Водосховища - пастки - для захисту від повеней, Наука та життя
Журнал додано до кошика.
Водосховища-"пастки" для захисту від повеней
Руйнівні повені літа 2002 року стали справжнім стихійним лихом для Півдня та Далекого Сходу України та деяких країн Західної Європи. Досить, що діялося під Краснодаром, на Ставропіллі, в Карачаєво-Черкесії, у багатьох землях Німеччини, Австрії, на півдні Франції, в чеській столиці - Празі. Повені завдали величезних матеріальних збитків, були й чималі людські жертви. Основною причиною того, що сталося, вважають відсутність надійного прогнозу повеней. Однак навіть найточніший прогноз - це лише попередження, він не може застрахувати від важких наслідків лиха, що насувається. Щоб уникнути повеней, у місцях можливого затоплення потрібний надійний інженерний захист – система споруд, яка б виключала підтоплення міст, селищ та сільськогосподарських угідь.
За всіх часів для захисту від повеней будували системи дамб. Цей спосіб застосовувався ще у Стародавньому Єгипті та Китаї, використовується він і в більшості сучасних проектів. Але не варто забувати, що будівництво дамби (чи земляний насип або бетонна стіна) справа дуже трудомістка, дорога і далеко не завжди ефективна.
Засобом захисту від повеней є і великі гідровузли, де паводкова вода накопичується у водосховищах, а потім або використовується для вироблення електроенергії, або поступово скидається в річку. Цей спосіб застосовується, наприклад, в Китаї (гідровузол "Три ущелини"), у Німеччині (гідровузли на верхньому Рейні) та в Україні (Зейський гідровузол). Однак гідровузли - теж не найкращий вихід зі становища. Щоб їх побудувати, потрібні певні топографічні та географічні умови, крім того, під водосховища відходятьземлі, які могли б використовуватися більш ефективно, і, нарешті, гідровузли рятують від повеней тільки ті землі, які розташовані в заплаві річки нижче греблі, а все, що перебуває вище за течією, від водної стихії не захищено.
Багаторічні спостереження за гідрологічним режимом паводків показали, що потужність їх рік у рік зростає і трапляються вони дедалі частіше. Фахівці пов'язують цю небезпечну тенденцію з вирубуванням лісів, розчищенням річок та ярів. Поки їх не чіпали, лісові масиви затримували поверхневі стоки, а дерева, що впали, і густі чагарники створювали міні-греблі в лісових струмках і ярах, які перешкоджали швидкому скиданню води в русла річок. Після вирубування лісів і розорювання схилів поверхневі води від опадів, що не випадають, не зустрічаючи перешкод, моментально скидаються в притоки, а звідти - в основне русло річки. Через швидке скидання води, особливо в передгір'ях, де ухил річок та їх численних приток значно більше, русло річки на рівнині не може вмістити в себе весь водний потік, річка виходить з берегів і починається повінь.
Фахівці гідротехнічного факультету Санкт-Петербурзького державного університету водних комунікацій пропонують досить простий, але значно економічніший спосіб боротьби з повенями: затримувати водні потоки, хоча б на деякий час, у зонах їхнього утворення, а потім поступово, у дозованому режимі, скидати в річки. Щоб здійснити цю ідею, треба будувати на притоках, в ярах і балках греблі, що саморегулюються, утворюють невеликі водосховища-"пастки". Такі споруди здатні затримувати стік, а потім поступово скидати воду, що накопичилася.
Вибираючи місце для греблі, враховують два фактори: найменші витрати на її зведення та мінімальні збитки від тимчасовогопідтоплення "малого" водосховища Тому греблі доцільно будувати з місцевих матеріалів і в тих місцях, де тимчасове підтоплення не зруйнує ґрунтовий покрив і не завдасть шкоди природі. Такими ділянками можуть бути чагарники, пасовища, сіножаті, де вже закінчено збирання сіна, або орні землі, залишені під озимі посіви.
Щодо самої греблі, то до неї також пред'являються дві основні вимоги: економічність у будівництві та можливість дозованого скидання води з водосховища.
Строго дозований потік води можна пропускати через греблю, встановивши в насип труби певного розміру. (Величину витрати води визначають за відомою з гідравліки формулою.) Однак при малому діаметрі труб великий ризик того, що вони засмічуватимуться гілками і деревами, що потрапили в річку.
Пропускати через греблю дозований потік можна без водоскиду. Для цього потрібно будувати її у вигляді насипу з каменю, гравію або щебеню. Стік проходитиме через таку греблю, як через фільтр. Величину фільтраційної витрати води, що проникає через кам'яні насипи, ще в 30-ті роки минулого століття розрахував професор Санкт-Петербурзького інституту шляхів сполучення Н. П. Пузиревського. Він визначив значення коефіцієнта фільтрації для різних матеріалів. Використовуючи камінь, щебінь або гравій, можна зводити протипаводкові греблі із заданою пропускною здатністю. Якщо створ греблі має велику довжину, то кам'яну начерк слід робити тільки в середній частині, а насипи, що примикають до правого і лівого берегів, будувати із ґрунтів, що слабо фільтрують, наприклад з супіску або суглинку.
Фільтруючі греблі та насипи успішно використовуються у будівельній практиці. На окремих ділянках Мурманської залізниці, наприклад, рейки покладені накам'яний насип. Вона надійна і водночас пропускає зливові та паводкові води. Стабільно фільтруються водні потоки, що проходять через кам'яну структуру Матшкірненської греблі на Біломорсько-Балтійському каналі.
Протипаводковий комплекс, що включає систему саморегулюючих гребель і водосховищ-"пасток", можна формувати поетапно, зводячи греблі спочатку на більших притоках річок, а потім на дрібних струмках і в яру.
Лікар технічних наук М. КОЛОСОВ (Санкт-Петербурзький державний університет водних комунікацій).
Рудоволосі сильніше відчувають біль
Анестезіологам слід приділяти особливу увагу пацієнтам з рудим волоссям - такого висновку дійшли вчені з університету Луїсвілля (США). Вони провели дослідження, в якому взяли участь десять рудоволосих жінок і стільки ж темноволосих. Жінкам давали вдихнути невеликі дози засобу, що традиційно застосовується для наркозу. Ступінь знеболювання перевіряли за реакцією учасниць експерименту на слабкий удар електричним струмом. Дозу анестетика збільшували доти, доки жінки не переставали відчувати біль. Виявилося, що з подолання порога чутливості до болю рудоволосим потрібно було на 20% більше знеболювального засобу, ніж брюнеткам.
Вивчення ролі меланокортину у роботі центральної нервової системи допоможе вченим зрозуміти, як мозок регулює сприйнятливість до болю. А поки що анестезіологам потрібно особливо ретельно підбирати дозу знеболювальних речовин для рудоволосих: занадто низький не зможе придушити біль, а занадто високий призведе до ускладнень у роботі серця.
"Груди каменів" у космосі
Цього року американська міжпланетна дослідницька лабораторія "Галілео" пролетіла неподалік від супутника.Юпітера – Амальтеї. Це крихітне небесне тіло завдовжки 270 кілометрів і вдвічі менше в діаметрі обертається на відстані 181 тисяча кілометрів по круговій орбіті навколо планети. Масу супутника вдалося оцінити за його гравітаційним впливом на лабораторію. Результат вимірів виявився бентежним: середня щільність порід Амальтеї не перевищує щільності льоду. Це означає, що вона являє собою пухку, пронизану порожнечою грудку з каменів, склеєних замерзлими газами і водою.
Аномально низька щільність речовини супутника не вписується в загальноприйняту теорію утворення супутників, яка, зокрема, стверджує: що нижчим літає супутник, то щільнішим має бути порода, його складова. Але навіть у супутника Юпітера Іо, радіус орбіти якого майже вдвічі більше (422 тисячі кілометрів), щільність порід значно вища.
Зроблене відкриття побічно підтверджує гіпотезу, що околиці Сонячної системи колись зазнавали інтенсивного метеоритного бомбардування. І Амальтея, яка спочатку була єдиним тілом, розкололася на шматки, що згодом злиплися докупи. Слабого тяжіння супутника виявилося недостатньо, щоб з'єднати їх у моноліт, і тепер порожнечі займають у ньому більший обсяг, ніж скельна порода. Не виключено, що багато небесних тіл - малі супутники планет і астероїди - теж являють собою свого роду "груди каменів", що літають у космосі по своїх орбітах.
Організм людини можна порівняти з біохімічною фабрикою, яка з сировини, що надходить, - їжі - виробляє тисячі різних хімічних сполук. Але все ж таки є незамінні поживні речовини, які ми синтезувати не можемо, а тому обов'язково маємо отримати ззовні. До них відносяться і поліненасичені жирні кислоти, в першу чергу лінолева іліноленові кислоти. Поліненасиченими вони називаються тому, що містять у молекулі від двох до шести подвійних (тобто ненасичених) хімічних зв'язків.
В організмі альфа- і гамма-ліноленові кислоти (АЛК і ГЛК) є попередниками простагландинів - біорегуляторів, які мають протизапальну дію, перешкоджають утворенню тромбів і зменшують ризик серцево-судинних захворювань. Крім того, ці кислоти необхідні для розвитку багатьох тканин і особливо тканин мозку. Саме тому гамма-ліноленова кислота в досить високій концентрації присутня в грудному молоці, становлячи до одного відсотка молочних жирів.
Тому, щоб забезпечити організм незамінними ліноленовими кислотами, використовують нетрадиційну рослинну сировину. Гамма-ліноленову кислоту отримують з насіння бурачника, примули вечірньої та кедра. Альфа-ліноленова кислота міститься в лляній, гарбузовій, соєвій олії та в волоських горіхах.
З 10 вивчених сортів червоної смородини найбільше ГЛК виявилося у сортах Варшевича, Ютерборгська біла, Голландська рожева, АЛК – у сортах Чулковська та Наталі.