80多年前胡佛水壩是如何建成的？為何至今依舊屹立不倒？

這是八十多年前美國建造的胡佛水壩 不僅工程難度極高 更是犧牲了近百人 並耗時五年才得以建成 在當時可謂是一個工程奇蹟 而它究竟是如何建造的 1931年 為了控制科羅拉多河的洪水 以及滿足人們的電力需求 壩工專家約翰·薩凡奇帶領工程團隊 計劃在黑峽谷中建造一座高二百多米的巨型水壩 經過勘探後 最終選擇在了一處縫隙較為狹窄的區域 這裡不僅高度適中 還能節省大量的建造成本 起初工程師想要直接在河道中進行修建 但由於河水的沖力過強 使水壩在修建的過程中極易被河水沖垮 而且相對於河流改道 在水壩兩側建造導流隧道則更為實際 首先 施工人員在河岸的岩石上進行打孔 裝入炸藥後進行精準爆破 之後在隧道中放入鋼筋支架 並用混凝土進行澆築加固 這樣就能通過反復爆破的方式來進行挖掘 在歷經18個月的努力下 河道兩側的隧道終於被打通 與此同時 挖掘產生的碎石也陸續填入到河中 這樣就能使水位不斷上漲 並從兩側的隧道流至下游 為了防止河水倒灌 工程師又新增了兩條隧道 並在下游建造了一個圍堰 這樣就能開始修建胡佛水壩的壩體了 如果使用傳統的一體式澆築法進行建造 不僅會導致大壩內部因發熱膨脹現象 導致壩體逐漸裂開 還會因水位的上漲 使混凝土因無法承受巨大的壓力而被沖毀 為瞭解決這一問題 工程師決定採用更為先進的模塊化澆築法 施工人員先是利用爆破法 在山體兩側各建造一條溝壑 並在下方挖掘90米的地基 以此來確保大壩的穩定性和承重能力 之後將450萬立方米的混凝土 分成若干小塊進行澆築堆砌 並將鋼質水管嵌入混凝土中 再用巨大的水冷工廠將河水冷卻後 通過管道輸送到大壩內部 給混凝土降溫 否則就需要等上百年才能使其自然冷卻下來 並且由於壩體是被兩側的溝壑緊緊地拉扯住 為防止混凝土因冷卻收縮 所產生出巨大的拉伸硬力使大壩開裂 工程師還在中間預留出一個缺口 這樣就能使混凝土自由收縮 隨著大量混凝土塊的冷卻 它們就會因收縮而導致縫隙的產生 為此 工程師又用水泥將縫隙填充 並將缺口進行澆築 這樣就能保證每塊混凝土 都能牢牢地固定在一起 如果此時就關閉導流隧道 拆除圍堰 讓水位回升 那麼河牀底部的水分子 就會滲入到壩底 產生出較大的浮脫力 會嚴重影響大壩的穩定性 對此 工程師又在其內部建造了多條隧道 並通過管道連接至壩底 以便將地基中的滲水吸出 從而減輕壩體的生力 為了有效地利用水力發電 工程師又在水壩下方 建造了一個 面積足足有兩個足球場大小的U型發電站 裡面內置了17臺大型水力渦輪發電機 並在上方建造了4座巨大的淨水塔 內部連接至之前的一組導流隧道 當河水經過水塔時 就會瞬間湧入管道中的渦輪機 帶動發電機進行轉動 使其每年都能產生出 高達40億千瓦時的電量 能為200個中等規模城市 提供一年電力 與此同時 由於水壩的高度非常高 安全隱患也十分大 一旦遇到強降雨 水位很快就會淹沒壩頂 壩體就會因無法承受巨大的壓力而崩潰 最終導致洪澇災害的發生 對此 工程師又在大壩兩側 修建了洩洪道 並將其連接至另外一組導流隧道 當河水超過警戒線時 就會進入洩洪道 從而通過內部的管道流向下游 就是在這樣一步步的技術突破下 20世紀最大的水力發電工程 胡佛水壩就建造完成了