Pado on a puron tai joen poikki pystytetty pieni este, joka nostaa hieman veden tasoa toisella puolella; se on kuin pato, mutta pienemmille puroille. Koska padot antavat veden kerääntyä taakseen, ne tarjoavat tasaisen virtauksen padon yläpuolella. Lisäksi rikkaruoho voi olla myös tulvan harjana valtavalla penkereillään.
Materiaalipadot voidaan valmistaa riippuen niiden iästä ja käytöstä. Pado voi olla valmistettu puusta, betonista tai kivien, soran ja lohkareiden yhdistelmästä.
Pinta, jonka yli vesi virtaa patossa, kutsutaan harjaksi. Tämän harjanteen päälle roiskuva vesi tunnetaan vaipana, mikä tarkoittaa yksinkertaisesti niitä nestemäisen H2O-molekyylejä, jotka pääsevät Enjoy View -näkymän yli. Mutta tällaista vaippaa ei voi olla patojen kanssa, jotka estävät virtauksen tällaisen rakenteen yli. Jos vaippa putoaa pitkälle ilmaan – eli jos veden korkeus nousee ennen nousua (pato), sitä kutsutaan vapaapurkauspatoksi. Jos vesi kuitenkin virtaa tällaisessa tapauksessa tuskin padon nousun kanssa, sitä kutsutaan vedenalaiseksi tai hukkuneeksi.
Padon toiminta vesivoimalaitoksessa
Padot yhdessä sulkujen kanssa tekevät joesta purjehduskelpoisen ja varmistavat sen tasaisen virtauksen. Tässä tapauksessa pato on asetettu paljon pidempään. Se voidaan rakentaa U-muotoon tai jopa diagonaaliin, jotta sitä ei rakenneta kohtisuoraan mahdollisimman lyhyeksi ja lyhyeksi. A suhteellisen pidempi pato sallii paljon enemmän vettä vuotaa yli ylivuodon syvyyden kasvaessa vain vähän. Tällä tavalla joen syvyyden vaihtelu ylävirtaan pienenee virtausnopeuden muutoksilla. Näin ollen ei ole tarvetta monimutkaiselle lukon tai kastelun ohjauksen suunnittelulle ja käyttämiselle.
Vesivoimalaitoksen pato toimii a yksinkertainen menetelmä virtausnopeuden mittaamiseksi ajoissa tai keskisuurissa ja teollisissa virtauspäästöissä. Se on käytetään suurissa vesivoimaprojekteissa estämään padon kehittämisestä mahdollisesti aiheutuvat haitat. Koska ylimmän vaiheen padon geometria on tiedossa ja vesi virtaa joka puolelta, voidaan tämän takana olevan veden syvyys muuntaa nopeudeksi. Kaava perustuu asetukseen, että neste kulkee virtausalueensa kriittisen syvyyden läpi lähellä padon huippua. Jos vettä ei voida kuljettaa pois patosta, se tekee virtauksen mittaamisesta monimutkaista tai jopa mahdotonta. Patoa käytetään siten virran tai kanavan pystysuoran profiilin ylläpitämiseen, ja sitä kutsutaan sitten tasonvakaimeksi.
An keinotekoinen pato yleensä lisää liuenneen hapen määrää vedessä harjanteen päällä, ja tämä ominaisuus vaikuttaa paikalliseen ekologiaan jokijärjestelmissä. Pado, joka hidastaa keinotekoisesti ylävirran veden nopeutta, voi lisätä lietettä. Pado voi tukkia vaeltavia kaloja. Kalatikkaiden ansiosta kalat pääsevät kulkemaan vedenpinnan välillä. Vesimylly näyttää, kuinka vedenpinnan ero padon ylä- ja alapuolella voi tuottaa tehoa.
Lue myös: Mikä on perinteinen vesivoimala?
Padotyypit
Tässä on joitain vesivoimaloiden patotyyppejä:
- Suorakaiteen muotoinen pato: Tämä on tyypillinen padon muoto, jossa on a teräväharjainen tai kapea harjamainen yläreuna. Sitä voidaan yleensä soveltaa suurempiin virtaaviin kanaviin.
- Kolmion muotoinen pato: V-lovinen pato viittaa padon muotoon, joka on käänteinen kolmio. Tämän tyyppinen pato soveltuu erityisen hyvin pienten virtausten purkautumisen mittaamiseen suuremmalla tarkkuudella.
- Puolisuunnikkaan muotoinen pato: Se on puolisuunnikkaan muotoinen ja toimii suorakaiteen muotoisen padon muunnelmana, jolla on suurempi kapasiteetti samalle harjanteelle. Sivut ovat ulospäin kalteva 1:4 (vaaka: pystysuora).
Katso myös: Mikä on vesivoimalaitoksen hydraulipää?
