Язовирът Хувър

Адриан Владимиров ни разказва за едно от американските чудеса на миналия век – Язовира Хувър.

Исторически Данни

Някога най-големият язовир в света, а днес – едно от 7-те чудеса на съвременното американско гражданско инженерство – това е язовирът Хувър или казано по американски „Хувър Дам“. Той хваща водите на река Колорадо, за която се говори, че е твърде гъста за пиене и твърде рядка за оран и ги събира в гигантското изкуствено езеро Мийд. По този начин се постигат няколко цели – овладява се реката, която при прииждането си предизвиква сериозни наводнения в Черния каньон, опитомява се пустинята и се осигурява вода и електроенергия за региона.

Разполага с две мощни ВЕЦ с общо 17 генератора, всеки от които снабдява с ток 100 000 домакинства. По него все още стоят метални конструкции, които служат за поддръжката му. Язовирът Хувър дори разполага и с няколко военни платформи.

При построяването си през 30-те години на ХХ век това е едно от най-грандиозните начинания, известни на света – най-високата язовирна стена, най-скъпият проект за водоизточник, с най-големите електроцентрали. Строежът на язовира струва $49 млн., които се изплащат с лихвите за следващите 50 години от продажбата на вода и електричество. Освен практическата гениалност на това съоръжение красотата му също е забележителна. Язовир Хувър е издържан в стил ар-деко и представлява феерична гледка. Самият язовир прилича на грамадна извита брадва. Езерото Мийд от другата страна на язовирната стена пък е като огромен син варан, прилегнал между гигантските скали.

Язовирът е разположен между щатите Невада и Аризона, които са в различни часови зони, така че от едната страна на пътя е 10 часа сутринта, а от другата – 11. През 40-те години на язовира е имало две тоалетни за туристи: женската е била в Невада, а мъжката – в Аризона. Езерото Мийд, което всъщност е част от наводнената пустиня Мохаве е място за отдих. Когато е пълно, дължината му достига 180 км, а широчината – 16 км. То е най-големият изкуствен водоизточник в САЩ. Кръстено е на Елууд Мийд, шеф на държавното ведомство, което отговаря за водите в САЩ. Язовирната стена Хувър първоначално е наречена „Боулдър“, защото е трябвало да бъде построена в каньона Боулдър, за това и името на стената в официалните документи е „Боулдър“ . В последствие стената е кръстена на президента Хърбърт Хувър, който изиграва голяма роя за построяването на съоръжението, още когато е бил министър на търговията. Макар и строен по време на голямата депресия, проектът е извършен с размах.

Реката се препречва с каменна стена, през 1932 г. cе поставят два кесона, с помощта на които се изолира строителната площадка. Прави се временна дига с дъговидна форма. След осушаването на речното дъно започват да копаят основите. От земята са извадени 1 150 000 m³ пръст. За да се проправи място за основите на язовира сред високите стени на каньона са използвани около 4 хил. тона динамит. Прокопават се 4 отбивни канала по 17 метра в диаметър с обща дължина близо 5 километра, за да може реката да минава покрай строежа. Всеки американски щат допринася със средства и строителни материали за построяването му. Самата скорост, с която е издигнат язовирът, е уникална – той е строен от 1931 до 1935 г., Като е бил завършен две години предсрочно. В строежа са участвали 21 000 души, които работели почти денонощно. Всички строителни работи са извършени с парни машини. В него има повече зидарски материал отколкото в пирамидите в Гиза.

Архитектура

Архитектурният дизайн на язовира се различава драстично от първоначалните планове. Инженерите от Бюрото за рекламации (ведомство към Министерството на вътрешните работи, което отговаря за водоизточниците в САЩ) настояват за по-практичен проект, целта на който е да се овладее Колорадо, за да се избегнат големите наводнения, които стават, когато реката придойде. Идеята била да се направи възможно най-проста язовирна стена, която да бъде увенчана с орли, корнизи и друга украса. Но архитектът Гордън Кауфман (автор и на сградата на в. „Лос Анджелис Таймс“) и художникът Алън Тру (автор на стенописите на сградата на Капитолия в Денвър, Колорадо) се намесват и преобръщат плановете до неузнаваемост. Кауфман трябвало да планира Боулдър сити – град, в който живеят работниците на строежа. Инженерите го попитали какво му е мнението за бъдещия изглед на язовира, при което той се запалва и започва да прекроява плановете. Архитектът работи с истинско вдъхновение, като по неговите думи просто се опитва да интегрира отделните елементи на язовира един с друг.

Опростява дизайна и маха орлите и останалите украси, като проектира язовирната стена и целия комплекс в красиви дъги. От недодялана грозна бетонена маса бъдещият язовир се превръща в изящно гигантско произведение на модернизма и стила ар-деко. Най-ясно личи влиянието му в ефирните силуети на 4-те водни кули, в извития ръб на язовирната стена и на преливниците. Алън Tру помага на Kауфман при вътрешния дизайн и избора на цветовете. Тру съчетава традиционното индианско изкуство с ар-деко. Язовир Хувър е пример за това какво може да се постигне, когато най-добрите архитекти, инженери и строители се хванат сериозно да изпълнят не проект, а мисия.

Технически данни

Стената е стоманобетонна дъгова гравитационна язовирна стена с водноелектрическа централа – разполага с 2 ВЕЦ и общо 17 генератора, всеки от които снабдява около 100 000 домакинства с електроенергия всеки ден. Стената е висока 221 метра и тежи 6.6 млн. тона. За да бъде построен язовир Хувър, били прокопани четири тунела с диаметър 17.1 метра в стените на Черния Каньон. Тунелите се разпространени на дължина 4.9 километра общо. Дължината на стената е 379 метра, дебела е 200 м при основата и 15 метра на върха. Обема на водохранилището е 32 000 000 м³. Днес над 15 млн. души се възползват от предимствата на това съоръжение за водоснабдяване и електроенергия. По времето, по което е построена стената тя е струвала 49 млн. щатски долара, като днес това се равнява на 2.6 млрд. долара.

Строежът

Строителството на язовирната стена започва, но изпълнителите са изправени пред редица предизвикателства, свързани с огромните размери на съоръжението и тежките условия на строителната площадка. Повечето от използваните тогава технологии се прилагат за първи път.

Първата задача на строителите е отклоняването на реката. За целта във вулканичните скали на каньона трябва да се прокарат четири тунела – два от страната на Невада и два от страната на Аризона. Тунелите са с диаметър 17m и имат обща дължина 4877m. Първо започва изграждането от долната им част на двата тунела в Невада, а скоро след това и строежът на другите два в Аризона. Следва запечатването на стените с бетон. Основата е обработена първа, а след това и стените. Дебелината на бетонния слой е приблизително един метър, което намалява диаметъра на тунелите до 15m.

За предпазването на строежа от наводнения са предвидени две отбивни стени. Изграждането на горната стена стартира, въпреки че реката все още не е отклонена. След доизграждането на двата тунела на територията на Аризона и отбивните стени започват подготвителните земни работи. За да стъпят фундаментите на здрава основа, е нужно да се отстранят ерозионните натрупвания и другите ронливи материали от речното корито. Работата по изкопаването на основите завършва само три години след началото на строителството, като са извадени близо 1,15 милиона m³ скална маса. Тъй като бъдещата язовирна стена е от гравитачен тип, теглото на водата, събрана в езерото, ще се поема и от стените на каньона. Поради тази причина те също са изкопани до достигане на твърда скала.

Пукнатините в почистената скална основа на язовирната стена са обработени с циментов разтвор. Допълнително са пробити 393 дупки в стените и основата на каньона с дълбочина 46m и те също са запълнени – изпълнен е наистина голям обем инжекционни работи. Така е изградена т.нар. противофилтрационната завеса. Основното й предназначение е уплътняването на скалната основа и намаляването на нейната водопропускливост.

Първият бетон е излят в средата на 1933г. Тъй като досега не е бил изпълнен такъв мащабен проект, компанията-изпълнител трябва да преодолее няколко сериозни проблема. Единият от тях е как да се осигури монолитност на язовирната стена. При структурообразуването на бетона се отделя определено количество топлина и при такива размери възможността за неравномерно охлаждане и съсъхване на бетона е голяма. Според изчисленията на инженерите, ако язовирната стена е изпълнена с едно-единствено отливане, ще са нужни 125 години за втвърдяването на бетона и изравняването на температурата му с тази на околната среда. Това, от своя страна, би довело до образуване на пукнатини и последващо отслабване на конструкцията. Решението е бетона да се излива на блокове.

Пасващите си блокове са с височина 1,5m, но с различна площ. Най-големият е с размери 8х18m. През тях е прокарана система от тръби, в които циркулира студена вода и спомага за по-бързото охлаждане на бетонната смес. Общата дължина на тръбите достига цели 937km. След като даденият блок е изпълнен, те се прекъсват и се циментират. Между самите блокове също се инжектира силен циментов разтвор – така се гарантират монолитните връзки между тях.За постоянното захранване на обекта с бетон до строежа край реката са построени две фабрики, а за да се ускори доставката на бетонова смес, е проектирана специална въжена линия. Над каньона е прекарана система от въжета, по която непрекъснато преминават 18-тонни стоманени кофи, доставящи бетон до всяка точка на стената, където това е необходимо. Бетоновите работи приключват за две години. Близо 2,5 милиона m³ бетон е използван за изграждането на язовирната стена и още 850 000 m³ за електростанцията и другите съоръжения. Това количество бетон е достатъчно за построяването на двулентова магистрала от Сан Франциско до Ню Йорк. Пробите, взети от стената през 1995г., показват, че бетонът постепенно продължава да набира якост и сега е с по-голяма якост, отколкото когато е била построена стeната.

Езерото Мийд

На 1 февруари 1935г. Язовирната стена е готова. Стоманените затвори на страничните тунели се затварят и пътят на реката е напълно преграден.

Водата започва бавно да се събира, създавайки изкуственото езеро Мийд. То се разпростира на 180km от стената, площта му достига впечатляващите 640 km², а общият завирен обем на водохранилището е 32 000 000 m³. Язовирът е наречен на името на Елууд Мийд – главният инженер на проекта и е най-големия резервоар в САЩ.

Водите на язовира се използват не само за напояване на земеделските земи и битовите нужди на домакинствата, но и за производството на електроенергия. Зад язовирната стена са разположени четири водонапорни кули – по две за Невада и за Аризона. Тези кули черпят вода от две нива на езерото – от долната част, където водното налягане е значително по-голямо, и от средната. После тя се подава по постепенно стесняващи се напорни тръбопроводи към турбините на електроцентралата, които се задвижват и генерират електричество. Целият поток на река Колорадо преминава през тях, а скоростта на водата достига 140km/h. Производството на електроенергия дава възможност инвестицията в този мащабен проект да се изплати за срок от 50 години. Данните сочат, че това е постигнато за периода 1937-1987г.

Електроцентралата

Водната електроцентрала се намира в основите на язовирната стена и нейното изграждане върви едновременно с това на стената. Съоръжението има U-образна форма и все още не е напълно готово по време на официалното откриване. Екип от 500 души остават да го завършват наред с другите допълнителни постройки. Поради значимостта на сградата и евентуалната заплаха от бомбардировки, покривната конструкция на електроцентралата е изпълнена като поредица от слоеве бетон, скала и стомана с обща дебелина 1,1m. Когато нивото на водата в язовира е вече достатъчно високо, за да позволи произвеждането на електроенергия, три от генераторите от страната на Невада влизат в експлоатация. Първо започва да се генерира електричество за Лос Анджелис, който е на разстояние от 428km. Постепенно в рамките на няколко години вече работят повечето от предвидените генератори, което прави водната електроцентрала най-голямата в света по това време. Последният генератор е поставен през 60-те години на миналия век и така общият капацитет достига 1345 мегавата. Първоначалните планове са за 16 големи генератора – по осем за всяка страна на реката. От страната на Аризона, обаче, са монтирани два по-малки генератора и така броят им става 17. След процеса на обновяване общата мощност на електроцентралата, включително и двата 2,4-мегаватови генератора, захранващи самата централа, е 2080 мегавата. Годишното нетно производство на електроенергия е променливо – максимумът е 10,348TWh, достигнат през 1984г., а минимумът от 2,648TWh – през 1956г. Средно годишно се генерират 4,2TWh.

Магистрала 93

По горната част на язовирната стена минава двупосочно шосе, част от магистрала 93. С приближаването към стената двете ленти за автомобили стават тесни, има опасни завои и опасност от падащи камъни. От двете страни има пешеходни зони за туристите, желаещи да разгледат стената. Поради изброените причини годишно броят на пътните инциденти не е малък. Допълнително, във връзка с терористичните атаки от 11 септември 2001г., са взети мерки за сигурността. Трафикът през стената Хувър е ограничен. Някои видове превозни средства са проверявани преди да преминат стената, а други като камиони-влекачи, автобуси, превозващи багаж, както и камиони със закрита каросерия и с дължина над 12m не се допускат.

За да се осигури по-голяма пропускливост на магистралата и повиши безопасността, беше построен нов заобиколен път. Той бе завършен по план през есента на 2010г. Трафикът вече е отклонен по нов маршрут и това го отдалечава от язовирната стена с 460m в посока надолу по течението. Проектът включва внушителен дъгов мост, минаващ покрай язовирната стена. Това е пътно съоръжение, което по никакъв начин не отстъпва по мащабност и сложност на изпълнението на своя именит съсед.

В процеса на строителство 114 работници са загубили живота си при произшествия и изгарящи летни температури, които достигат до 49^о C.