitno 4 m visok – protezala se između dvije grupe stijena sa obje strane, da bi bila povezana znatnom klesarskom konstrukcijom. Popravke su vršene u različitim periodima, najvažnije oko 750. godine p. n. e., a 250 godina kasnije visina brane je povećana na 7 m. Nakon propastikraljevstva Saba,brana je pala pod kontroluḤimyarita(oko 115. p. n. e.) koji su izvršili daljnja poboljšanja, stvarajući strukturu visoku 14 m, sa pet preljeva, dva zida ojačana branama, ribnjak za taloženje i kanal od 1.000 m do distributivnog rezervoara. Ovi radovi nisu završeni sve do 325. godine nove ere kada je brana dozvolila navodnjavanje 25.000 hektara (100 km2).

Eflatun Pınarjehetitskabrana i izvorski hram u bliziniKonye,Turska.Smatra se da potječe izHetitskog carstvaizmeđu 15. i 13. vijeka p. n. e..

Kallanaije izgrađena od neobrađenog kamena, dužine preko 300 m, visine 4,5 m i širine 20 m, preko glavnog toka rijekeKaveriuTamil Naduu,u južnojIndiji.Osnovna građevina datira iz 2. vijeka nove ere[9]i smatra se jednom od najstarijih građevina za skretanje ili regulaciju vode koje su još u upotrebi.[10]Svrha brane je bila da preusmjeri vode Kaveri preko plodne regije delte za navodnjavanje putem kanala.[11]

Du Jiang Yanje najstariji preživjeli sistem za navodnjavanje uKinikoji je uključivao branu koja je usmjeravala protok vode. Završena je 251. p. n. e.. Velika zemljana brana, koju je napravioSunshu Ao,premijer Chua (države), poplavila je dolinu u savremenoj sjevernoj provinciji Anhui koja je stvorila ogroman rezervoar za navodnjavanje (100 km u obimu), rezervoar koji je i danas prisutan.[12]

Rimsko inženjerstvo

[uredi|uredi izvor]

Izgradnju rimskih brana karakterizirala je "sposobnost Rimljana da planiraju i organiziraju inženjersku izgradnju u velikim razmjerama."[13]Rimski planeri su tada uveli novi koncept velikih akumulacijskih brana koje su mogle osigurati trajno vodosnabdijevanje urbanih naselja preko cijele regije i tokom sušne sezone.[14]Njihova pionirska upotreba vodootpornog hidrauličnog maltera, a posebnorimskog betona,omogućila je mnogo veće strukture brana od prethodno izgrađenih,[13]kao što je brana najezeru Homs,verovatno najveća vodena barijera do tog datuma,[15]i branaHarbaqa,oba u rimskojSiriji.Najviša rimska brana bila je branaSubiacou bliziniRima;njegova rekordna visina od 50 m ostala je neprevaziđena sve do slučajnog uništenja 1305. godine.[16]

Rimski inženjeri su rutinski koristili drevne standardne dizajne kao što su nasipne brane i zidane gravitacione brane.[17]Osim toga, pokazali su visok stepen inovativnosti, uvodeći većinu ostalih osnovnih dizajna brana koji su do tada bili nepoznati. Tu spadaju lučne gravitacijske brane,[18]lučne brane,[19]potporne brane[20]i višelučne kontra brane,[21]koje su sve bile poznate i korištene od 2. vijeka nove ere. Rimska radna snaga je također bila prva koja je izgradila mostove brane, kao što jeValerijanov mostuIranu.[22]

UIranusu brane mostova kao što jeBand-e Kaisarkorištene za obezbjeđivanjehidroenergijepreko vodenih točkova, koji su često pokretali mehanizme za podizanje vode. Jedan od prvih bio je rimski izgrađen most sa branom uDezfulu,[23]koji je mogao podići vodu za 23 m za opskrbu grada. Također su bile poznate diverzione brane.[24]Uvedene su mlinske brane koje su muslimanski inženjeri nazvaliPul-i-Bulaiti.Prvi je izgrađen uShustaruna rijeciKarunuIranu,a mnogi od njih su kasnije izgrađeni u drugim dijelovimaislamskog svijeta.[24]Voda je odvođena sa stražnje strane brane kroz veliku cijev za pogon vodenog točka i vodenice.[25]U 10. vijeku,Al-Muqaddasije opisao nekoliko brana uPerziji.Izvijestio je da je jedan uAhwazubio dug više od 910 m[26]i da je imao mnogo vodenih kotača koji su vodu podizali u akvadukte kroz koje je tekla u gradske rezervoare.[27]Druga branaBand-i-Amirje obezbijedila navodnjavanje za 300 sela.[26]

Srednji vijek

[uredi|uredi izvor]

UHolandiji,zemlji pretežno ispod površine mora, brane su se često gradile kako bi se blokirale rijeke, regulisao nivo vode i spriječio ulazak mora u močvarno područje. Takve brane često su označavale početak naselja ili grada jer je na takvom mjestu bilo lako preći rijeku i često su uticale na holandska imena mjesta. Sadašnji glavni grad Holandije,Amsterdam(staro ime Amstelredam), počeo je branom na rijeci Amstel u kasnom 12. vijeku, aRoterdamje započeo branom na rijeci Rotte, manjoj pritociNieuwe Maas.Centralni trg Amsterdama, koji pokriva prvobitno mjesto brane stare 800 godina, još uvijek nosi naziv Trg Dam.

Industrijska revolucija

[uredi|uredi izvor]

Rimljani su bili prvi koji su izgradili lučne brane, gdje reakcione sile iz temelja stabiliziraju konstrukciju od vanjskoghidrostatskog pritiska,ali tek u 19. vijeku su inženjerske vještine i raspoloživi građevinski materijali omogućili izgradnju prvih velikih lučnih brana.

Tri pionirske lučne brane izgrađene su okoBritanskog carstvapočetkom 19. vijeka.Henry Russeliz Kraljevskih inženjera nadgledao je izgradnju braneMir Alam1804. za opskrbu vodom gradaHyderabad(i danas se koristi). Imao je visinu od 12 m i sastojao se od 21 luka promjenjivog raspona.[28]

Tokom 1820-ih i 30-ih godina, potpukovnikJohn Byje nadgledao izgradnju kanala Rideau uKanadiu blizini današnjeOtavei izgradio niz zakrivljenih zidanih brana kao dio sistema plovnih puteva. Konkretno, branaJones Falls,koju je izgradioJohn Redpath,završena je 1832. godine kao najveća brana uSjevernoj Americii inženjersko čudo. Da bi voda bila pod kontrolom tokom izgradnje, u brani su otvorena dva otvora, vještački kanali za odvođenje vode. Prvi je bio blizu podnožja brane na njegovoj istočnoj strani. Druga brana postavljena je na zapadnoj strani brane, oko 6,1 m iznad baze. Da bi se došlo do prebacivanja s donje na gornju branu, ispust Pješčanog jezera je blokiran.[29]

Hunts Creeku blizini gradaParramatta,Australija,pregrađen je 1850-ih, kako bi se zadovoljila potražnja za vodom rastuće populacije grada. Zid brane od zidanog luka dizajnirao je poručnikPercy Simpsonkoji je bio pod utjecajem napretka u tehnikama izgradnje brana koje su napravili kraljevski inženjeri uIndiji.Brana je koštala 17.000 funti i završena je 1856. godine kao prva projektovana brana izgrađena uAustralijii druga lučna brana u svijetu izgrađena prema matematičkim specifikacijama.[30]

Prva takva brana otvorena je dvije godine ranije uFrancuskoj.Bila je to prva francuska lučna brana u industrijskoj eri, a izgradio ju jeFrançois Zolau opštiniAix-en-Provencekako bi poboljšao opskrbu vodom nakon što je izbijanjekolere1832. godine opustošilo ovo područje. Nakon kraljevskog odobrenja 1844. godine, brana je izgrađena u narednoj deceniji. Njena konstrukcija je izvedena na osnovu matematičkih rezultata naučne analize naprezanja.

Brana duga 75 milja u bliziniWarwicka,Australija,bila je vjerovatno prva svjetska betonska lučna brana. Dizajnirana od straneHenry Charles Stanley1880. sa prelivom i posebnim ispustom za vodu, na kraju je podignuta na 10 m.

U drugoj polovini devetnaestog vijeka napravljen je značajan napredak u naučnoj teoriji projektovanja zidanih brana. Ovo je transformisalo dizajn brane iz umjetnosti zasnovane na empirijskoj metodologiji u profesiju zasnovanu na strogo primijenjenom naučno-teorijskom okviru. Ovaj novi naglasak bio je usredsređen na inženjerske fakultete univerziteta uFrancuskojiUjedinjenom Kraljevstvu.William John MacquornRankine sa Univerziteta u Glasgowu je pionir teorijskog razumijevanja struktura brana u svom radu iz 1857O stabilnosti labave Zemlje.Rankineova teorija je pružila dobro razumijevanje principa koji stoje iza dizajna brana.[31]U Francuskoj jeJ. Augustin Tortene de Sazillyobjasnio mehaniku vertikalno postavljenih zidanih gravitacionih brana, a Zolina brana je prva koja je izgrađena na osnovu ovih principa.[32]

Moderna era

[uredi|uredi izvor]

Era velikih brana započela je izgradnjomAsuanske niske braneuEgiptu1902. godine, gravitacione zidane brane na rijeciNil.Nakon njihove invazije i okupacije Egipta 1882, Britanci su započeli izgradnju 1898. Projekat je dizajnirao SirWilliam Willcocksi uključio je nekoliko eminentnih inženjera tog vremena, uključujući SirBenjamina Bakerai SirJohna Airda,čija je firma,John Aird & Co.,bila glavni izvođač radova.[33][34]Kapital i finansiranje obezbijedio jeErnest Cassel.[35]Kada je bila građena između 1899. i 1902. godine, nikada ranije nije pokušano ništa u njenom obimu;[36]a po završetku je bila najveća zidana brana na svijetu.[37]

Hooverova branaje masivna betonska lučna gravitaciona brana, izgrađena u Crnom kanjonu rijekeKolorado,na granici između američkih državaArizonaiNevadaizmeđu 1931. i 1936. godine tokomVelike depresije.Godine 1928.Kongresje odobrio projekat izgradnje brane koja bi kontrolisala poplave, obezbjeđivala vodu za navodnjavanje i proizvodila hidroelektričnu energiju. Pobjedničku ponudu za izgradnju brane dostavio je konzorcij pod nazivom Six Companies, Inc. Ovako velika betonska konstrukcija nije nikada prije izgrađena, a neke od korištenih tehnika nisu ranije dokazane. Teško ljetno vrijeme i nedostatak objekata u blizini lokacije također su predstavljali poteškoće. Ipak, šest kompanija je predalo branu saveznoj vladi 1. marta 1936. godine, više od dvije godine prije roka.[38]

Do 1997. godine postojalo je oko 800.000 brana širom svijeta, od kojih je oko 40.000 bilo preko 15 m visine.[39]U 2014. godini, naučnici sa Univerziteta uOxforduobjavili su studiju da li benefiti opravdavaju troškove takvih brana.[40]

Također pogledajte

[uredi|uredi izvor]

Reference

[uredi|uredi izvor]
  1. ^"Bartleby: Great Books Online – Quotes, Poems, Novels, Classics and hundreds more".bartleby.Arhivirano soriginala,8. 4. 2009.Pristupljeno 9. 11. 2015.http:// bartleby /
  2. ^Source:Tijdschrift voor Nederlandse Taal- en Letterkunde(Magazine for Dutch Language and Literature), 1947
  3. ^Günther Garbrecht: "Wasserspeicher (Talsperren) in der Antike",Antike Welt,2nd special edition:Antiker Wasserbau(1986), str.51–64 (52)
  4. ^S.W. Helms: "Jawa Excavations 1975. Third Preliminary Report", Levant 1977
  5. ^abGünther Garbrecht: "Wasserspeicher (Talsperren) in der Antike",Antike Welt,2nd special edition:Antiker Wasserbau(1986), str.51–64 (52f.)
  6. ^abMohamed Bazza (28–30. 10. 2006)."overview of the hystory [sic] of water resources and irrigation management in the near east region"(PDF).Food and Agriculture Organization of the United Nations. Arhivirano soriginala(PDF),8. 8. 2007.Pristupljeno 1. 8. 2007.Provjerite vrijednost datuma u parametru:|date=(pomoć)http:// fao.org/docrep/005/y4357e/y4357e14.htm
  7. ^"Lake Moeris".brown.edu.Pristupljeno 14. 8. 2018.
  8. ^"The reservoirs of Dholavira".The Southasia Trust. decembar 2008. Arhivirano soriginala,11. 7. 2011.Pristupljeno 27. 2. 2011.http://old.himalmag /component/content/article/1062-the-reservoirs-of-dholavira.htmlArhivirano21. 8. 2016. naWayback Machine
  9. ^Govindasamy Agoramoorthy; Sunitha Chaudhary; Minna J. Hsu."The Check-Dam Route to Mitigate India's Water Shortages"(PDF).Law library – University of New Mexico. Arhivirano soriginala(PDF),20. 7. 2013.Pristupljeno 8. 11. 2011.
  10. ^Kalyanaraman, S (18. 3. 2003)."Water management: Historical maritime, riverine tradition of Bharat"(PDF).Arhivirano soriginala(PDF),6. 2. 2007.Pristupljeno 23. 1. 2021.
  11. ^Singh, Vijay P.; Ram Narayan Yadava (2003).Water Resources System Operation: Proceedings of the International Conference on Water and Environment.Allied Publishers. str. 508.ISBN978-81-7764-548-4.Pristupljeno 9. 11. 2015.
  12. ^Needham, Joseph (1986).Science and Civilization in China: Volume 4, Part 3.Taipei:Caves Books, Ltd.
  13. ^abSmith 1971,str. 49
  14. ^Smith 1971,str. 49;Hodge 1992,str. 79f.
  15. ^Smith 1971,str. 42
  16. ^Hodge 1992,str. 87
  17. ^Hodge 2000,str. 331f.
  18. ^Hodge 2000,str. 332;James i Chanson 2002
  19. ^Smith 1971,str. 33–35;Schnitter 1978,str. 31f.;Schnitter 1987a,str. 12;Schnitter 1987c,str. 80;Hodge 2000,str. 332, fn. 2
  20. ^Schnitter 1987b,str. 59–62
  21. ^Schnitter 1978,str. 29;Schnitter 1987b,str. 60, table 1, 62;James i Chanson 2002;Arenillas i Castillo 2003
  22. ^Vogel 1987,str. 50
  23. ^Hartung i Kuros 1987,str. 232, 238, fig. 13, 249
  24. ^abDonald Routledge Hill(1996), "Engineering", str. 759, inRashed, Roshdi; Morelon, Régis (1996).Encyclopedia of the History of Arabic Science.Routledge.str. 751–795.ISBN978-0-415-12410-2.
  25. ^Adam Lucas (2006),Wind, Water, Work: Ancient and Medieval Milling Technology,str. 62. Brill,ISBN90-04-14649-0.
  26. ^abDonald Routledge Hill(1996).A history of engineering in classical and medieval times.Routledge.str. 56–8.ISBN978-0-415-15291-4.
  27. ^Donald Routledge Hill (1996).A history of engineering in classical and medieval times.Routledge. str. 31.ISBN978-0-415-15291-4.
  28. ^"Key Developments in the History of Buttress Dams".Arhivirano soriginala,21. 3. 2012.
  29. ^"John Redpath, the Whispering Dam, and Sugar".31. 10. 2014. Arhivirano soriginala,6. 1. 2014.Pristupljeno 8. 12. 2022.
  30. ^"Historical Development of Arch Dams".
  31. ^Rankine, W. (1857) "On the stability of loose earth".Philosophical Transactions of the Royal Society of London,Vol. 147.
  32. ^"dam".Encyclopædia Britannica.
  33. ^"Egyptian Irrigation Bond 1898 – Aswan Dam on Nile River".Scripophily.Arhivirano soriginala,13. 5. 2005.Pristupljeno 9. 11. 2015.
  34. ^Roberts, Chalmers (Decembar 1902),"Subduing the Nile",The World's Work: A History of Our Time,V:2861–2870,pristupljeno 10. 7. 2009Provjerite vrijednost datuma u parametru:|date=(pomoć)
  35. ^Finance,Jewish Encyclopedia,c.1906
  36. ^Frederic Courtland Penfield,"Harnessing the Nile",The Century Magazine,Vol. 57, No. 4 (February 1899)
  37. ^"The First Aswan Dam".University of Michigan. Arhivirano soriginala,15. 6. 1997.Pristupljeno 2. 1. 2011.
  38. ^Interior, United States Dept of the (1948).The Hoover Dam Documents(jezik: engleski). U.S. Government Printing Office. str. 79.
  39. ^Joyce, S. (Octobar 1997)."Is it worth a dam?".Environmental Health Perspectives.105(10): 1050–1055.doi:10.1289/ehp.971051050.PMC1470397.PMID9349830.Provjerite vrijednost datuma u parametru:|date=(pomoć)
  40. ^Atif Ansar; Bent Flyvbjerg; Alexander Budzier; Daniel Lunn (juni 2014). "Should we build more large dams? The actual costs of hydropower megaproject development".Energy Policy.69:43–56.arXiv:1409.0002.doi:10.1016/j.enpol.2013.10.069.S2CID55722535.SSRN2406852.

Izvori

[uredi|uredi izvor]


Commons logo
Commons logo
Commonsima datoteke na temu:Brana
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Brana&oldid=3531129"