Pais

Mitte segi ajada tammiga Pais on müüri- või vallitaoline vesiehitis, mille eesmärk on vooluveekogu veevool osaliselt tõkestada ning reguleerida veevoolu ja veetaset või veevool täielikult tõkestada. Paisu taga ja ees oleva vee (alumine bjeff ja ülemine bjeff) vahel on veepindade vahe. Paisu taga olev paisutatud vesi (veevaru) moodustab veehoidla. Vee paisutamise tavalised eesmärgid on vee kogumine kunstlikuks niisutamiseks, veevarustuseks või kalakasvatuseks ja hüdroelektrienergia tootmiseks. Üldjuhul paikneb pais veekoguga (tavaliselt jõega) risti. Paisud võivad olla ka looduslikud, kui näiteks koprad on mingi veelõigu maha langetatud puude või muu risuga tõkestanud. Argikeeles kasutatakse paisu tähenduses ka sõna "tamm", mis terminina tähendab teist tüüpi vesiehitist (tamm). Otstarve Pais on tavaliselt osa vesiehitiste kompleksist (hüdrosõlmest), mis rajatakse veeressursside kasutamiseks mitmesugustel eesmärkidel, näiteks maaparanduseks, hüdroelektrienergia tootmiseks või karjamaade niisutamiseks. Üldjuhul on hüdrosõlme koosseis järgmine: Paisud ise (ülevoolupaisud või umbpaisud); veehaarde pearegulaator või veetõstejaam; hüdroelektrijaamade rajatised; lüüsid; setetevastased rajatised (settebasseinid); kalakäigud ja kalatõstukid; ülevool; tammid. Otstarbe järgi jagunevad paisud veehoidla-, veelangetus- ja veetõstepaisudeks. Veetõstepaisud paisutavad vett (tõstavad veetaset) vähe; neid rajatakse näiteks jõe veehaarde tingimuste parandamiseks ja hüdroenergia kasutamiseks. Veehoidlapaisud on palju kõrgemad ja tekitava seetõttu suurema veehoidla. Suurte veehoidlapaisude iseloomulik tunnus on võime reguleerida äravooluhulka; väikeste paisude abil, millega tekitatakse näiteks tiike, äravooluhulka ei reguleerita. Paisude funktsionaalne liigitus veehoidla- ja veetõstepaisudeks on enamasti tinglik, sest on raske määrata, kumb funktsioon on olulisem. Selle asemel võib paise liigitada veetõstetaseme järgi: madalad (kuni 15 m), keskmised (15–50 m) ja kõrged (üle 50 m) Jõgedele rajatakse paise selleks, et tõsta veetaset ja tekitada tehislik juga, mida kasutatakse mehaanilise energiaallikana, või selleks, et muuta väikesed jõed laevatatavaks ning laiendada laevandust ja parvetamist ülesvoolu. Ojasid tõkestatakse paisudega selleks, et hoida neis vihma- ja lumesulamisvett, mis moodustab tiike ja veehoidlaid, mille veevarusid kasutatakse kuival aastaajal põldude niisutamiseks, kariloomade jootmiseks ja muude majapidamisvajaduste rahuldamiseks või ka asulate veega varustamiseks, laevatatavate kanalite toitmiseks ning samuti vee juhtimiseks jõgedesse, mille sügavus pole laevasõiduks piisav (näiteks Msta jõgi ja Volga ülemjooks). Paisude liigitus Paisu tüübi ja konstruktsiooni määravad paisu mõõtmed, otstarve, looduslikud tingimused ja põhiline materjal. Paise eristatakse põhimaterjali, otstarbe ja veeläbilaske tingimuste järgi. Materjali järgi Põhilise materjali järgi eristatakse: pinnaspaise betoonpaise metallpaise kangaspaise puitpaise raudbetoonpaise gabioonpaise Rajamise viisi järgi puistpaise uhtpaise suundplahvatuspaise Põhikoormuste vastuvõtmise viisi järgi gravitatsioonipaise ehk massiivpaise kaarpaise kontraforsspaise kaar-gravitatsioonipaise Vee läbilaskmise tingimuste järgi umbpaise (глухие) (ei lase veel üle paisu harja voolata) veelaskmega paise (водосбросные) (on varustatud seadmetega vee reguleeritud väljalaskmiseks) filtreerivaid paise (фильтрующие) (vesi imbub paisust läbi) ülevoolupaise (переливные) (mõeldud vee ülevooluks katastroofiliste üleujutuste korral) lahtivõetavaid paise (разборные) Gravitatsioonipaisud Pikemalt artiklis Gravitatsioonipais Veemasside rõhu võtavad gravitatsioonipaisud ehk massiivpaisud vastu omaenda massi abil. Nihkele paneb pais vastu oma aluse ja aluspinna vahel toimivate hõõrde- või nakkejõudude arvel. Sellepärast on paljud sellised paisud massiivsed ning nende ristlõige on enamasti trapetsikujuline või sellele lähedane. Kaarpaisud Pikemalt artiklis Kaarpais Kaarpaisud kannavad vee rõhu edasi kuristiku kallastele (harvem tehislikele tugedele). Sellepärast ehitatakse selliseid paisusid sagedamini mägedes, kus kallaste kivimid on tugevad. Osa koormusest kannab kaarekonstruktsioon üle paisu alusele. Mida laiem on kaar, seda suurem on rõhk alusele. See nõuab paisu alumise osa laiendamist ja viib kaar-gravitatsioonipaisude tekkeni. Kaarpaise, mille kaare alumises osas on kontraforsid, nimetatakse kaar-kontraforsspaisudeks. Nende puhul töötab kaar ainult ülemises osas, mis võimaldab selliseid paisusid rajada laiemas asukohtade valikus. Rekordpaisud Maailma kõrgeim pais on Tadžikistanis paiknev Nureki pais, mis on 300 meetrit kõrge. Ehitusjärgus on 305 m kõrgune betoonkaarpais Jinping I pais Hiinas, mis plaani järgi valmib 2014. Euroopa kõrgeim ja maailma kõrguselt kolmas pais on Šveitsis asuv Grande Dixence'i pais, mida ehitati 1953–1964 ja mis on 285 meetrit kõrge. Ehitise mahu poolest maailma suurim pais on USA-s asuv New Cornelia Tailings, mis valmis 1973 ja mille ruumala on 209,5 miljonit kuupmeetrit. Teisel ja kolmandal kohal on Euroopa suurimad paisud, Venemaal asuvad 1952 valminud Verhne-Svirskaja pais Oneegal (185,5 miljonit m³) ja Kuibõševi veehoidla ees asuv 1955. aastal valminud Samara pais Volgal (169 miljonit m³). 2010. aasta lõpu seisuga on maailmas ehitusjärgus kaks paisu Argentinas ja üks Kanadas, mis valmides on maailma kolm kõige suuremat. Paisu taga olevatest veehoidlatest on maailma suurim 1983 valminud Itaipu paisu taha Paraná jõele Brasiiliasse ja Paraguaysse tekkinud Itaipu järv. 7. kohal on Euroopa suurim ja Venemaa suuruselt teine veehoidla, 1958 valminud Volga hüdroelektrijaama paisu taha Volgale tekkinud Volgogradi veehoidla. Ajalugu Paise osati ehitada juba iidsetel aegadel. Veetõstepaise mainib Herodotos. Abū-l-Fidā' räägib paisust, mille pärslased ehitasid vee eemalejuhtimiseks Shūshtarist (Tustarist). ‘Abbās I Suur laskis Kāshāni lähedale püstitada kivist paisu, mille pikkus oli 36 m, kõrgus 16 m ja paksus 10 m, selle jalamil oli kanal vee läbilaskmiseks. Lõpuks ehitati juba vanaajal ka suuri paise, et kaitsta maad üleujutuste eest — näiteks tegid seda araablased 2. sajandil pKr. Sarnaseid töid olevat Abū-l-Fidā' teatel ette võtnud ka Aleksander Suur, et hoida ära Emesa linna lähedase järve üleujutust. Kõige vanem teadaolev pais (Jāwā pais) on dateeritud umbes 3000. aastasse eKr. See asus Jordaania alal umbes 100 km kaugusel Ammanist; tegu oli kivimüüriga, mille kõrgus oli 4,5 m ja paksus 1 m. Enamik iidsetest paisudest olid kruusa ja müüritisega ehitatud lihtsad gravitatsioonipaisud, kuid Jāwā paisu tugevdati kividega, täites ülesvoolu seina tagust, et seina kaitsta. Selline ohutusabinõu oli tol ajal uuenduslik. Umbes aastal 2800 eKr või 2600 eKr rajati 102 m pikkune Kafārah' pais Kairo lähedal, 25 km kaugusel linnast; see hävis peagi tugeva vihma tõttu. See pais ehitati tõenäoliselt selleks, et varustada kohalikke kivikarjääre veega. Niisutuseks said talupojad rohket vett Niiluse üleujutustest. 3. sajandi keskel ehitati Indias terve paisude ja veehoidlate süsteem Dholavira linna lähedale. Roomlased ehitasid väga mitmesuguseid paise, peamiselt selleks, et saada põuaperioodideks veehoidlaid. Kõige kõrgem Rooma pais oli 50 m kõrgune ja see lõhuti alles 1305. aastal. Alates 1998. aastast tähistatakse kümnetes riikides iga aasta 14. märtsil organisatsiooni International Rivers Network algatusel rahvusvahelist paisudevastast aktsioonipäeva ehk aktsioonipäeva jõgede, vee ja elu kaitseks. Paisudevastase liikumise aktivistidel on juba õnnestunud saavutada reaalseid tulemusi: Ameerika Ühendriikides on lammutatud kaks 60 m kõrgust paisu ja Rootsis on vastu võetud seadus, mis keelab ehitada paise, mis on kõrgemad kui 15 m. Vaata ka Aswāni pais Krasnojarski pais Oroville'i pais gravitatsioonipais ülevoolupais Viited