Как просто объяснить детям, зачем и для чего люди строят плотины

Плотины — важные сооружения, которые контролируют течение рек, создают водохранилища и обеспечивают электроэнергией через гидроэлектростанции. В этой статье мы расскажем детям о назначении плотин, их функционировании и преимуществах для общества. Также познакомим с крупнейшими плотинами России и объясним разницу между плотинами и дамбами. Эта информация поможет детям понять, как инженерные решения влияют на нашу жизнь.

Для чего сооружаются плотины?

Вода известна как надежный союзник и помощник человечества. Она служит удобным транспортным маршрутом: по рекам и морям курсируют суда, доставляющие людей и грузы. Вода обеспечивает нас питьем и пищей (например, рыбой), помогает справляться с засухами, оживляет безжизненные земли и способствует увеличению урожайности полей и садов. Она также эффективно вращает турбины на гидроэлектростанциях, производя электроэнергию. Именно поэтому многие населенные пункты располагаются вдоль рек.

Плотины позволяют эффективно использовать водные ресурсы для различных нужд в значительных объемах.

Эксперты считают, что объяснить детям, зачем люди строят плотины, можно через простые и понятные примеры. Плотины, как большие стены, помогают удерживать воду в реках и озерах. Это важно, потому что вода нужна для питья, орошения полей и производства электроэнергии. Специалисты рекомендуют использовать метафоры, такие как сравнение плотины с чашкой, которая не дает воде вылиться. Также можно рассказать о том, как плотины защищают от наводнений, создавая безопасные условия для жизни людей и животных. Важно подчеркнуть, что плотины помогают сохранять природу и обеспечивать устойчивое развитие, что делает их значимыми для будущих поколений.

ЗАЧЕМ БОБРЫ СТРОЯТ ПЛОТИНЫ

Первой плотине больше 5000 лет

Одна из первых плотин была построена в Египте примерно в 3100 г. до н. э. У нее есть свое имя – Садд эль Кафара или Плотина неверных. Садд эль Кафара уже давно не работает, но остатки сооружения сохранились. Известно, что ее строили около 10 лет. Длина сооружения достигала 111 м, высота – 14 м. Базовая ширина составляла 98 м.

Египтяне построили Садд эль Кафару, чтобы защититься от наводнения.

Однако одно из наводнений привело к ее обрушению. Египетским инженерам пришлось строить новые сооружения. Некоторые из древнейших плотин работают по сей день. Например, испанские плотины Cornalvo и Proserpina. Они были возведены в 100 г. н. э. с целью накопления воды для орошения полей. Оба сооружения грунтовые, но Cornalvo выглядит более солидно – имеет длину 194 и, высоту 28 м и облицована камнем. Proserpina не такая высокая, высотой 12 м, но длинная, длиной 428 м, оснащена бетонной подпоркой.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов, которые помогут объяснить детям, зачем и для чего люди строят плотины:

1. Защита от наводнений: Плотины помогают контролировать уровень воды в реках и озерах. Когда идет много дождя, плотины удерживают лишнюю воду, предотвращая наводнения, которые могут повредить дома и поля. Это как большой “щит”, который защищает людей и природу.

2. Производство электроэнергии: Многие плотины используются для генерации электроэнергии. Вода, падающая с плотины, вращает турбины, которые производят электричество. Это называется гидроэлектрической энергией, и она является чистым и возобновляемым источником энергии, который помогает уменьшить загрязнение окружающей среды.

3. Запас воды: Плотины создают водохранилища, которые служат запасом пресной воды для людей, сельского хозяйства и животных. Это особенно важно в засушливых регионах, где вода может быть дефицитом. Водохранилища обеспечивают доступ к воде для питья, полива растений и других нужд.

Эти факты помогут детям понять, что плотины — это не просто большие сооружения, а важные инструменты для защиты, производства энергии и обеспечения водой.

Для чего бобрам плотины

Современная плотина – какая она?

Современные дамбы строятся с применением новейших технологий и научных достижений.

В настоящее время основное предназначение дамб — это обеспечение работы гидроэлектростанций, которые производят электроэнергию по доступной цене.

На гидроэлектростанциях (ГЭС) кинетическая энергия падающей воды преобразуется в механическую энергию, которая вращает турбину. Затем, с помощью генератора, эта энергия преобразуется в электрическую.

Современные дамбы представляют собой огромные бетонные конструкции, впечатляющие своими размерами и мощью. Они выполняют несколько функций одновременно. Инженерные сооружения находятся под постоянным контролем, и при необходимости специалисты регулируют их работу и проводят ремонтные работы.

На что способна?

Сооружение преграждает поток реки, в результате чего по одну сторону уровень воды значительно повышается. Как правило, это способствует формированию искусственного водохранилища.

С какой целью сооружаются плотины, и чем они полезны для человека:

• позволяют сделать неглубокие реки пригодными для лесосплава и судоходства;
• помогают решить проблемы водоснабжения населенных пунктов и орошения сельскохозяйственных угодий;
• благодаря сосредоточению сильного напора становится возможным энергетическое применение воды;
• путем задержания воды в водохранилище и сброса можно увеличивать ее расход в засушливый период и уменьшать в паводок.

Типы

Плотины изготавливаются из различных материалов, таких как бетон, грунт, дерево и железобетон. В зависимости от используемого материала, плотины классифицируются на бетонные, железобетонные, металлические, грунтовые и деревянные.

Эти сооружения могут иметь разные способы пропуска воды или быть полностью герметичными. Существует несколько типов плотин:

• Глухие. Они не позволяют воде переливаться через верхнюю часть.
• Водосливные. Эти плотины предназначены для сброса избыточной воды и оснащены специальными водосливными затворами или глубинными водоспусками.
• Станционные. Они имеют водозаборные отверстия с необходимым оборудованием и водоводы, которые подают воду на турбины гидроэлектростанций.
• Разборные судоходные. Эти плотины оборудованы разборными мостами и затворами. В период высоких вод они позволяют проходить судам и плотам через шлюз, а в условиях низкого уровня воды навигация осуществляется в верхнем барельефе.

Однако самым важным аспектом плотины является ее надежность и способность выдерживать значительные нагрузки. Для обеспечения прочности сооружений инженеры разработали методы противодействия давлению воды. В зависимости от способа восприятия нагрузок, плотины могут быть:

• арочными;
• гравитационными;
• арочно-гравитационными;
• контрфорсными.

Чем вредны плотины

Энергия, получаемая из гидроэлектростанций, одно время считалась одной из самых экологически чистых. Почти на каждой мало-мальски крупной реке возводились ГЭС. Однако уже в советское время люди обнаружены, что от плотин на реках исходит вред.

Казалось бы, что такого? Перенаправить великие многоводные северные реки, которые «без толку» текут в Ледовитый океан, на засушливый и жаркий юг. Столько пользы будет: безводные степи зацветут, зазеленеют. И машин нанимать не нужно, силы, деньги на обводнение тратить не придется. Всего-то требуется – построить гигантскую плотину. Но все оказалось не так просто.

Если перегородить реку бездумно, родятся искусственные моря. Разлившись, они затопляют огромные пространства.

На дне морском может оказаться множество сел, деревень, городов. Уйдут под воду хлебные поля и прекрасные леса. Даже климат от такой «перестройки природы» поменяется. Вот как влияет плотина на окружающую среду:

• меняет температуру воды, а следом и микроклимат;
• усложняет миграцию рыбы;
• затопляет часть прибрежной зоны, в том числе плодородные земли;
• замедляет течение реки, приводит к пересыханию притоков, появлению болот;
• если сооружение разрушится, может погибнуть множество людей.

Полезно знать. Перед строительством плотин с водохранилищем власти города переселяют тысячи местных жителей.

Крупнейшие плотины России: где находятся и с какой целью используются

В России расположены крупнейшие плотины, которые служат основными узлами для гидроэлектростанций. В стране функционирует свыше 100 ГЭС, из которых примерно 15 относятся к категории крупных. В совокупности они производят около 17% всей электроэнергии.

ТОП 10 мощнейших ГЭС / Рейтинг Российских гидроэлектростанций / Сделано в России

Саяно-Шушенская ГЭС

Самая высокая и мощная гидростанция России –  Саяно-Шушенская ГЭС. Она расположена на реке Енисей в Республике Хакасия (поселок Черемушки). Ее высота составляет 242 м, а длина – 1 км 74 м.  Сооружение представляет собой гидроэнергетический комплекс, питающий несколько алюминиевых заводов и поставляющий электроэнергию в Сибирь. Тип Саяно-Шушенской ГЭС – арочно-гравитационный, бетонный. Как она выглядит:

Она является верхней ступенью Енисейского каскада ГЭС. Плотину строили с 1963 по 2000 год. В 2009 году на станции произошла крупная авария. На сегодняшний день ГЭС полностью обновили, и она стала одной из самых современных в России и мире.

Чиркейская ГЭС

Чиркейская ГЭС – это самая мощная гидроэлектростанция в России, расположенная в живописном ущелье реки Сулак в Дагестане. Плотина выглядит впечатляюще: величественная двояковыпуклая арочная структура на фоне гор и яркой бирюзовой воды.

Высота Чиркейской ГЭС составляет 232,5 метра, что немного ниже, чем у Саяно-Шушенской ГЭС, а длина достигает 338 метров. Представители компании «РусГидро» сообщили, что при полной загрузке станция способна одновременно зарядить 100 миллионов мобильных телефонов или обеспечить электроэнергией 20 миллионов телевизоров.

Строительство Чиркейской ГЭС началось в 1964 году. В состав гидроузла входят арочная плотина, здание ГЭС с двухрядным расположением гидроагрегатов и туннельный водосброс. Перед станцией расположено водохранилище с полезным объемом 1,32 миллиарда кубометров воды.

Гидроэлектростанция играет ключевую роль в экономике региона. Ее основная функция заключается в регулировании нагрузки в Объединенной энергосистеме Юга России. Чиркейская ГЭС способна быстро компенсировать мощность в случае аварий на тепловых электростанциях. Кроме того, она обеспечивает надежное водоснабжение для множества населенных пунктов и орошение сельскохозяйственных угодий. Вблизи станции находится рыбоводное хозяйство, специализирующееся на разведении форели.

Красноярская гидроэлектростанция

Красноярская ГЭС входит в Енисейский каскад ГЭС и является третьей его ступенью. Ее особенностью является наличие единственного в России судоподъемника. Красноярскую ГЭС построили в 1955-1971 гг. В то время она была самой мощной гидроэлектростанцией СССР и крупнейшей станцией в мире.

Назначение Красноярской ГЭС заключается в обеспечении электроэнергией Красноярского края. Она покрывает больше 30% потребностей в регионе. Помимо этого, гидроузел защищает край от наводнений и обеспечивает работу речного транспорта.

Плотина Красноярской ГЭС относится к гравитационному бетонному типу. Ее длина составляет 1 км 72,5 м, высота – 128 м. Находится чудо инженерной мысли в 23 км от г. Красноярска у г. Дивногорска. Фото:

Волжская ГЭС

Волжская ГЭС расположена на реке Волга и является нижним звеном Волжско-Камского каскада гидроэлектростанций. Ее основная задача заключается не только в поддержании стабильной работы Единой энергосистемы России, но и в содействии крупнотоннажному судоходству, а также в обеспечении орошения и водоснабжения в засушливых регионах.

Строительство плотины началось в 1950 году, и спустя 8 лет станция была введена в эксплуатацию. Она стала основой для формирования нового производственного комплекса. Когда-то небольшой поселок на берегу Волги трансформировался в город Волжский.

Гидроузел включает в себя комплекс плотин. Волжская ГЭС состоит из трех земляных плотин, водосборной плотины с рыбоподъемником, здания ГЭС с донными водосбросами, судоходных шлюзов, дамб и подходных каналов. На территории сооружений проложены железные и автомобильные дороги.

Длина гидроузла составляет около 5 километров, а средняя высота сооружения достигает 40 метров. Волжская ГЭС выглядит величественно и грандиозно.

Вопросы и ответы

Чем плотина отличается от дамбы?

Дамба и плотина представляют собой гидротехнические конструкции, которые могут быть выполнены из схожих материалов и выглядеть практически одинаково. Однако между ними существует важное различие. Эти сооружения создаются с различными целями. Плотина предназначена для того, чтобы выдерживать значительный напор воды. В то время как дамбы чаще всего строятся для защиты прилегающих территорий от наводнений, возникающих из-за крупных рек. Они способны выдерживать определённое давление. Сооружения, расположенные вдоль берегов водоемов, принято называть контурными. Дамбы можно встретить в портовых зонах, где они защищают акваторию от волн и обеспечивают безопасное движение судов. Эти конструкции относятся к безнапорным типам. Дамбы также могут регулировать ширину русел рек, а также разделять или соединять потоки, направляя воду в нужное русло.

В чем отличие плотины от гидроэлектростанции?

Плотина и гидроэлектростанция – части гидроузла. Плотина преграждает реку и задерживает воду. ГЭС представляет собой комплекс сооружений с оборудованием. Именно в ней энергия водного потока преобразуется в электроэнергию. ГЭС без плотины считаются малыми. Они не могут вырабатывать столько электрической энергии, но являются более экологичными.

Подводя итоги, плотина нужна человеку для задержания воды, поднятия ее уровня в реках, строительства ГЭС, дающих дешевую электроэнергию. Она позволяет максимально использовать водные богатства. Но есть и обратная сторона медали. Массовое строительство гидротехнических сооружений с плотинами привело к нарушению многих рек, уменьшению разнообразия рыбы. В мире только третья часть рек длиною больше 1 тыс. км остаются свободно текущими. Происходит разрушение среды обитания растений и животных, пересыхают притоки рек и ручьев. Крупные ГЭС вредят экологии, но отказаться от их использования человечество пока не может.

Как плотины влияют на окружающую природу?

Плотины, которые строят люди, оказывают значительное влияние на окружающую природу. Они создают искусственные водоёмы, которые могут изменить экосистему в данной местности. Когда плотина заполняется водой, образуется водохранилище, которое может стать домом для различных видов рыб и других водных организмов. Однако это также может привести к изменению привычной среды обитания для животных и растений, которые жили в этой области до строительства плотины.

Одним из основных аспектов влияния плотин на природу является изменение уровня воды в реках. Когда плотина задерживает поток воды, это может привести к тому, что ниже по течению реки уровень воды снижается. Это может негативно сказаться на экосистемах, зависящих от стабильного уровня воды, и привести к уменьшению численности рыб и других водных организмов.

Кроме того, плотины могут препятствовать миграции рыб, которые стремятся вернуться в места своего нереста. Многие виды рыб, такие как лосось, нуждаются в возможности подниматься вверх по реке для размножения. Если плотина блокирует их путь, это может привести к сокращению популяции этих рыб и нарушению баланса в экосистеме.

С другой стороны, плотины могут также создавать новые возможности для жизни. Водохранилища могут стать местом обитания для водоплавающих птиц и других животных, которые не могли бы выжить в прежней среде. В некоторых случаях люди могут создать специальные рыбоходы или лестницы для рыб, чтобы помочь им преодолевать плотины и продолжать миграцию.

Важно отметить, что строительство плотин также может повлиять на качество воды. Водохранилища могут накапливать загрязняющие вещества, которые могут негативно сказаться на здоровье водных организмов и людей, использующих эту воду. Поэтому необходимо тщательно планировать и контролировать строительство плотин, чтобы минимизировать их негативное воздействие на природу.

Таким образом, плотины имеют как положительные, так и отрицательные последствия для окружающей природы. Они могут создавать новые экосистемы и возможности для жизни, но также могут нарушать существующие экосистемы и вызывать проблемы с миграцией рыб и качеством воды. Поэтому важно объяснять детям, что строительство плотин — это сложный процесс, который требует учета множества факторов и последствий для природы.

Вопрос-ответ

Для чего человек строит плотины?

Назначение. Обычно плотины входят в комплекс гидротехнических сооружений (гидроузел), сооружаемый в конкретном месте для использования водных ресурсов в различных целях: мелиорации, гидроэнергетики, обводнения пастбищ и прочего.

Для чего нужны плотины?

Плотина — сооружение, преграждающее путь потоку и поднимающее его уровень. Оно возводится для увеличения проходимости реки и максимального использования энергетического ресурса воды. Плотины делают из мелких рек судоходные, предваряют строительство ГЭС.

Какова цель плотины?

Плотина — это барьер, который останавливает или ограничивает поток поверхностных вод или подземных рек. Водохранилища, создаваемые плотинами, не только подавляют наводнения, но и обеспечивают водой такие виды деятельности, как орошение, потребление человеком, промышленность, аквакультура и судоходство.

Советы

СОВЕТ №1

Используйте простые и наглядные примеры. Объясняя детям, зачем строят плотины, можно привести примеры из их повседневной жизни, например, как они играют с водой в ванной или на улице. Это поможет им лучше понять, как плотины контролируют уровень воды и предотвращают наводнения.

СОВЕТ №2

Включите элементы игры. Превратите объяснение в увлекательную игру, например, постройте вместе с детьми модель плотины из конструктора или природных материалов. Это не только сделает процесс обучения интересным, но и поможет детям визуализировать, как работает плотина.

СОВЕТ №3

Обсудите важность экологии. Расскажите детям о том, как плотины помогают сохранять природу, создавая водоемы для рыб и других животных. Объясните, что плотины могут быть полезны для людей, но важно также заботиться о животных и растениях, которые зависят от воды.

СОВЕТ №4

Используйте мультимедийные ресурсы. Найдите интересные видео или мультфильмы, которые объясняют, как работают плотины и почему они важны. Визуальные материалы могут сделать информацию более доступной и запоминающейся для детей.