Экскурсия на Нижнетагильскую плотину

1. Экскурсия на Нижнетагильскую Плотину

Авторы:
Подмазова Ксюша
Козлова Мария
Л-31,2017

2. Цель:

1. Знакомство с устройством
плотины.
2. Рассмотреть реальное
строительство укрепления
береговой части.
3. Знакомство с техникой

3. История плотины

в XVIII веке пруд и плотина составляли
энергетическую систему любого
металлургического завода. Строительство заводов
в то время начиналось с возведения плотины, так
как все заводы были вододействующими, то есть в
производстве использовалась энергия падающей
воды. Она приводила в действие воздуходувные
меха у домен и кричных горнов, поднимала молота
для дробления руды и ковки металла, вращала
валки плющильных машин. Гидросистема завода
имела для него такое же значение, как ТЭЦ для
современного металлургического предприятия.

4.

Строительство завода начиналось с выбора места для
плотины, и он не был случайным.
Выбор места на реке определялся стремлением построить
короткую, широкую и высокую плотину (в отличие от
длинных и невысоких плотин XVII века в Европе). Для этого
на реке Тагил нашли участок с высокими берегами и
последующим понижением их вверх по течению, а также
небольшую излучину. Имела значение и почва в месте
фундамента – избегали как слабого сыпучего, так и
скального грунта.
Возведение плотины Нижнетагильского завода начали в
1720 году у подножия горы Лисьей. Она стала второй на реке
Тагил. Первая появилась в начале XVIII века и обеспечивала
работу Верхнетагильского завода (с 1716 года).

5.

Гидросистемы Нижнетагильского и Выйского
заводов, казённого Кушвинского разрабатывал и
возводил один и тот же специалист – Леонтий
Степанович Злобин, который был крепостным
крестьянином Вологодского уезда, работал
плотинным мастером Невьянского и Уткинского
заводов. В Нижнем Тагиле он успел пустить только
плотину Выйского завода (1722 г.). Плотину
Нижнетагильского завода достраивал уже другой
плотинный мастер – невьянец И. Е. Балакин. Сам
Злобин был направлен в 1723 году для устройства
Екатеринбургского завода в качестве технического
руководителя новостройки.

6. Этапы строительства плотины в XVIII веке:

1. По всей длине будущей плотины, отмеченной
кольями, отрывали ров до твердого материка,
глубиной много ниже дна реки.
2. По краю рва, обращенному к будущему пруду,
вбивали три (при малых плотинах – два) ряда свай.
3. На сваи уступами настилали ряж, или, поместному, реж (бревенчатую решетку),
перекладывая места соприкосновения со сваями
мохом и забивая промежутки между поперечными
бревнами глиной.

7.

4. Далее реж выводили по краю, обращенному к будущему заводу. При этом
оставляли отверстия для ларевого и вешнякового (вешнячного) прорезов,
которые по обоим концам ограждали свинками, (4-угольные срубы с
перегородками внутри, плотно набитые глиной). Свинки верхней,
или наличной половины плотины (т. е. обращенной к пруду)
назывались относными; в нижней, или задней, части (т. е. обращенной к заводу)
– разносными. Другой вариант названия подчеркивал тип
сбойки: крепостные свинки (равносторонние) – в средней части
плотины; откосные (со скошенным углом) – установленные по краям тела
плотины, в отсыпи.
5. Под прорезами режи выводились во всю ширину плотины. Горный инженер
Василий Рожков (1816-1894) подготовил и опубликовал в «Горном журнале»
несколько работ по гидротехнике. «Забивкою свай ограничивается всё
искусственное укрепление для придания достаточной прочности основанию
плотины (на Урале нет другого способа)… Режи служат для поддержания связи во
всем теле плотины и для предохранения сползания глины», – писал он. Отметим,
однако, что, по крайней мере, уже в 1740-е годы нижнюю половину плотины часто
укрепляли вертикальным срубом – как стенкой.

8.

6. Далее ров забивали глиной, трамбуя ее слоями и смачивая для
придания вязкости. В новейшее время сложилась легенда, что для
прочности в глину подмешивали куриные яйца и пускали овец
утаптывать ее, но документально это не подтверждается. Напротив, на
практике часто поступали куда менее тщательно: глиной набивали
лишь верхнюю часть плотины, а нижнюю – обычной землей, мешая ее
со сланью (хвоей, пересыпанной глиной) и илом. Заднюю стенку рва
могли укрепить фашинником (связками хвороста с дерном), уложенным
уступами. Однако общая плотность в теле плотины не нарушалась.
7. После возведения тела, или корпуса, плотины в сторону спруженной
воды насыпали глиняную насыпь (по-здешнему, отсыпь), как можно
более отлогую. Ширина ее составляла от 1/3 до 1/2 общей ширины
плотины в основании. Верхний край отсыпи приходился на середину
высоты плотины от основания.
8. Верховья будущих прорезов со стороны пруда окружали устоями, или
быками, укрепленными в основании свинками и снабженными в
верхней части сбитыми острым углом деревянными брусьями –
ледоколом.

9.

9. Все последующие простейшие, а потому наиболее частые, мероприятия по
укреплению плотин сводились к досыпке корпуса и отсыпи. Довольно быстро
расширение приводило к засыпке пространства между устоями прорезов и
берегами, благодаря чему сглаживалась первоначально ломаная линия
прудовой стороны плотины. Таким путем кроме повышения устойчивости
решались проблемы промышленных отходов (в качестве досыпки
использовали шлак) и складских территорий.

10. Ремонт сейчас:

При помощи
экскаватора рабочие
создают спуск к реке,
по которому
в будущем к месту
работ будет
подъезжать техника,
привозящая
материалы
и вывозящая
строительный мусор.
Также на этом
участке будет
построена
технологическая
дамба.

11.

В сделанном экспертами заключении было
отмечено разрушение бетона нижней подпорной
стенки, наклон стенки в сторону русла реки
на величину до 3 метров, разрушение лестниц для
спуска к стенке, вымывание грунта. Такие же
проблемы испытывает и верхняя подпорная
стенка. Причиной происходящего были
названы разрушения, нанесенные водной стихией
во время весеннего паводка.

12.

Специалисты рекомендовали демонтировать
стенку и построить на её месте новую. Для этого
подрядчик должен будет вырубить растущие
на берегу реки тополя и выкорчевать пни. Затем
часть реки будет необходимо огородить
технологической дамбой, а к берегу создать съезд
для транспорта. После этого будет возможно
приступать к демонтажу стенки. Все ремонтные
работы должны быть завершены к 25 марта
2017 года.