Гидротехника, кораблестроение и становление механики жидкости в XVIII веке

Министерство сельского  хозяйства РФ ВГСХА

Кафедра социально-гуманитарных дисциплин

 

 

 

 

 

Реферат по концепциям современного естествознания на тему: «Гидротехника, кораблестроение и становление  механики жидкости в XVIII веке».

 

 

 

 

 

 

                                                               Выполнила:

                                                                       студентка Т11(б)

                                                                    экономического факультета

                                                                      Егорова  Ю . В.

                                                                       Проверила:

                                                                        Тимофеева Н. В.

 

 

 

Великие Луки

2011 год

СОДЕРЖАНИЕ.

1. Введение.
2. Гидротехника в XVIII веке.
3. Кораблестроение в XVIII веке.
4. Становление механики жидкости в XVIII веке.
5. Заключение.
6. Список использованной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

 

XVIII век ознаменовался различными событиями: был создан паровой двигатель, кокс пришел на смену древесному углю, были изготовлены навигационные и научные инструменты, были изобретены токарные станки, а в первой половине XIX в. фрезерный и другие станки для металлообработки, достижением промышленной революции также стало уличное освещение (газовые фонари) и др.

                                              

 

                               

В основной части своей работы я  опишу гидротехнику, кораблестроение  и становление механики жидкости в XVIII веке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Гидротехника в XVIII веке.

Гидротехника (от «гидро» и «техника») — отрасль науки и техники, охватывающая вопросы использования, охраны водных ресурсов и борьбы с вредным действием вод при помощи гидротехнических сооружений.

Гидротехника имеет следующие  основные применения (в зависимости  от обслуживаемой отрасли водного хозяйства):

• Гидроэнергетика (использование кинетической энергии воды);
• транспорт (обеспечение судоходства и лесосплава по водным путям);
• сельское хозяйство (орошение, обводнение и осушение сельскохозяйственных земель);
• водоснабжение населения, транспортных и промышленных предприятий;
• разведение рыбы (создание водоёмов для нереста рыбы, её искусственного разведения и др.);
• рекреация (реки, озера, пруды — излюбленное место отдыха людей);
• защита населённых пунктов, промышленных объектов, линий транспорта, связи, различных сооружений от вредного действия водной стихии.
• преобразование окружающей среды — строительство плотин изменяет режим движения воды (изменение скорости движения воды приводит к тому, что горные реки могут превратиться в равнинные, очиститься от взвешенных частиц; изменится льдообразование; другой биоценоз: другие сорта рыб). Скопления больших масс воды делает климат более влажным, мягким, приводит к наведённой сейсмичности.

В большинстве случаев  использование вод носит комплексный  характер, то есть одновременно решается несколько водохозяйственных задач. Примерами многостороннего использования  водных ресурсов могут служить канал имени Москвы, Волго-Донской комплекс, гидроузлы на реках Волга, Днепр, Дон, Енисей и др.

 

История гидротехники

История гидротехники начинается с древних времён. Потребность  в орошении полей привела к  появлению гидротехники.

Сад эль Кафара

В Египте неподалёку от Вад эль Гарави сохранились останки плотины, сооружённой в 27 столетии до нашей эры. Это была каменная плотина с ядром из гравия. Высота её составляла 14 м, длина гребня — 113 м. Поверхность её была облицована вырезанным камнем. Основным предназначением её был сдерживание наводнений. Тем не менее, она так и не была введена в эксплуатацию. Её центральная часть была разрушена наводнением, которое произошло на последнем этапе строительства. Дело в том, что строители не предусмотрели отводных каналов для реки на время строительства, а ядро её не было в достаточной мере защищено от эрозии. Последствия аварии были столь серьёзными, что последующие 8 веков египтяне не предпринимали строительства никаких плотин. Это самая старая крупная плотина, известная на сегодняшний день.

Мариб

Сооружение плотины Мариб на р. Данах в Йемене началось приблизительно в 510 году. Время завершения строительства точно неизвестно. Основная часть плотины представляла собой насыпь высотой 20 и длиной 510 метров с достаточно крутыми откосами. Дороги на гребне плотины не было. Наращивание производилось слоями, но не вертикальными, как это принято сегодня, а параллельно откосам, что упрощало задачу. По краям дамбы находились два внушительных водостока. Тем не менее, дамба справлялась только с умеренными наводнениями и часто не выдерживала наводнений обеспеченностью раз в 50 лет. Последний раз она была разрушена, на этот раз без восстановления, спустя 13 веков после своего строительства. 50 000 людей, которые зависели от нормального функционирования плотины, вынуждены были переселиться.

Гидростроитель  Юй

В середине третьего тысячелетия  до н. э. Китай был цивилизованным государством. Из этого времени к  нам пришла легенда, а скорее быль, об инженере-гидростроителе — великом  Юе. Люди селились вдоль рек и испытывали много бед от наводнений. В 2283 г. до н. э. (время императора Яо) Юй предложил проекты регулирования рек. Им были разработаны методы очистки и углубления русла рек, прокладки каналов. Осуществление проекта заняло 8 лет. Юй стал известен во всём государстве, а после смерти императора Яо был избран императором. Постепенно память о Юе превратилась в культ: по берегам рек и каналов ставили многочисленные храмы, посвящённые великому Юю — Патрону гидростроительства.

ГИДРОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ

1. Древние мельницы

За много веков до наших  дней русские водяные люди (так  в старину называли строителей водяных  мельниц) построили бесчисленное множество  мельниц.

Они были столь  обычными, что никто не занимался  их описанием.

Умение строить  водяные мельницы принесли в эти отдаленные места русские поселенцы, перенесшие опыт их сооружения из центральных районов великой европейской равнины, где значительно ранее было сооружено множество мельниц на русских, украинских белорусских речках.

В гористых местностях от Урала до Карпат получили распространение  мутовчатые мельницы, представляющие собой прообраз активных турбин, используемых в наши дни на горных гидроэлектростанциях. На равнинных малых и средних  реках применялись колесные мельницы на одно и несколько колес. Применялись  специальные установки для производства крупы, для обработки сукон и  др. На наиболее крупных реках, где  нельзя было построить плотину, перегораживающую всю реку, были разработаны оригинальные решения. Сооружали плотины типа бунов, т. е. перегораживающие лишь часть реки и обеспечивавшие большую скорость подхода воды к водяным колесам. Чаще на таких реках применялись плавучие мельницы, встречавшиеся до последнего времени на Днепре и его притоках в виде широко известных «плаваков».

Движение  техники использования энергии  вод из старых русских районов  во все более отдаленные места  представляло чрезвычайно важный процесс  в истории материальной культуры. Каждая новая водяная мельница, какой  бы примитивной она ни казалась нам, людям XX в., представляла тогда существенный шаг вперед в деле прогресса и  цивилизации Русская техника  приходила в районы, в которых  зачастую до прихода русских водяных  людей высшей формой производственной деятельности был труд зверолова.

Положив почин использованию водных сил в центральных районах и распространяя это использование во все более отдаленные районы, русские водяные люди действовали как носители существенных тогда знаний в области техники, как носители цивилизации. Эти знания по тому времени были у русских немалыми, как показывают многие замечательные дела, совершенные еще в далеком прошлом нашими водяными людьми.

2. Промышленные установки

Не  позднее чем в XVI в. в нашей стране началась новая полоса в использовании  водных сил.

Русские водяные люди разорвали узкий  круг применения водяного двигателя, ранее  ограниченного у нас переработкой сельскохозяйственных продуктов: мукомольные  мельницы, крупорушки, сукновальни.

Строителям  первых вододействующих промышленных предприятий пришлось опираться на опыт русских водяных людей, выработавших свою своеобразную технику сооружения земляных плотин.

В июле 1708 года издаётся титульный лист первой книги по гидротехнике на русском  языке, изданной по распоряжению Петра I.

Русский опыт, накопленный в XVII в. строителями  всевозможных мельниц и промышленных предприятий, пригодился в XVIII в., когда  по почину Петра I в использовании  водных богатств наступило новое.

Далеко  не все из того, что замышлял Петр I, ему удалось осуществить, почти  на два с половиной столетия он опередил свое время, задумав еще  в начале XVIII в. осуществить соединение Балтийского и Белого морей, что удалось выполнить только советским строителям Беломорско-Балтийского канала.

Петру I принадлежит почин в деле приглашения  в нашу страну Даниила Бернулли и  Леонарда Эйлера, трудами которых, по их же собственному признанию, принадлежащими России, пользуются теперь гидротехники всего мира.

В водных делах немало помогли Петру I такие  русские строители, как Михаил Михайлович Самарин при сооружении кронштадтских  доков и каналов и другие. Много  потрудились при строительстве  петровских заводских плотин такие  русские деятели, как Семен Викулин, Петр Худяков, Алексей Беклемишев, Ермолай Неклюдов, Иван Аршинский, Иван Астраханцов, Михаил Бибиков, Тимофей Бурцев и их товарищи.

Русский народ вынес на своих плечах огромный труд, сооружая плотины для многочисленных предприятий, созданных при Петре I в разных концах страны, особенно под  Москвой, в Туле, в районе Петербурга, Воронежа, Липецка, на Урале, в Карелии. Ведь в те годы основным заводским  двигателем было водяное колесо, для  действия которого необходимо было сооружать  заводскую плотину, требовавшую  затраты много большего количества труда, чем все собственно заводские  сооружения.

Петровский  почин повел к тому, что к  шестидесятым годам XVIII в. в нашей  стране уже было около тысячи промышленных предприятий, а к исходу столетия — свыше трех тысяч. Значительное число из них имело водяные двигатели и необходимые для них плотины. На одном только Урале в XVIII в. было сооружено более двухсот больших заводских плотин.

Кроме того, водяные люди тех лет построили множество отличных водоудержательных и водоподъемных плотин на Алтае, в Карелии, в Забайкалье и в центральных районах страны.

XVIII в.  потребовал черезвычайного напряжения всех сил русских водяных людей, и они с честью выполнили свой долг, сделав нашу родину родиной многих выдающихся инженерных сооружений.

 

 

Русские гидротехники XVIII в. выработали также  немало отличных решений, гидросиловых узлов, введя во второй половине столетия применение легких и дешевых плотин, направлявших воду по особым деривационным каналам к заводам, расположенным в таких местах, где им не угрожало половодье. Зачинателем этого нового дела у нас был И. И. Ползунов, соорудивший в 50-х годах XVIII в. первую из деривационных установок, известных в России.

Немало  иных выдающихся дел совершили в  тот век русские плотинные  мастера. Они хорошо знали свое дело и уверенно возводили новые сооружения, ведая постройкой плотин, водяных  колес, машин и многим другим, вплоть до противопожарных мер. Из среды  плотинных мастеров вышло немало замечательных деятелей. Плотинными были такие русские новаторы, как  работавшие в первой половине следующего столетия замечательные машиностроители  Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы.

Сооружения, созданные на основе техники, которую  выработали русские водяные люди в XVIII в., выдержали испытание веков.

Сотни русских плотин, особенно горнозаводских, стоят столетия и продолжают действовать  в Свердловске, Нижнем Тагиле, Первоуральске. Ревде, Горной Колывани, Змеиногорске, Туле, Сестрорецке и в иных местах.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Кораблестроение в XVIII веке.