Брана ? градба подигната преку корито на природен или вештачки водотек со цел да се подигне првобитното ниво на водата спротиводно од браната. Подига?ето се врши за да се добие пад за искористува?е на водната снага, да се зголеми длабочината на водата во водотекот заради олеснува?е на пловноста или за собира?е на поголеми количини вода, потребни за регулаци?а и истекува?е на водните количини во водотекот низводно од браната, за производство на електрична енерги?а или за наводнува?е на поголеми подрач?а. Ка? планинскит потоци и буици, браните служат за зацврстува?е и осигурува?е на поточното корито.

Основни делови на браната се: тело, прелив, испусти и слапови. Телото на браната го презема притисокот на водата и другите сили кои делуваат на браната и ги пренесува преку темелната површина на дното и страните на речната долина или корито. Горниот дел на телото се завршува со круна на браната, а тоа е на?високата површина на браната, ко?а обично се користи за пат за одржува?е или пешачка патека . Долните и страничните делови на телото се прицврстени во дното и страните на речната долина или корито, а завршуваат со темелната површина што е на?ниска точка на браната. Преливите се сместени на на?високата точка на вештачкото езеро и служат за одвод (евакуаци?а) на поплавните води од езерото во речното корито. Така круната на браната се штити од прелева?е. Водата преку преливот може да се прелива слободно или прелева?ето е контролирано со капии . Преливите со отворено одводно корито се сместуваат на телото на браната или на страната на вештачкото езеро, а преливите со вертикално преливно окно и водорамен одводен тунел се сместуваат во вештачкото езеро. Испустите служат за празне?е на вештачкото езеро, за искористува?е на водите од езерото, а низ нив може се плакни наталожениот нанос. За контрола на испушта?ето на водата низ испустите служат капии. Испустите поминуваат низ телото на браната или страничниот дел на преградното место на браната. Слаповите служат за распрснува?е на водениот млаз ко? преминува преку преливот или низ испустот со што го спречува разорува?ето на речното корито и поткопува?е на темелите на браната. Тоа се базени со кои одводните корита на преливите и испустите се споени со природното корито на реката. По потреба со браните се градат и корита за пропушта?е дрва, риб?и патеки , преводници и други градби, чи?а цел е да ги овозможат оние корисни де?ности на реката што браната со пресекува?е на водениот тек ги оневозможила. За презема?е на можни мерки за спречува?е на оштетува?е или руше?е на браната, состо?бата на браната посто?ано се следи, се посматраат сите настани во врска со браната и не?зината околина (поместува?а и напрега?а) на браната и на тлото на не?зиниот темел, метеоролошки и хидролошки прилики , сеизмолошки делува?а , мере?е на деформациите.

Спрема големината и сложеноста на граде?ето, браните се делат на големи и останати. Големи брани се оние кои се повисоки од 15 метри (мерено од на?ниската точка на темелната површина до круната на браната) и брани со висина ме?у 10 и 15 метри, кои задоволуваат барем еден од следниве услови: круна подолга од 500 метри, зафатнина на вештачкото езеро добиено со граде?е на брана поголема под милион м ³ , на?голема поплавна вода ко?а се пропушта преку преливот на браната поголема од 2 000 м ³ /s , особено сложени услови на темеле?е на браната, брана со нетипично решение. Спрема начинот на граде?е и матери?алот, браните се делат на насипани, бетонски и ?идани со камен, кои денес се многу ретки. ^[1]

Истори?а [ уреди | уреди извор ]

Првите брани се ?авуваат во Месопотами?а и Средниот Исток , каде се граделе за контрола на водениот тек на реките Тигар и Еуфрат кои знаеле да бидат многу непредвидливи. Првата позната брана била браната ?ава во ?ордан , околу 100 km североисточно од главниот град Аман . Оваа гравитациска насипана брана била висока 4,5 метри, широка околу 1 метар и долга околу 50 метра. Датира околу 3000 г.п.н.е. ^{[2] [3]} Во древниот Египет била изградена браната Сад-ел-Кафар, 25 км ?ужно од Каиро . Била долга 102 и 87 м широка, а изградена била околу 2800 или 2600 г.п.н.е. ^[4]

Старите Рим?ани биле познати по тоа што организирале големи градилишта, така што изградиле голем бро? брани. Правеле вештачки езера за снабдува?е со вода во сушните раздоб?а, а употребувале малтер и римски бетон , така што можеле да градат и поголеми об?екти. Нивната на?висока брана била браната Суби?ако, во близина на Рим ко?а била висока 50 метра. Познат е и Валери?ановиот мост или Банд-е Ка?сар во Иран ко? бил дел од брана.

Браната Калана? е масивна брана од необработен камен, долга преку 300 метра, висока 4,5 метра и широка 20 метра, на реката Кавера во индиската држава Тамил Наду , ко?а е на?голема стара брана ко?а и денес е во употреба, а изградена е во I век. Не?зината намена е да обезбеди наводнува?е. ^{[5] [6]}

Ду ?анг ?ен е на?стар систем за наводнува?е ко? во сво?от состав има брана, а е завршен во 251 година. Се нао?а во провинци?ата Анхуе? (Кина) и содржи огромно вештачко езеро за наводнува?е кое има опсег од околу 100 км, а се користи и денес. ^[7]

Се проденува дека денес има околу 800.000 брани ширум светот, од нив 40.000 имаат висина преку 15 м. ^[8]

Видови брани [ уреди | уреди извор ]

Нивото на подигнатиот водосто? се нарекува успор , а висината, за ко?а водосто?от над браната е подигнат во однос на своето првобитно ниво, успорна висина. Браната е темелна , ако не?зината круна е пониска од нивото на неуспорениот природен водосто?, во спротивен случа? таа е водопадна .

Браните може да бидат посто?ани, подвижни или мешовити. Посто?аните брани во целост се неподвижни масивни градби, ка? кои не може да се регулира водосто?от спротиводно од браната, а вишокот вода се прелива преку круната на браната. Браните може да бидат насипани, од камен (денес ретко) или армиранобетонски . Биде??и овие брани не можат да го регулираат водосто?от, истите се подигаат само во горниот тек на планински водотеци или во длабоко всечени корита, каде подига?ето на водосто?от при прелива?е на големи води не предизвикува штети на кра?брежното подрач?е. Посто?аните брани се градат до висина од приближно 15 метра, ако висината им е поголема или ако затвораат долина во брдовит терен, се викаат долински прегради , а ако се градат од зем?ен насип, се нарекуваат успорни насипи . Браните со висина до 15 м се нарекуваат ниски , а повисоките се нарекуваат високи . Подвижните брани се состо?ат од подвижни конструкции, т.н. капии , сместени ме?у столбовите. Така се регулира протекува?ето на водата низ браната, а со тоа и водосто?от на спротиводно од браната.

Видови брани спрема висината [ уреди | уреди извор ]

Се разликуваат ниски и високи брани. Согласно ме?ународниот стандард (англ. International Commission on Large Dams , ICOLD ), во високи брани спа?аат сите оние брани чи?а висина од темелот до круната изнесува пове?е од 15 м, како и оние повисоки од 10 м кои имаат должина по круната пове?е од 500 м, поголемо вештачко езеро од 100.000 м ³ , или ако преку нив треба да се пропушта количина на вода поголема од 2000 м ³ /s. Сите други брани се сметаат за ниски. ^[9]

Ниски брани [ уреди | уреди извор ]

Ниската брана претставува градба ко?а главно има задача да го свртува водениот тек или да го подигнува водосто?от во коритото и на то? начин да овозможи пловидба. Секо?а ниска брана ствара концентраци?а на падот и со тоа овозможува искористува?е на водната снага, може да се искористи за водени спортови, може да служи и за задржува?е на наноси, за спречува?е на ерози?а и слично. Ниските брани служат и за свртува?е на водата заради напо?ува?е на канали за наводнува?е на поли?ата, канали за снабдува?е на индустриски посто?ки, пловни канали, како тунели кои ?а водат водата до хидроелектрани.

Високи брани [ уреди | уреди извор ]

Високите брани служат за формира?е вештачки езера , кои може да се употребат за погон на хидроелектрани , наводнува?е или подлабока пловидба. На?висока брана на светот е браната Нурек во Та?икистан .

Видови брани спрема матери?алот [ уреди | уреди извор ]

Спрема матери?алот од ко? се градат браните се разликуваат масивни брани од камен или бетонски блокови ?идани на суво, од камен во малтер , од бетон и од армиран бетон, како и насипани брани од зем?а. песок , чакал или камен.

Бетонски брани [ уреди | уреди извор ]

Бетонските брани може да се градат од обичен и од армиран бетон . Посто?ат три основни вида на големи бетонски брани: гравитациски, лачни и расчленети.

Масивни брани [ уреди | уреди извор ]

На масивната преграда се разликуваат спротиводен дел (издигнат над коритото) или тело на браната , кое се спротивставува на притисокот на водата, и низводен дел, помалку или пове?е во облик на плоча положен по коритото. Предниот спротиводен дел, обично вертикален, се продолжува до карпеста или непропусна подлога. На ист начин се завршува и прагот на низводниот дел.

Масивните брани со посто?ан карактер денес се градат исклучиво од бетон . Главниот проблем во врска со овие брани претставува пропушта?е на голема количини вода. Проблемот се решава со остава?е на проточни поли?а или прелив во телот на браната, на кои се сместуваат подвижни запорници. Висината на запорниците, ширината и бро?от на проточни поли?а зависат од топографските и хидролошките услови. Тие може да ?а опфа?аат целата должина на браната или само еден дел. Ширината на едно поле може да изнесува до 50 м, ка? валчести вид на запорници. Ка? други тоа обично не прео?а 30 м. На?високите запорници не преминуваат висина од 20 метра.

Насипани брани [ уреди | уреди извор ]

Насипаните брани се прават од природен матери?ал ископан главно во близина на градилиштата ( глина , чакал , песок , камен и слично). Ваквите брани се на?стари познати брани, а се граделе и пред пове?е од ил?ада години. Со соодветна подготовка на темелите, осигурува?е на вододржливост и хидраулична стабилност на темелното тло може да се примени на сите тла. Вододржливоста се остварува со примеа на матери?али кои слабо пропуштаат вода или со вградува?е водонепропусен дел во телото на браната (?адрото) или спротиводна косина. Спротиводната косина се осигурува од делува?е на бранови со камен или друга облога, а низводната од делува?е на ерози?а од врнежи со затревува?е или со камена облога. За да се осигура хидраулична стабилност, телото на браната содржи дренажен систем. Заради сигурност, преливот и испустите се изведуваат претежно вон браните.

Насипаните брани може да се поделат во две групи: зем?ени брани од хомоген матери?а, и зем?ени и камени брани од нехомоген матери?ал. Се градат или на карпи или на зем?ено тло. Не се многу осетливи на нееднолични слегнува?а, како ни на потреси . Матери?алот од ко? се градат, секогаш во извесна мерка пропушта вода, па постои процедува?е од горната во долната вода. Заради тоа браната до депресиската лини?а е заситена со вода, а над таа лини?а се дига уште капиларна вода. Ако темелниот сло? е непропусен, водата излегува на низводната страна како извор. За ова да се спречи, се поставува дренажа.

Видови брани спрема начинот на спротивставува?е на притисокот на водата [ уреди | уреди извор ]

Спрема начинот на спротивставува?е на притисокот на водата браните може да бидат гравитациски, лачни, расчленет и подвижни.

Гравитациски брани [ уреди | уреди извор ]

Гравитациската брана на притисокот на водата се спротивставува со сопствената тежина , па затоа телото на браната има голема зафатнина и многу широк темел . Основниот облик на попречниот пресек на гравитациската брана е триаголник . Темелите се добро темелно тло, на?често на карпесто тло, а на чакал може да се темелат брани со помали висини. Вододржливоста на акумулаци?ата и смалува?ето на притисокот на водата на темелната површина се остварува со ин?екциска завеса на спротиводната страна на браната, а понекогаш и одведува?е со бунари изведени непосредно низводно до ин?екциската завеса. Заради следе?е на состо?бата на браната и можности за дополнително ин?ектира?е, се изведуваат контролни (ин?екциски) галерии по контурите на темелната површина на спротиводната страна. На брани повисоки од 40 метри се градат и водорамни контролни галерии приближно на секои 25 до 40 метри висина. На?често преливот и испустите се изведуваат на самата брана, односно на телото на браната. За да се смалат дополнителните напрега?а заради стега?е на бетонот, вградува?ето се спроведува во блокови (15 до 20 метри) кои се спо?уваат со заптивки , во текот на граде?ето се ладат агрегатот и водата, а се гради од бетон ко? развива помала хидратациска топлина. На секо?а брана делуваат надворешни сили како што се притисок на спротиводната страна, узгон на водата на спо?ницата ме?у темелот и тлото, притисок на мраз во вештачкото езеро (во ладните предели), притисок на зем?ата и притисок на наталожениот нанос ( кал ). Од внатрешните сили на браната делуваат сопствената тежина, притисокот на водата во порите ( капиларите ), силите кои настануваат заради промена на температурата на бетонот и силите заради стега?е на бетоно (заостанати напрега?а).

Лачни брани [ уреди | уреди извор ]

Лачната брана е многу потенка од гравитациската. Градена е како закривена витка плоча прицврстена на околниот терен, така што поголемиот дел од оптоварува?ето од акумулациската вода се пренесува на страниците на долината, каде браната е наслонета и врзана за цврсти карпи. Со лачни брани се преградуваат тесни долини со добри услови на темеле?е. На основа на односот на дебелината на браната и не?зината висина се разликуваат тенкостена (помалку од 0,2), дебелостена (од 0,2 до 0,4) и лачно-гравитациска брана (од 0,4 до 0,6). Тенкостените лачни брани се градат од армиран, а останатите од обичен бетон ко? се армира само во ослабените пресеци (прелив, испусти, галерии и слично). Заради следе?е на состо?бата на браната и можност за дополнително ин?ектира?е, се изведуваат контролни галерии како и ка? гравитациските брани. Преливот и испустите на?често се изведуваат на самата брана, односно во телото на браната. Ако имаат и некои елементи на гравитациски брани, тогаш се нарекуваат лачно-гравитациски брани. Лачните брани настанале со иде?ата да се заштеди на трошоци на матери?ал и време на изведба. Заради смалените мерки имаат многу поголеми деформации , па за нив од големо значе?е и праша?е е тврдоста на бетонот.

Поврзано [ уреди | уреди извор ]

• Хуверова брана
• Асуанска брана
• Брана Три клисури
• Кариба (брана)

Наводи [ уреди | уреди извор ]

Литература [ уреди | уреди извор ]

Надворешни врски [ уреди | уреди извор ]

? Брана (градба) “ на Ризницата  ?

• Grupa autora, "Hidrotehno?ke građevine - 1. dio 2012.", Građevinski fakultet Sveu?ili?ta u Zagrebu, Zagreb 2012. ^{[ мртва врска ]}
• Nevenka O?ani?, "Hidrotehni?ke regulacije", Građevinski fakultet Sveu?ili?ta u Rijeci, Zavod za hidrotehniku i geotehniku, Rijeka 2002. ^{[ мртва врска ]}
• Gravity Dam Analysis
• Structurae: Dams and Retaining Structures
• Strom online - Staumauer Архивирано на 4 декември 2013 г.
• Structurae: Staudamme, Talsperren und andere Stutzbauwerke
• Typen von Talsperren
• Bauweise von Stauwerken
• e-lernen Stausee und Stromproduktion Архивирано на 4 март 2016 г.
• Entwicklung v. Sicherheitsstandards fur Talsperren in Deutschland ^{[ мртва врска ]} (PDF-Datei; 110 kB)
• Volker Bettzieche 100 Jahre technische Entwicklung des Talsperrenbaus in Deutschland , Wasserwirtschaft, Heft 1/2, 2010, pdf Архивирано на 28 ноември 2012 г.
• Westfalische Talsperren im Bildarchiv des LWL-Medienzentrums fur Westfalen

Нормативна контрола WorldCat LCCN : sh85035582 GND : 4058956-0 BNF : cb119470351 (податоци) NDL : 00561245 NKC : ph115986 BNE : XX526478