അണക്കെട്ട്

വെള്ളത്തിന്റെ ഒഴുക്കു് തടഞ്ഞുനിർത്തി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനോ, ജലം സംഭരിക്കുന്നതിനോ, നദി മുതലായ ജലപ്രവാഹങ്ങൾക്ക് കുറുകെ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്ന സംരചനകൾ (structures) ആണു് അണക്കെട്ട്

 ചരിത്രം 
'ജാവ' എന്ന ജോർദ്ദാൻ നഗരത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ജലമെത്തിക്കുക എന്ന ഉദ്ദേശത്തോടെ ക്രി. മു. 300-ൽ നിർമ്മിച്ച തടയണകളാണ് ലോകത്തിലെ ആദ്യ അണക്കെട്ടുകളായി പരിഗണിക്കുന്നത്. വെങ്കല യുഗ സംസ്കാരങ്ങളായ മെസപ്പൊട്ടാമിയൻ,  ഈജീപ്ഷ്യൻ, ചൈനീസ് എന്നിവയിലെല്ലാം ഡാമുകളെപ്പറ്റി പരാമർശമുണ്ട്. ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ശക്തി ഉപയോഗിച്ച് മുൻ കാലങ്ങളിൽ ധാന്യം പൊടിച്ചിരുന്നു എന്നതിനും തെളിവുണ്ട്.മലയാള മനോരമ,27-8-2018 പഠിപ്പുര;അണക്കെട്ടുകളെ അടുത്തറിയാം
ഇന്ത്യ ഈജിപ്ത്http://news.xinhuanet.com/english/2007-12/02/content_7185514.htmശ്രീലങ്ക ഇറ്റലി മുതലായ രാജ്യങ്ങളിൽ പ്രാചീന കാലത്തുതന്നെ അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. ക്രി.മു. 2900-ത്തിനടുത്ത് ഈജിപ്തിൽ നൈൽ നദിയിൽ ഒരു അണക്കെട്ടു നിർമ്മിച്ചതായി പറയപ്പെടുന്നു. ഇതും അക്കാലങ്ങളിൽ ടൈഗ്രിസ് നദിയിൽ നിർമ്മിച്ച ഒരു മണ്ണണക്കെട്ടും ആണ് അറിയപ്പെട്ടിട്ടുള്ളതിൽ ഏറ്റവും പഴക്കമുള്ളവ. ആഫ്രിക്ക, ഇറ്റലി എന്നിവിടങ്ങളിൽ പുരാതന റോമാക്കാർ സാമാന്യം വലിയ കല്ലണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുകയുണ്ടായി. കാർഷികാവശ്യങ്ങൾക്കും മറ്റുമുള്ള ജലവിതരണത്തിന് അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിച്ച് ബി.സി. 500-നടുത്ത് ഇന്ത്യ പ്രായോഗിക വിജയം നേടിയിരുന്നു.

വിദ്യുച്ഛക്തിയുടെ ഉപയോഗം സർവ്വ സാധാരണമായതോടെ കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ വൻതോതിലുള്ള വൈദ്യുത ഉത്പാദനത്തിനു കൂടുതൽ അണക്കെട്ടുകൾ ആവശ്യമായി തീർന്നു. ജനസംഖ്യാ വർദ്ധനവിന് അനുസരിച്ചു കാർഷിക വികസനത്തിനു വേണ്ടി ജലസേചന സൌകര്യങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടതായും വന്നു. വെള്ളപ്പൊക്കം മൂലമുള്ള കൃഷി നാശങ്ങളും നഷ്ടങ്ങളും ഒഴിവാക്കുന്നതിന് വെള്ളപ്പൊക്ക നിയന്ത്രണോപാധികളെന്ന നിലയ്ക്കും അണക്കെട്ടുകൾ ആവശ്യമായി. മൺബലതന്ത്രം (Soil mechanics), ഹൈഡ്രോളിക എൻജിനീയറിങ് തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്ര ശാഖകളുടെ വികാസവും കോൺക്രീറ്റ്, പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് മുതലായ നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങളുടെ ഉപയോഗവും ആധുനിക രീതിയിലുള്ള അണക്കെട്ടുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയിലും നിർമ്മാണത്തിലും നിർണായകമായ പുരോഗതിക്കിടയാക്കി.

 വർഗ്ഗീകരണം 

പ്രയോജനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അണക്കെട്ടുകളെ തരം തിരിക്കാവുന്നതാണ്. ജല പ്രവാഹത്തിന്റെ ഗതി മാറ്റുന്നതിനുള്ള അണക്കെട്ടുകളെ ഗതിമാറ്റും അണക്കെട്ടുകൾ (Diversion Dams) എന്നു പറയുന്നു. ജലനിരപ്പുയർത്തി ആഴം വർദ്ധിപ്പിച്ച് ഗതാഗത സൌകര്യം കൂട്ടുന്നതിനുള്ള അണക്കെട്ടുകൾ ജലഗതാഗത അണക്കെട്ടുകൾ (Navigation Dams) എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു. സ്ഥിരമായതോ ഉയർന്നതോ ആയ ജലനിരപ്പുണ്ടാക്കി, ആവശ്യമായ ജലശീർഷം (Water Head) നില നിർത്തി വൈദ്യുതോത്പാദനം നടത്തുന്നതിന് ഉദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളവ വൈദ്യുത അണക്കെട്ടുകളാണ്. ജലസേചനം; വെള്ളപ്പൊക്ക നിയന്ത്രണം, നഗരങ്ങളിലെ ജലവിതരണം മുതലായവയ്ക്കു വേണ്ടി ജലസംഭരണം നടത്തുന്നവയെ സംഭരണ അണക്കെട്ടുകൾ എന്നാണ് പറയുന്നത്. ഒന്നിലധികം വിധത്തിൽ പ്രയോജനപ്പെടുന്ന അണക്കെട്ടുകളാണ് വിവിധോദ്ദേശ (Multi-purpose) അണക്കെട്ടുകൾ.
നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചും അണക്കെട്ടുകളെ തരം തിരിക്കാറുണ്ട്. മണ്ണ്, പാറ, കോൺക്രീറ്റ് മുതലായവയാണ് പ്രധാന നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങളെങ്കിലും അപൂർവ്വമായി തടി, ഉരുക്ക്, പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് തുടങ്ങിയവയും ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടു വരുന്നു. സൗകര്യാർഥം അണക്കെട്ടുകളെ താഴെ പറയുന്ന വിധം തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

 കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട് (Concrete Dam)
ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ട്http://cee.engr.ucdavis.edu/faculty/lund/dams/Dam_History_Page/Diagrams.htm#Gravity  Dam (Gravity Dam)
ആർച്ച് അണക്കെട്ട്http://cee.engr.ucdavis.edu/faculty/lund/dams/Dam_History_Page/Diagrams.htm#Arch  Dam (Arch Dam)
ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ട്http://cee.engr.ucdavis.edu/faculty/lund/dams/Dam_History_Page/Diagrams.htm#Multiple  Arch Dam (Multiple Arch Dam)
താങ്ങ് അണക്കെട്ട്http://cee.engr.ucdavis.edu/faculty/lund/dams/Dam_History_Page/Diagrams.htm#Buttress  Dam (Buttress Dam)
 മണ്ണണക്കെട്ട് (Earth Dam)
പാറക്കൽ അണക്കെട്ട് (Rock Fill Dam)
മറ്റുതരം അണക്കെട്ടുകൾ
ഉരുക്ക് അണക്കെട്ട് (Steel Dam)
പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട് (R.C.C Dam)
തടി അണക്കെട്ട് (Timber Dam)
ഹൈഡ്രോളിക നിക്ഷേപ അണക്കെട്ട് (Hydraulic Fill Dam)

കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട്

കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകൾ സാധാരണയായി ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകളോ (Gravity Dams), ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളോ (Arch Dams), ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളോ, താങ്ങ് അണക്കെട്ടുകളോ (Buttress Dams) ആയിരിക്കും.

ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ട്

അണക്കെട്ടിന് നേരിടേണ്ട എല്ലാ പ്രതിപ്രവർത്തന ബലങ്ങളെയും സ്വഭാരം കൊണ്ടു നേരിട്ട്, നിരപായത കൈവരുത്തുന്ന അണക്കെട്ടാണ് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ട്. മറിഞ്ഞു വീഴൽ, നിരങ്ങി നീങ്ങൽ തുടങ്ങിയ പ്രവണതകളെ ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകൾ സ്വഭാരം കൊണ്ട് അതിജീവിക്കുന്നു.

സാമാന്യം ഉറച്ച പാറ അണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാരം പണിയുന്നതിനുള്ള അടിത്തറയായി ലഭിക്കാവുന്ന സ്ഥലങ്ങളാണ് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യം. അസ്ഥിവാര അടിത്തറയ്ക്ക് നല്ല പാറകൾ ഇല്ലെങ്കിലും പൊക്കം കുറഞ്ഞ ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകൾ പണിയാവുന്നതാണ്. കൽക്കെട്ടു പണികൊണ്ടാണ് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിച്ചു വന്നിരുന്നത്. നിർമ്മാണ പദാർഥമെന്ന നിലയിൽ കോൺക്രീറ്റിന്റെ ആവിർ ഭാവവും, കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ട യന്ത്രസാമഗ്രികളിൽ ഉണ്ടായ പുരോഗതിയും ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകളിൽ പലതും കോൺക്രീറ്റു കൊണ്ടു നിർമ്മിക്കാൻ ഇടയാക്കി. ഉയര കൂടുതലുള്ള ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകൾ കോൺക്രീറ്റു കൊണ്ടു നിർമ്മിക്കുന്നതു തന്നെയാണ് ഉചിതം. ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകളിൽ ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കും.

ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ഉയര കൂടുതലുള്ള ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളിലൊന്നാണ് സ്വിറ്റ്സ്സർലന്റിലെ 'ലാഗ്രാൻഡ് ഡിക്സൻസ്' (La-Grande-Dixence). ഇതിന് 285 മീ. ഉയരമുണ്ട്. ഒട്ടാകെ അറുപതു ലക്ഷം ഘ.മീറ്ററോളം കോൺക്രീറ്റ് ഇതിന്റെ നിർമ്മാണത്തിന് ആവശ്യമായിവന്നു. സോവിയറ്റ് റഷ്യയിലെ 'കുയ്ബിഷേവ്' ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട് വോൾഗാ നദിക്കു കുറുകെ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ നീളം 5086 മീറ്ററും ഉയരം 30 മീറ്ററുമാണ്. അമേരിക്കയിൽ കൊളംബിയാ നദിക്കു വിലങ്ങനെയുള്ള 'ഗ്രാന്റ് കോളി അണക്കെട്ടി' (Grand Coulee Dam)ന് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിപ്പമുള്ള ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റണക്കെട്ടുകളിൽ പ്രമുഖ സ്ഥാനമാണുള്ളത്. ഒട്ടാകെ 8,198,000 ഘ.മീ. വ്യാപ്തം ഇതിനുണ്ട്. ഉയരം 170 മീറ്ററും, നീളം 1,266 മീറ്ററുമാണ്. ഇന്ത്യയിലെ ഭക്രാ അണക്കെട്ട് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ഉയരം കൂടിയ ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകളിൽ മറ്റൊന്നാണ്. ഇതിന്റെ ഉയരം 226 മീറ്ററാണ്. കേരളത്തിൽ ഇടുക്കി പദ്ധതിയിലെ ചെറുതോണി അണക്കെട്ട് ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടായാണ് സംവിധാനം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്.


ആർച്ച് അണക്കെട്ട്

ഭാരസംവഹനത്തിന് ആർച്ചുകൾ ഉത്തമമാണെന്ന് പ്രാചീന കാലത്തു തന്നെ കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ആർച്ച് അണക്കെട്ട് ഒരു ക്ഷിതിജആർച്ചു പോലെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ മുഖത്തിൻ മേൽ ജലസമ്മർദ്ദ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തിരശ്ചീന പ്രണോദ (Horizontal Thrust) ത്തിൽ അധിക പങ്കും ഉറപ്പുള്ള ആർച്ചു വഴി അണക്കെട്ടിന്റെ ഊന്നുപാറകളിലേക്ക് സംക്രമിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഇങ്ങനെ സംക്രമിക്കുന്ന ഭാരം താങ്ങത്തക്ക രീതിയിൽ ജലപ്രവാഹത്തിന് ഇരുവശവും നല്ല ഉറപ്പുള്ള പാറകളുണ്ടായിരിക്കുന്നതും, നീളത്തെക്കാൾ ഉയരം കൂടുതലുണ്ടാകുന്നതും ആർച്ച് അണക്കെട്ട് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് അനുകൂല ഘടകങ്ങളാണ്.


അണക്കെട്ടിന്റെ ഓരോ അംശവും ഒരു ക്ഷിതിജ ആർച്ചിന്റെ ഭാഗമായും അസ്ഥിവാരത്തിൽ ഉറപ്പിച്ച ഒരു തൂണിന്റെ ഭാഗമായും പരിഗണിച്ച് വൈകൃതങ്ങൾ (strain) ഏകീകരിക്കത്തക്കവണ്ണം ഭാരങ്ങളും സമ്മർദ്ദങ്ങളും പങ്കിടണമെന്ന അടിസ്ഥാനത്തിൽ വളരെയേറെ സങ്കീർണ്ണ്ണ പരികലനങ്ങൾ ആധാരമാക്കിയാണ് ആർച്ച് അണക്കെട്ട് രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നത്. ട്രയൽ ലോഡ് രീതി (Trial load), ടോൽക്ക്സ് രീതി (Tolkes) മുതലായ പരികലന പ്രക്രിയകൾ പ്രാമാണികങ്ങളാണ്. പരികലന ഫലമായി ലഭിച്ച താത്ക്കാലിക രൂപത്തിന്റെ മാതൃക (model) കളുണ്ടാക്കി രസമർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് വൈകൃതങ്ങൾ അളന്ന് പരികലന പ്രക്രിയകളിൽ നിന്നു ലഭിച്ച വൈകൃതങ്ങളുമായി ഒത്തു നോക്കാവുന്നതാണ്. അവയെ വിലയിരുത്തി ആവശ്യമായ രൂപഭേദം വരുത്തി പരീക്ഷണം തുടർന്ന് തൃപ്തികരമായ ഒരു മാതൃക കണ്ടെത്താനും കഴിയും. ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾ രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിന് 'കനംകൂടിയ സിലിണ്ടറിനെ സംബന്ധിച്ച തത്ത്വം;' 'കനം കുറഞ്ഞ സിലിണ്ടറിനെ സംബന്ധിച്ച തത്ത്വം;' (Thick Cylinder and Thin Cylinder Theories), ഇലാസ്തികതാ തത്ത്വം എന്നിവ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ ആവിർ ഭാവം ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളുടെ ഡിസൈനിലുള്ള സങ്കീർണ ഗണന പ്രക്രിയകളെ വളരെ അധികം ലഘൂകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. കൂടുതൽ ഘടകങ്ങൾ കണക്കിലെടുത്ത് വിശദമായും കൃത്യമായും രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിന് ഇത് സഹായിക്കുന്നു. ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളുടെ നിരപായതയിലുള്ള സംശയങ്ങൾ ദൂരീകരിക്കുന്നതിനും ഇതു മൂലം സാധിച്ചിട്ടുണ്ട്. ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളിൽ, ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകളെ അപേക്ഷിച്ച് നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്നതു കൊണ്ട് പദാർഥ ലാഭവും തത്ഫലമായ സാമ്പത്തിക ലാഭവുമുണ്ട്.

ആർച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രതിബലങ്ങൾ കൂടുതൽ അടുത്ത സീമകൾക്കുള്ളിലാണ് നിൽക്കുക. അതുകൊണ്ട് പദാർഥങ്ങളെല്ലാം ഉയർന്ന പ്രതിബല മൂല്യങ്ങളിൽ വരത്തക്കവണ്ണം രൂപകല്പന ചെയ്യാവുന്നതാണ്. ജലമർദ്ദം ആർച്ചിലുണ്ടാകാവുന്ന വിള്ളലുകൾ ഞെരുക്കി അടയ്ക്കത്തക്ക പ്രതിബലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ആർച്ച് അണക്കെട്ടി'ന്റെ നിരപായതയ്ക്ക് ഇതൊരു കാരണമാണ്. മറ്റേതു തരം അണക്കെട്ടുകളെ അപേക്ഷിച്ചും കൂടുതൽ സുരക്ഷിതത്വം ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾക്കുണ്ട്. വളരെ അപൂർവമായേ ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾ തകർച്ചയ്ക്ക് വിധേയമായിട്ടുള്ളു. രൂപകല്പനയിലും നിർമ്മാണത്തിലും മെച്ചപ്പെട്ട സാങ്കേതിക വൈദഗ്ദ്ധ്യം ശ്രദ്ധാപൂർവം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതാവാം ഇതിനു പ്രധാന കാരണം.

ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾക്ക് കനം കുറവായതു കൊണ്ട് അവയുടെ മുകളിൽ സ്പിൽവേകൾ സ്ഥാപിച്ച് വെള്ളം താഴോട്ടൊഴുക്കുന്നത് ആശാസ്യമല്ല. അധിക ജലം പുറത്തേക്കു വിടുന്നതിന് മറ്റു മാർഗ്ഗങ്ങൾ അവലംബിച്ച് ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ പദാർഥ വ്യാപ്തം ഉപയോഗിക്കയാണ് പതിവ്. ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിന്റെ പ്രശ്നം കൂടി പരിഗണിച്ച് ചിലപ്പോൾ ആർച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെയും ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടിന്റെയും തത്ത്വങ്ങൾ ചേർത്ത് അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാറുണ്ട്. ഇവയ്ക്ക് 'ആർച്ച് ഭാരാശ്രിത' (Arch-gravity) അണക്കെട്ടുകളെന്ന് പറയുന്നു. അമേരിക്കയിൽ അരിസോണായിലെ റൂസ്വെൽട്ട് അണക്കെട്ട് കല്ക്കെട്ടു കൊണ്ടുള്ള ഒരു ആർച്ച് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ട് ആണ്. ഇതിന്റെ ഉയരം 85 മീ. നീളം 219 മീ. ആണ്; വ്യാപ്തം 2,75,500 ഘ.മീ. ആണ്. അമേരിക്കയിലെ തന്നെ 'ഹൂവർ അണക്കെട്ട്' കോൺക്രീറ്റു കൊണ്ടു നിർമിച്ച മറ്റൊരു ആർച്ച്-ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടാണ്. ഇതിന് 377 മീ. നീളവും 223 മീ. ഉയരവുമുണ്ട്; വ്യാപ്തം 33,64,000 ഘ.മീ.


കേരളത്തിലെ പ്രമുഖ അണക്കെട്ടായ ഇടുക്കി അണക്കെട്ടാണ് ഇന്ത്യയിലെ ആദ്യത്തെ ആർച്ച് അണക്കെട്ട്. ഏറ്റവും ആഴത്തിലുള്ള അസ്ഥിവാരത്തിൽ നിന്ന് ഇതിന്റെ ഉയരം 555 അടി ആണ്. ഏഷ്യയിലെ ഏറ്റവും വലിയ ആർച്ച് അണക്കെട്ടാണിത് 1976-ൽ ആണ് പണി പൂർത്തിയായത്. ഇറ്റലിയിലെ 'ലുമെയ് അണക്കെട്ട്' ലോകത്തിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളിൽ ഒന്നാണ്. ഇതിന്റെ പൊക്കം 136.5 മീറ്ററും, അടിഭാഗത്തിന്റെ കനം 15.5 മീറ്ററുമാണ്. റൊഡേഷ്യയിലെ സാംബസി നദിയിലുള്ള 'കരീബാ കോൺക്രീറ്റ് ആർച്ച് അണക്കെട്ടി'ന് 127 മീ. ഉയരവും 614.25 മീ. നീളവുമുണ്ട്. സ്വിറ്റ്സർലന്റിലെ 'മൌവൊസിൻ' (Mauvoisin) കോൺക്രീറ്റ് ആർച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെ ഉയരം 250 മീ. ആണ്.

ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ട്

ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടിന്റെ ഭാരം താങ്ങുന്നതിന് അപര്യാപ്തമായ അസ്ഥിവാര അടിത്തറയാണുള്ളതെങ്കിൽ, ചിലപ്പോൾ ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ട് അതേ അടിത്തറയിൽ പ്രായോഗികമായെന്നു വരാം. അണക്കെട്ടിന്റെ നീളത്തിൽ തുടരെ ഒന്നിലധികം ആർച്ചുകൾ നിർമ്മിക്കുകയാണ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകളിൽ ചെയ്യുക. അസ്തിവാര അടിത്തറയുടെ കിടപ്പിനനുസരിച്ച് ആർച്ചുകളുടെ പൊക്കം ഏറിയും കുറഞ്ഞുമിരിക്കും. ആർച്ചുകൾ ഊന്നുമതിലുകളിൻമേൽ ഉറപ്പിക്കുന്നു. ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടിന്റെ അതേ പൊക്കത്തിലും നീളത്തിലുമുള്ള ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ട് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടിനു വേണ്ട നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങളുടെ പകുതിയിൽ കുറവുമാത്രം മതിയാകും. എന്നാൽ ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകളുടെ രൂപകല്പനയ്ക്കും നിർമ്മാണത്തിനും സാങ്കേതിക വൈദഗ്ദ്ധ്യം കൂടുതൽ വേണം. ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടിന്റേതിനെക്കാൾ, അതേ നീളത്തിലും പൊക്കത്തിലുമുള്ള ഒരു ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെ ചെലവ് കൂടുകയോ കുറയുകയോ ചെയ്യുന്നത് പല ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചാണ്. അമേരിക്കയിൽ അരിസോണായിലുള്ള ബാർട്ട്ലറ്റ് അണക്കെട്ട് കോൺക്രീറ്റ് കൊണ്ടു നിർമ്മിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ടാണ്. ഇതിന്റെ ഉയരം 87 മീ., വ്യാപ്തം 1,40,900 ഘ. മീ. ആണ്.


താങ്ങ് അണക്കെട്ട്

ഇടയ്ക്കിടെ താങ്ങുകൾ നിർമ്മിച്ച്, ചരിഞ്ഞ കോൺക്രീറ്റ് സ്ളാബുകൾ അവയിൽ താങ്ങി നിർത്തിയാണ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്. ആർച്ച് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടുകൾക്ക് നേരിടേണ്ട ബലങ്ങൾ തന്നെയാണ് ഇതിനും നേരിടേണ്ടത്.

കുറഞ്ഞ നിർമ്മാണ ചിലവ്, പിന്നീട് ഉയരം കൂട്ടുന്നതിനുളള സാധ്യത, താരതമ്യേന ബലക്കുറവുള്ള അടിത്തറയിലും പണിയാൻ കഴിയുമെന്ന വസ്തുത മുതലായവ താങ്ങ് അണക്കെട്ടുകൾക്കുള്ള മേൻമകളാണ്. നിർമ്മാണ വൈദഗ്ദ്ധ്യക്കുറവു കൊണ്ടുണ്ടാകാവുന്ന തകരാറുകളും, വ്യോമാക്രമണങ്ങളാലും മറ്റും വേഗം നശിപ്പിക്കപ്പെട്ടേക്കാമെന്ന വസ്തുതയുമാണ് താങ്ങ് അണക്കെട്ടുകളുടെ പ്രധാന ന്യൂനതകൾ.

അണക്കെട്ടിൻമേൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ

അണക്കെട്ടിന്റെ തന്നെ ഭാരം, ജലമർദ്ദം, അസ്തിവാര പ്രതിക്രിയ (reaction of foundation), ഉത്ഥാന മർദ്ദം (uplift pressure), അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം, ഹിമ മർദ്ദം, അസ്തിവാര ഭാരം (weight of foundation) മുതലായവ കൊണ്ടുള്ള ബലങ്ങളാണ് അണക്കെട്ടിന് നേരിടേണ്ട ബലങ്ങളിൽ പ്രധാനമായവ. എല്ലാത്തരം അണക്കെട്ടുകളിലും ഗണനാർഹമായത് പ്രധാനമായും ഈ ബലങ്ങൾ തന്നെയാണെങ്കിലും അണക്കെട്ടിന്റെ ഘടനയിലും, രൂപത്തിലും, തരത്തിലും വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഡിസൈനിലും, നിർമ്മാണത്തിലും മാറ്റങ്ങളുണ്ടാകും.

ഒരു കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

(1) അണക്കെട്ടിന്റെ ഭാരത്തിൽ നിന്നുണ്ടാവുന്ന ലംബ ബലവും, മേൽചാൽ മുഖത്തും (upstream face) കീഴ്ചാൽ മുഖത്തും (down stream face) ഉള്ള ജലമർദ്ദത്തിന്റെ ലംബ ഘടക (vertical component) ബലങ്ങളും; (2) അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ മുഖത്തും കീഴ്ചാൽ മുഖത്തും ഉള്ള ജലമർദ്ദത്തിന്റെ ക്ഷിതിജ ഘടക (Horizontal stresses) ബലങ്ങൾ; (3) അണക്കെട്ടിന്റെ അടിയിൽ നിന്നുണ്ടാവുന്ന ഉത്ഥാന മർദ്ദങ്ങൾ (uplift pressures); (4) അണക്കെട്ടിനുള്ളിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്ന എക്കലുകൾ, മണ്ണ് എന്നിവയിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്ന സമ്മർദ്ദ ബലങ്ങൾ; (5) താപപ്രതി ബലങ്ങൾ (Temperature stresses); (6) ഭൂകമ്പ ത്വരണങ്ങളിൽ നിന്നുദ്ഭവിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ; (7) ഹിമ മർദ്ദങ്ങൾ.

ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളുടെ ഡിസൈനുകളിൽ ചുരുക്കം ചില സ്ഥാനങ്ങളിലൊഴിച്ചുള്ള പ്രതിബലങ്ങൾ പരിഗണിക്കപ്പെടാറില്ല. സാധാരണ നിലവാരത്തിൽ കോൺക്രീറ്റിന് ആവശ്യത്തിലേറെ ബലമുള്ളതു കൊണ്ടാണ് ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നത്. കൽക്കെട്ട് മുതലായവ പണിക്കുപയോഗിക്കുമ്പോൾ പ്രതിബലങ്ങൾ പ്രത്യേകം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. കോൺക്രീറ്റ് ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളിലും പ്രതിബലങ്ങൾ പരിഗണിക്കപ്പെടാറുണ്ട്. ദീർഘകാല ഉപയോഗത്തെയും നിരപായതയെയും കണക്കിലെടുത്ത് വളരെ സുരക്ഷിതമായ പ്രതിബലങ്ങളാണ് അണക്കെട്ട് രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വലിയ അണക്കെട്ടുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന കോൺക്രീറ്റ് പിണ്ഡങ്ങൾക്ക് അനുവദനീയമായ പ്രവർത്തനപ്രതിബലം ച.മീ-ന് 700,000 കി. ഗ്രാം. എന്ന നിരക്കിലാണ് കണക്കാക്കുക പതിവ്.

അണക്കെട്ടുകളിൽ പൂർണ്ണമായ ജലരോധനം സാദ്ധ്യമല്ല. അണക്കെട്ടിന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെയും, അസ്തിവാരത്തിന്റെയും അപ്രവേശ്യത (imperviousness) യ്ക്കനുസരിച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാലിൽ നിന്നും കീഴ്ചാലിലേക്ക് ഏറിയോ, കുറഞ്ഞോ വെള്ളം ഊറി കൊണ്ടിരിക്കും. ഈ ഊറ്റു വെള്ളം ജലമർദ്ദത്തിനിടയാക്കും. ഒരു വിതാനത്തിനു മുകളിൽ ഉള്ള പിണ്ഡത്തിൻ മേൽ ആ വിതാനത്തിലുള്ള ജലമർദ്ദം മുകളിലേക്കു പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാണ് ഉത്ഥാന മർദം എന്നു പറയുന്നത്. പദാർഥത്തിന്റെ ഭാരം ഡിസൈൻഘടകമായ കോൺക്രീറ്റും കൽക്കെട്ടും കൊണ്ടുള്ള അണക്കെട്ടുകളിൽ ഉത്ഥാനമർദം വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു പരിഗണനയാണ്. ഉത്ഥാനമർദ്ദം പിണ്ഡത്തിന്റെ പ്രസക്തമായ ഭാരത്തിൽ കുറവു വരുത്തുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. കോൺക്രീറ്റ് ഭാരാശ്രിത അണക്കെട്ടിന്റെ അടിയിൽ നിന്നുള്ള ഉത്ഥാന ബലം കണക്കാക്കുന്നതിന് അണക്കെട്ട് അപ്രവേശ്യ പദാർഥമായും പ്രവേശ്യ പദാർഥമായ അസ്തിവാരത്തിൽ കൂടെ ഒരു നിശ്ചിത നിരക്കിൽ വെള്ളം ഒഴുകുന്നതായും സങ്കല്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ സങ്കല്പങ്ങളെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി നടത്തുന്ന കണക്കു കൂട്ടലുകളിൽ നിന്ന് അണക്കെട്ടിന്റെ അടിയിൽ നിന്നുള്ള ഉത്ഥാനബലം കണ്ടുപിടിക്കാവുന്നതാണ്.

എക്കലടിയൽ മൂലം ജലസംഭരണിയിൽ ഉണ്ടാകാവുന്ന സമ്മർദ്ദം അണക്കെട്ട് രൂപകല്പന ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രത്യേകം പരിഗണിക്കേണ്ടതാണ്. സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചിൽ എക്കലടിയൽ നിരക്കിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. എക്കലടിയൽ നിരക്ക് വളരെ കൂടുതലാണെങ്കിൽ എക്കൽ മർദ്ദം ഒരു ദ്രാവക മർദ്ദമായി കണക്കാക്കുകയാണ് പതിവ്. ഇത്തരം സന്ദർഭങ്ങളിൽ എക്കലും വെള്ളവും കൂടിയുള്ള ഭാരം ഒരു ഘ.മീ. ന് 1,602 മുതൽ 1,942 കി.ഗ്രാം. വരെ എന്ന നിരക്കിൽ രൂപകല്പന ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. എക്കലടിയൽ നിരക്ക് കുറവാണെങ്കിൽ എക്കൽ ഭാരം ലംബമുഖമായേ പ്രവർത്തിക്കുകയുള്ളു.

താപ മാറ്റത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പ്രതിബലങ്ങൾ ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളുടെ രൂപകല്പനയിൽ ചിലപ്പോൾ അവഗണിക്കാവുന്നതാണ്. എന്നാൽ കോൺക്രീറ്റ്-ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളുടെ കാര്യത്തിൽ ഇതിന് പ്രത്യേക പരിഗണന നൽകപ്പെടുന്നു.

അണക്കെട്ടുകൾ വളരെ കാലം നില നിൽക്കുന്ന ബൃഹത്തായ സംരചനകളാണ്. അതുകൊണ്ട് ഭൂകമ്പം കൊണ്ടുണ്ടാകാവുന്ന പ്രതിബലങ്ങളും അണക്കെട്ടുകളുടെ രൂപകല്പനയിൽ പരിഗണനാർഹമാണ്. ഓരോ പ്രദേശത്തും ഉണ്ടാകാവുന്ന ഭൂകമ്പ സാധ്യതയും തീക്ഷണതയും കണക്കിലെടുക്കണം. ഭൂഗുരുത്വ ബലത്തിന്റെ 0.10 മുതൽ 0.15 വരെയാണ് ഭൂകമ്പ ബലമായി സാധാരണ കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത്. ക്ഷിതിജ തലത്തേക്കാൾ ലംബ തലത്തിൽ അല്പം കുറച്ച് കണക്കു കൂട്ടുന്നതും സാധാരണമാണ്. ഭൂകമ്പങ്ങൾ അണക്കെട്ടിൽ നേരിട്ടേല്പിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ കൂടാതെ, ജല സംഭരണിയിലും കീഴ്ചാൽ ഭാഗത്തുള്ള ജലത്തിലും സൃഷ്ടിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ വേറെയും കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ദ്രവഗതിക (Hydrodynamics) തത്ത്വങ്ങൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ഭൂകമ്പം കൊണ്ട് അണക്കെട്ടിൻ മേലുണ്ടാകാവുന്ന ജല സമ്മർദ്ദം കൃത്യമായി കണക്കാക്കാൻ കഴിയും.

അണക്കെട്ട് രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിന് ഹിമപാളികളോ ഹിമക്കട്ടകളോ ജലപ്രവാഹത്തിലുണ്ടാകാൻ ഇടയുണ്ടെങ്കിൽ ഹിമ മർദ്ദം കൂടി പരിഗണിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അണക്കെട്ടുകളിൽ ഹിമ മർദ്ദം അനുഭവപ്പെടുന്നത് ഹിമത്തിലുണ്ടാവുന്ന താപ വികാസം കൊണ്ടാണ്. ഹിമത്തിന്റെ വലിപ്പത്തെയും താപത്തിന്റെ തോതിനെയും ആശ്രയിച്ചാണ് സമ്മർദ്ദത്തിൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിൽ ഉണ്ടാകുന്നത്. ഒരു മീ. നീളത്തിന് 15,000 മുതൽ 30,000 കി.ഗ്രാം. വരെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രണോദ (thrust)മെന്ന സങ്കല്പത്തിലാണ് അണക്കെട്ടിൻമേലുള്ള ഹിമ മർദ്ദം കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത്.

കോൺക്രീറ്റ് താപ നിയന്ത്രണം

കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളുടെ രൂപകല്പനയിലും നിർമ്മാണത്തിലും കോൺക്രീറ്റ് പിണ്ഡത്തിന്റെ താപ നിയന്ത്രണ പ്രശ്നം വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു കാര്യമാണ്. സിമന്റും ജലവുമായുള്ള രാസ പ്രവർത്തനം ചൂട് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. കോൺക്രീറ്റ് ഉറയ്ക്കുമ്പോൾ ചൂട് ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടാൻ ഇടയാവുന്നു. വലിയ കോൺക്രീറ്റ് പിണ്ഡങ്ങളിൽ ചൂട് വെളിയിൽ പോകാൻ സൌകര്യമില്ലാത്തതു കൊണ്ട് താപം വർധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും. അനിയന്ത്രിതമായ താപമാറ്റം വ്യാപ്ത വ്യത്യാസങ്ങൾക്കിട നൽകുന്നു. ഇത് അണക്കെട്ടിൽ വിള്ളലുകളുണ്ടാക്കും. ഇത്തരം വിള്ളലുകൾ അണക്കെട്ടിന്റെ ദീർഘായുസ്സിനേയും നിരപായതയെ തന്നെയും പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കാനിടയുണ്ട്.

കോൺക്രീറ്റിൽ താപ നിയന്ത്രണം ഉറപ്പു വരുത്തുന്നതിന് വിവിധ തരത്തിലുള്ള മുൻകരുതലുകൾ സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയും. ജലയോജന (hydration) പ്രവർത്തനത്തിനിടയ്ക്ക് പ്രത്യേകിച്ചും താപ നിയന്ത്രണം ഉറപ്പു വരുത്തേണ്ടതാണ്. ഇതിന് കുറഞ്ഞ ചൂട് ഉളവാക്കുന്ന സിമന്റ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുകയാണ് പതിവ്. കോൺക്രീറ്റിൽ സിമന്റിന്റെ നിരക്ക് കഴിയുന്നത്ര കുറച്ച്  ഉപയോഗിക്കുക, നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങൾ തണുപ്പിച്ച ശേഷം മാത്രം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക, മുൻകൂട്ടി സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള പൈപ്പുകൾ വഴി തണുത്ത ജലം അപ്പപ്പോൾ ഒഴുക്കി കൊണ്ടിരിക്കുക മുതലായവ താപ നിയന്ത്രണോപാധികളാണ്.

കോൺക്രീറ്റ് പിണ്ഡങ്ങൾ ഉറച്ച് തണുത്തു കഴിയുമ്പോൾ ചെറിയ തോതിൽ സങ്കോചനം (contraction) ഉണ്ടാകും. വലിയ കൽക്കെട്ടു പിണ്ഡങ്ങളും ഇത്തരത്തിൽ വളരെ ചെറിയ തോതിൽ ചുരുങ്ങാറുണ്ട്. പിണ്ഡത്തിന്റെ വലിപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഈ ചുരുങ്ങലിന്റെ അളവും വർധിക്കും. അണക്കെട്ടുകളിൽ ഈ പ്രക്രിയ മൂലം വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാവാനിടയുണ്ട്. ഇത് ഒഴിവാക്കുന്നതിന് അണക്കെട്ടുകളിൽ 10 മീ. മുതൽ 20 മീ. വരെ അകലത്തിൽ സങ്കോചന സന്ധികൾ (contraction joints) സ്ഥാപിക്കുന്നു. ചെമ്പു തകിട്,  ഉരുക്ക്, തകിട് മുതലായവ കൊണ്ട് ഈ സന്ധികൾക്കു കുറുകെ ജലരോധകസ്തരം ഉറപ്പിക്കുന്നു. ഇതു മൂലം ചുരുങ്ങൽ കൊണ്ട് ഉണ്ടാകുന്ന വലിവു പ്രതിബലം (tensile stress) ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും. വലിവു പ്രതിബലം കൊണ്ട് അണക്കെട്ടിൽ ഉണ്ടാകുമായിരുന്ന വിള്ളലുകൾ ഇപ്രകാരം തടയാൻ കഴിയുന്നതാണ്. കോൺക്രീറ്റ് പൂർണ്ണ്ണമായി തണുത്ത് ചുരുങ്ങൽ തികച്ചും അവസാനിച്ചു കഴിഞ്ഞാൽ സിമന്റ് ഗ്രൌട്ട് ഉപയോഗിച്ച് ഇത്തരം വിടവുകൾ അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യാം.

മണ്ണണക്കെട്ട്

പ്രാചീന കാലം മുതൽക്കു തന്നെ ജലസംഭരണത്തിന് മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. നൈൽ നദിയിൽ ബി.സി. 2000-ത്തിനും മുൻപു തന്നെ ഈജിപ്തുകാർ മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ വിജയകരമായി നിർമ്മിച്ചിരുന്നു. ഇന്ത്യ, ശ്രീലങ്ക എന്നീ രാജ്യങ്ങളിലും പണ്ട് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിച്ച് ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിരുന്നു എന്നതിന് തെളിവുകളുണ്ട്. മലയിടുക്കുകൾ മണ്ണു കൊണ്ടടച്ച് ജല പ്രവാഹം തടഞ്ഞു നിർത്തിയാണ് ആദ്യ കാലത്ത് മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിച്ചിരുന്നത്.

സുലഭവും എളുപ്പത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാവുന്നതുമായ പദാർഥമെന്ന നിലയ്ക്കാണ് അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണത്തിന് മണ്ണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഒരു നിർമ്മാണ പദാർഥമെന്ന നിലയ്ക്ക് മണ്ണിന്റെ ഗുണങ്ങൾ നിർണയിക്കുന്നതിനും മൺപിണ്ഡങ്ങളുടെ ഉറപ്പ്, പ്രവേശ്യത (previousness) മുതലായവ തിട്ടപ്പെടുത്തുന്നതിനും മണ്ണിനെ കുറിച്ചുള്ള ശാസ്ത്രീയ പഠനം ആവശ്യമാണ്. മണ്ണിനെ കുറിച്ചുണ്ടായിരുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞാനരാഹിത്യവും, വെള്ളം കവിഞ്ഞൊഴുകിയാൽ മൺപിണ്ഡങ്ങൾ തകരുമെന്നതും മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടെ തകർച്ചയ്ക്കിടയാക്കിയിരുന്ന പ്രധാന കാരണങ്ങളാണ്. വെള്ളപ്പൊക്കത്തെ കുറിച്ചുള്ള ശാസ്ത്രീയ ജ്ഞാനവും ശരിക്കുണ്ടായിരുന്നില്ല. 20-ാം ശ.-ത്തിന്റെ ആദ്യ ദശകങ്ങളിൽ മൺബല തന്ത്രത്തിന്റെയും ഹൈഡ്രോളിക എൻജിനീയറിങ്ങിന്റെയും പിൻബലം ഉണ്ടായി കഴിഞ്ഞതിനു ശേഷമാണ് പൊക്ക കൂടുതലുള്ള മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിച്ചു തുടങ്ങിയത്. മണ്ണ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ആധുനികോപകരണങ്ങളുടെ പ്രയോഗ ക്ഷമതയും മറ്റ് അണക്കെട്ടുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ഇവയ്ക്കുള്ള ചുരുങ്ങിയ ചെലവും ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ കൂടുതൽ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് പ്രേരകമായി. ഉത്തർപ്രദേശിലെ സർദായും ബിഹാറിലെ കോനാറും ഇന്ത്യയിലെ പ്രമുഖ മണ്ണണക്കെട്ടുകളാണ്.

ചരൽ, മണൽ, എക്കൽ, ചെളി മുതലായവ വിവിധ തരത്തിൽ ഉപയോഗിച്ച് മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാവുന്നതാണ്. ഇവയെ പൊതുവേ ഏകാത്മകങ്ങൾ (Homogeneous) എന്നും, മേഖലീകൃതങ്ങൾ (Zoned) എന്നും രണ്ടായി തരം തിരിക്കാം. ഏകാത്മക മണ്ണണക്കെട്ടിന്റെ പിണ്ഡം മുഴുവൻ ഒരേ പദാർഥം കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചിരിക്കും. മേഖല തിരിച്ച മണ്ണണക്കെട്ടുകളിലാവട്ടെ, അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ മുഖവും കീഴ്ചാൽ മുഖവും പ്രവേശ്യ പദാർഥങ്ങൾ കൊണ്ടും, ഇവയ്ക്കിടയിലുള്ള ഉൾഭാഗം അപ്രവേശ്യ പദാർഥങ്ങൾ കൊണ്ടും നിർമ്മിക്കുകയാണ് പതിവ്.

മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പണി മണ്ണ് ഒതുക്കലാണ് (compaction) ആദ്യ കാലങ്ങളിൽ കന്നുകാലികളെ കൊണ്ട് ചവിട്ടിച്ചും നിലംതല്ലികൾ കൊണ്ട് അടിച്ചുറപ്പിച്ചുമാണ് മണ്ണൊതുക്കൽ നടത്തി വന്നത്. ഇപ്പോൾ മണ്ണൊരുക്കുന്നതിനും ഉറപ്പിക്കുന്നതിനും റോളറുകൾ ഉണ്ട്. മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ ഏകാത്മകമായാലും ഏകീകൃതമായാലും ഒതുക്കിയ (compacted) മണ്ണട്ടികൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിക്കപ്പെടുക. ഉചിതമായ നനവു മാത്രയിൽ പദാർഥങ്ങൾ 150 മി.മീ. മുതൽ 300 മി.മീ. വരെ കട്ടിയിൽ വിരിച്ച ശേഷം അനുയോജ്യമായ സാന്ദ്രത കൈവരുത്തുന്നതിന് റോളറുകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. ഷീപ്പ്ഫുട്റോളർ, ടയർ ഉപയോഗിച്ചുള്ള റോളറുകൾ, വൈബ്രേറ്റിങ് റോളർ എന്നിവയാണ് സാധാരണ ഉപയോഗത്തിലുള്ളവ. ഒതുക്കലിന് ആവശ്യമായ നനവു പാകവും മർദ്ദത്തിന്റെ തോതും നിശ്ചയിക്കുന്നത് നിർമ്മാണ പദാർഥത്തെ പരീക്ഷണ വിധേയമാക്കിയാണ്.

താഴെ പറയുന്ന കാര്യങ്ങൾ തൃപ്തികരമായി നിറവേറ്റാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിലായിരിക്കണം മേഖലീകൃത മണ്ണണക്കെട്ടിലെ അപ്രവേശ്യ മേഖലയുടെ സംവിധാനം.

(1) എല്ലാ വിധ ജലച്ചോർച്ചകളും തടയൽ; (2) പരമാവധി പ്രായോഗിക അപരൂപണ ശക്തി (shear strength) വളർത്തൽ; (3) മേലേയുള്ള പദാർഥഭാരം കൊണ്ടുള്ള സമേകനം, അമരൽ (consolidation and settlement) എന്നീ പ്രക്രിയകൾ പരമാവധി കുറയ്ക്കൽ; (4) അപ്രവേശ്യ മേഖലയുടെ നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങൾ പൂരിതാവസ്ഥയിൽ ഏറ്റവും കുറച്ചു മാത്രം മയപ്പെടൽ.

മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ശരിയായ നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതും ആവശ്യമായ 'നനവു പാക'ത്തിൽ യോജിച്ച വിധം ഒതുക്കുന്നതും വളരെ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട കാര്യങ്ങളാണ്. നിർമ്മാണത്തിനിടയിൽ ഇടയ്ക്കിടെ നനവു മാത്രയും സാന്ദ്രതയും പരീക്ഷിച്ചറിഞ്ഞ് ആവശ്യമായ മുൻകരുതലുകൾ സ്വീകരിക്കുകയും വേണം. മണ്ണണക്കെട്ടുകൾക്ക് ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടവയാണ്. മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടെ തകർച്ചയ്ക്കുള്ള പ്രധാന കാരണം അവയ്ക്കു മുകളിലൂടെ വെള്ളം കവിഞ്ഞൊഴുകാൻ ഇടവരുന്നതാണ്. ഇതു കൊണ്ട് മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടെ മുകളിലൂടെയുള്ള ജല നിർഗമം പ്രത്യേകം പരിഗണന അർഹിക്കുന്നു.

കേരളത്തിലെ കാലാവസ്ഥ പൊതുവേ മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് പറ്റിയതല്ല. നീണ്ടു നില്ക്കുന്നതും അതിരൂക്ഷവുമായ കാലവർഷം മൂലം കാലപ്പഴക്കത്തിൽ മണ്ണൊലിച്ച് അണക്കെട്ടുകൾ തകരാൻ ഇടയാകും. ഇതാണ് മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ കേരളത്തിൽ വിരളമാവാനുള്ള കാരണം. കേരളത്തിലെ 'വാഴാനി' അണക്കെട്ടും 'ആനയിറങ്കൽ' അണക്കെട്ടും മണ്ണണക്കെട്ടുകളായാണ് രൂപകല്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളത്.

പാറക്കൽ അണക്കെട്ട്'

പാറകൾ സുലഭവും താരതമ്യേന ലാഭകരവും ആയിരിക്കുന്നിടത്ത് പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് ആശാസ്യമാണ്. പ്രാചീന കാലത്ത് ലഭ്യതയും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള എളുപ്പവും കൊണ്ട് അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണത്തിന് ആദ്യമൊക്കെ മണ്ണും പിന്നീട് പാറകളും ഉപയോഗപ്പെടുത്തി. ബി.സി. 2664-നും 2502-നും ഇടയ്ക്ക് ഈജിപ്തിൽ കെയ്റോവിനടുത്ത് നിർമ്മിച്ച 'അൽ കഫാര' ഏറ്റവും പഴക്കമുള്ള പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകളിൽ ഒന്നാണ്. ഇതിന് ഏകദേശം 105 മീ. നീളവും 12 മീ. ഉയരവും ഉണ്ടായിരുന്നതായി കരുതപ്പെടുന്നു. 1849-ൽ കാലിഫോർണിയയിൽ സാമാന്യം വലിയതും ആധുനിക രീതിയിലുള്ളതുമായ ഒരു പാറക്കൽ അണക്കെട്ടു നിർമ്മിതമായി.

പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകളുടെ അപ്രവേശ്യസ്തരം ഒഴിച്ചെല്ലാം പാറക്കല്ലുകൾ കൊണ്ടാണ് ആധുനിക കാലത്തു നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഈ അപ്രവേശ്യസ്തരത്തിന് പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ്, ഉരുക്ക്, തടി, ആസ്ഫാൾട്ട് എന്നിങ്ങനെ ചില പദാർഥങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ മുഖത്തോ കീഴ്ചാൽ മുഖത്തോ ആയിരിക്കും ഇത്തരം സ്തരം നിർമ്മിക്കുക.

മണ്ണണക്കെട്ടുകളും പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകളും തത്ത്വത്തിൽ ഒന്നു തന്നെയാണ്. പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകളുടെ അസ്ഥിവാരം മണ്ണണക്കെട്ടുകളുടേതിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഉറപ്പുള്ളതായിരിക്കണം. വെള്ളം കവിഞ്ഞൊഴുകിയാൽ പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകൾക്കും എളുപ്പം കേടു പറ്റും. അതുകൊണ്ടു സ്പിൽവേകൾ പാറക്കൽ അണക്കെട്ടുകളിലും വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതാണ്.

മറ്റു തരം അണക്കെട്ടുകൾ

ഉരുക്ക് അണക്കെട്ട്

ഉരുക്കു കൊണ്ടും അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാവുന്നതാണ്. വളരെ വേഗത്തിലും കുറഞ്ഞ ചെലവിലും ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. സാമാന്യം നല്ല ജലരോധകത്വം കൈവരുത്താമെങ്കിലും ഇവയ്ക്കു തുടരെ കേടുപാടുകൾ തീർക്കേണ്ടതായിവരും. ഇടയ്ക്കിടയ്ക്കുള്ള പെയിന്റിംഗ് ഒഴിച്ചു കൂടാൻ വയ്യാത്തതുമാണ്. 15 മീറ്ററിൽ കൂടുതൽ പൊക്കം ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾക്ക് സാധ്യമല്ല.

തത്ത്വത്തിൽ ഉരുക്കണക്കെട്ടുകൾ താങ്ങ് അണക്കെട്ടുകൾ പോലെയാണ്. ഏകദേശം 2.4 മീ. വീതം അകലത്തിൽ ഉരുക്കു കൊണ്ടുള്ള താങ്ങുകൾ നിർമിച്ച് ആവശ്യത്തിനനുയോജ്യമായ കനമുള്ള ഉരുക്കു തകിടുകൾ താങ്ങുകളിലുറപ്പിച്ചാണ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ പണിയുന്നത്. ഉരുക്കണക്കെട്ടുകളെ 'നേർതാങ്ങ് ഉരുക്കണക്കെട്ടു'കളെന്നും (Direct Strutted Steel Dam), 'കാന്റിലിവർ (cantilever) ഉരുക്കണക്കെട്ടു'കളെന്നും രണ്ടായി തരം തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

അമേരിക്കയിൽ അരിസോണായിലുള്ള ആഷ്ഫോർക്ക് അണക്കെട്ട് ഉരുക്കു കൊണ്ടു നിർമ്മിച്ചതാണ്. ഇതിന് 56 മീ. നീളവും 14 മീ. ഉയരവും ഉണ്ട്. അമേരിക്കയിൽ തന്നെ മിഷിഗനിലുള്ള മറ്റൊരു ഉരുക്കണക്കെട്ടാണ് റെഡ് ബ്രിഡ്ജ്. ഇതിന്റെ നീളം 141 മീ. ഉയരം 22.5 മീ. ആണ്.

പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട്'

സാമാന്യം നല്ല അസ്തിവാര അടിത്തറയുള്ള സ്ഥലത്ത് പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകൾ ഇടത്തരം ഉയരത്തിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. അസ്ഥിവാര അടിത്തറയായി മണ്ണുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ ഉയരത്തിൽ മാത്രമേ ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാറുള്ളു. അസ്ഥിവാരം പാരഗമ്യത ഉള്ളതായിരിക്കുക, നദിയുടെയോ ജല പ്രവാഹത്തിന്റെയോ വീതി കൂടിയിരിക്കുക, അണക്കെട്ടുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ ഉയരം മാത്രം ആവശ്യമായിരിക്കുക എന്നിവ പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് യോജിച്ച ഘടകങ്ങളാണ്.

ബഹു-ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾ പോലെയാണ് പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ     ണക്കെട്ടുകളും. മേൽചാൽഭാഗത്ത് വെള്ളം തടഞ്ഞുനിർത്തുന്നതിന് ആർച്ചുകൾക്കുപകരം പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് സ്ളാബുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നെന്ന വ്യത്യാസമേയുള്ളു. സാധാരണ ഉപയോഗത്തിലുള്ള പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകൾ 'ഡെക്ക്ഡാമുകൾ' (Deck Dams) എന്ന പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്. താങ്ങുകളിൽ ഡെക്ക് സ്ളാബുകൾ ചരിച്ച് നിർമ്മിക്കുകയാണ് പതിവ്. ക്ഷിതിജതലവുമായുള്ള ഡെക്ക്സ്ളാബുകളുടെ ചരിവ് 45ബ്ബ ആയിരിക്കും.
ഡെക്ക് സ്ളാബുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഒറ്റ സ്ളാബോ, ഓരോ താങ്ങിനും ഓരോ സ്ളാബുവീതമോ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. കൂടുതൽ സിമന്റും

ഉരുക്കും വിദഗ്ദ്ധരായ തൊഴിലാളികളും ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിനാവശ്യമാണ്. പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടിന് ഒരു ഭാരാശ്രിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടിനെ അപേക്ഷിച്ച് കോൺക്രീറ്റിന്റെ വ്യാപ്തം കുറച്ചു മതിയാകും. എന്നാൽ കോൺക്രീറ്റു ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ചെലവ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടിൽ വളരെ കൂടുതലാണ്. സിലിണ്ടർ രൂപ പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട്, പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളിൽ പ്രധാനമായ ഒന്നാണ്. ഇതിന്റെ സിലിണ്ടർ രൂപത്തിലുള്ള ജലവഹന പ്രതലത്തിൽ മുഴുവൻ ജല സമ്മർദവും ലംബ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ ഇടയാകുന്നു. അതുകൊണ്ട് മേൽചാൽ വശത്തുള്ള വളയൽ പ്രതിബലവും (bending stress) അപരൂപണ പ്രതിബലവും (shear stress) ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ 'ഡെക്കും' 'താങ്ങും' കോൺക്രീറ്റ് പിണ്ഡങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചവ ആയതിനാൽ പ്രബലന ഉരുക്കും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും.

തടി അണക്കെട്ട്'

അണക്കെട്ടിന് ഉദ്ദേശ്ശിച്ചിട്ടുള്ള സ്ഥലത്ത് തടി സുലഭവും, തടിക്ക് വിലക്കുറവും, മറ്റു നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങൾ വിരളവും ആണെങ്കിൽ, അപൂർവ്വമായി ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാറുണ്ട്. 9 മീ. ഉയരത്തിൽ കൂടുതൽ ഇത് പണിയാൻ കഴിയുകയില്ലെന്നതും, തുടർച്ചയായി കേടുപാടുകൾ തീർക്കേണ്ടി വരുമെന്നതും, എത്ര ശ്രദ്ധിച്ചാലും ചോർച്ച ഉണ്ടാകുമെന്നതും ആണ് ഇവയുടെ നിർമ്മാണത്തെ നിരുത്സാഹപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകങ്ങൾ.

തടി അണക്കെട്ടുകൾ പ്രധാനമായി രണ്ടു തരത്തിലുണ്ട്; താങ്ങുതര-തടി അണക്കെട്ടും, തടിയും-കല്ലും അണക്കെട്ടും. താങ്ങു തരം അണക്കെട്ടിൽ തടി കൊണ്ടുള്ള ത്രിഭുജ താങ്ങുകൾ 1.5 മീ. മുതൽ 3 മീ. വരെ അകലത്തിൽ വയ്ക്കുന്നു. ഓരോ ത്രിഭുജ താങ്ങും നദീ തടത്തിൽ ഉറപ്പിക്കുകയാണ് പതിവ്. മേൽചാൽ വശത്ത് വെള്ളം തടഞ്ഞു നിറുത്തുന്നതിന് ഉപകരിക്കത്തക്ക പലക കഷണങ്ങൾ ഈ താങ്ങുകളിൽ ഉറപ്പിച്ചാണ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്. രണ്ടാമത്തെ തരം തടി അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് അറുത്തെടുത്ത ഉരുപ്പടികൾ കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ചട്ട കൂട്ടിൽ പാറക്കല്ലുകൾ നിറച്ചാണ്.

ഹൈഡ്രോളിക നിക്ഷേപ-അണക്കെട്ട്

വരണ്ട കാലാവസ്ഥയുള്ള മലമ്പ്രദേശങ്ങളിലാണ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാറുള്ളത്. രൂപകല്പനയിലും നിർമ്മാണത്തിലും ഇത് മണ്ണണക്കെട്ടുപോലെ തന്നെയാണ്. ഒരു മണ്ണണക്കെട്ടാണു നിർമ്മിക്കുന്നതെങ്കിൽ ഒട്ടേറെ വ്യാപ്തം മണ്ണുപണി ആവശ്യമായി വരുന്നിടത്ത് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ കൂടുതൽ ലാഭകരമാണ്.

ജല പ്രവാഹത്താൽ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്ന എക്കൽ, മണ്ണ്, ഉരുളൻകല്ല്, ചെളി മുതലായവയാണ് ഇതിനാവശ്യമായ നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങൾ. അണക്കെട്ടിന്റെ മദ്ധ്യഭാഗത്ത് അപ്രവേശ്യ പദാർഥങ്ങളും, മേൽചാൽ വശത്തും കീഴ്ചാൽ വശത്തും, താരതമ്യേന പ്രവേശ്യതയുള്ള മറ്റു പദാർഥങ്ങളും നിർമ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വെള്ളവുമായി കലർന്ന പദാർഥങ്ങൾ സമ്മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണ സ്ഥലത്തേക്കു പൈപ്പുകൾ വഴി അടിച്ചു കയറ്റുന്നു. ഘന കൂടുതലുള്ള ഉരുളൻ കല്ലുകൾ ആദ്യം അണക്കെട്ടിന്റെ ഇരുമുഖങ്ങളിലും, ചരൽ, മണൽ, എക്കൽ, ചെളി എന്നിവ പിന്നീട് മദ്ധ്യത്തിലും ക്രമമായി വന്നടിഞ്ഞു കൊണ്ടിരിക്കും. കുറെ നാളുകൾക്കു ശേഷം മദ്ധ്യത്തിലുള്ള ചെളിയും എക്കലും കൂടിച്ചേർന്ന് നല്ല ജലരോധകത്വമുള്ള ഒരു മേഖലയായി തീരുന്നു. മറ്റു രീതികളിൽ നിർമ്മിക്കുന്ന മണ്ണണക്കെട്ടുകളേക്കാൾ ഹൈഡ്രോളിക നിക്ഷേപ അണക്കെട്ടുകൾക്ക് ജലരോധകത്വം കൂടൂതലുണ്ടാകും.

നീക്കാവുന്ന അണക്കെട്ട്

ആവശ്യാനുസരണം നീക്കാവുന്ന അണക്കെട്ടുകൾ സ്വചാലിതം എന്നും, ബാഹ്യശക്തി ഉപയോഗിച്ചു പ്രവർത്തിക്കുന്നതെന്നും രണ്ടു തരത്തിലുണ്ട്. ബെയർ-ട്രാപ്പ് അണക്കെട്ടുകൾ സ്വചാലിത തരമാണ്. 'പാലം-അണക്കെട്ടു'കൾ (Bridge Dams), ഫ്രെയിം അണക്കെട്ടുകൾ, ഷട്ടർ-വിക്കറ്റ് അണക്കെട്ടുകൾ, കർട്ടൻ അണക്കെട്ടുകൾ, റോളർ അണക്കെട്ടുകൾ എന്നിവ രണ്ടാമത്തെ തരത്തിൽ പെടുന്നു.

ബെയർ-ട്രാപ്പ് അണക്കെട്ടിന് രണ്ടു ഫലകങ്ങൾ കൂട്ടി ഘടിപ്പിച്ച ഒരു തടി പ്ളാറ്റ്ഫോം നദിയുടെ അടിത്തട്ടിൽ ഉണ്ടായിരിക്കും. മേൽഫലകത്തിന്റെ മേൽചാൽ (upstream) അറ്റം അണക്കെട്ടിന്റെ തറയിൽ ഉറപ്പിച്ചിട്ടുള്ള അനുയോജ്യമായ എന്തെങ്കിലും വസ്തുവിൽ വിജാഗിരി കൊണ്ട് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കും. കീഴ്ഫലകത്തിന്റെ കീഴ്ചാൽ (downstream) അറ്റവും ഇതുപോലെ വിജാഗിരി വച്ച് ഉറപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടാവും. ഒരു നിയന്ത്രണ സ്ളൂയിസ്വഴി അടിയിൽ കൂടി വെള്ളം കടത്തി വിടുമ്പോൾ ഈ ഫലകങ്ങൾ ഉയരുകയും, നിശ്ചിത ഉയരത്തിൽ വെള്ളം എത്തിയാൽ അല്പം പതിഞ്ഞ 'A' പോലെ അണക്കെട്ട് രൂപം കൊള്ളുകയും ചെയ്യും. 'ഷിക്കാഗോ' ബെയർ-ട്രാപ്പ് അണക്കെട്ട് ഓട്ടൊമാറ്റിക് അണക്കെട്ടിനുള്ള നല്ല ഒരു ഉദാഹരണമാണ്. ഇതിന് 50 മീ. നീളമുണ്ട്.

'പാലം-അണക്കെട്ടി'ന്റെ പിയറുകൾക്കിടയിൽ കവാടത്തോടു കൂടിയ ഒരു പാലം ഉണ്ടായിരിക്കും. പിയറുകളുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള പ്രത്യേക തരത്തിലുള്ള ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സാധാരണ ഗതിയിൽ പാലത്തിന്റെ കവാടം അടച്ചിരിക്കും. ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ ഈ ഗേറ്റുകൾ തുറക്കാവുന്നതാണ്. ഫ്രെയിം അണക്കെട്ടുകളും അടിസ്ഥാനപരമായി 'പാലം-അണക്കെട്ടു'കൾ പോലെയാണ്. ഫ്രെയിം അണക്കെട്ടിൽ ആവശ്യാനുസരണം നീക്കാവുന്നത് പാലം തന്നെയാണെന്നുള്ള വ്യത്യാസമേയുള്ളു.

അടുത്തടുത്ത് ചേർന്നു വരത്തക്കവണ്ണം നല്ല വീതിയും ഉചിതമായ നീളവുമുള്ള ഷട്ടറുകൾ ക്രമപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളതാണ് ഷട്ടർ-വിക്കറ്റ് അണക്കെട്ട്. ഷട്ടറുകൾ ഒരു പടിയിൽ ഇരിക്കത്തക്ക വിധം ഒരു ഊന്നിനാൽ താങ്ങപ്പെട്ടിരിക്കും. ഒരു നിശ്ചിത പരിധി കവിഞ്ഞ് വെള്ളം ഉയർന്നാൽ താനേ നദിയുടെ അടിത്തട്ടിലേക്ക് തെന്നി വീഴുന്ന തരത്തിലാണ് ഷട്ടറുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുള്ളത്. ഷട്ടറുകൾ ഉയർത്തുന്നതിന് ബോട്ടിൽ നിന്ന് ഉദ്ധാരണ യന്ത്രം (Windlass) ഉപയോഗിക്കുകയാണ് പതിവ്. 'കർട്ടൻ അണക്കെട്ടി'ലെ തടി കഷണങ്ങൾ കൊണ്ടുള്ള കർട്ടൻ ചുരുട്ടി മുകളിലേക്ക് കയറ്റുന്നതും ഒരു ഉദ്ധാരണ യന്ത്രം ഉപയോഗിച്ചാണ്. ആവശ്യാനുസരണം അണക്കെട്ട് തുറക്കുന്നതിനു വേണ്ടിയാണ് ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നത്.

റോളർ അണക്കെട്ടിൽ ഭാരിച്ച ഒരു സിലിണ്ടറും, തള്ളി നിൽക്കുന്ന ഒരു ഏപ്രണും (Apron) ഉണ്ടായിരിക്കും. സിലിണ്ടറിന്റെ വ്യാസം അണക്കെട്ടിന് ആവശ്യമായ ഉയരത്തോളമായിരിക്കും. അണക്കെട്ടിന്റെ ഇരു വശവും ക്രമപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള ട്രാക്കുകളിലൂടെ സിലിണ്ടർ ഉരുട്ടി കയറ്റിയാണ് ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ നീക്കുന്നത്.

സ്ഥാന നിർണ്ണ്ണയം

അണക്കെട്ടിന്റെ സ്ഥാന നിർണ്ണ്ണയം പല ഘടകങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അസ്ഥിവാര സ്ഥിതി സാധ്യതകൾ, അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ അടിത്തറ പാറയുടെ താഴ്ച, ജല പ്രവാഹത്തിന്റെ വീതി, മലയിടുക്കിന്റെയോ, താഴ്വരയുടെയോ വീതി വിസ്തീർണ്ണ്ണങ്ങൾ, ജലസംഭരണ ശേഷി, ജല ലഭ്യത, ഭൂകമ്പ സാദ്ധ്യത, സ്ഥലത്തിന്റെ പ്രത്യേകതകൾ, അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങളുടെ ലഭ്യത, ഗതാഗത സൌകര്യം എന്നിവ പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്. അണക്കെട്ട് നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ കെട്ടിടങ്ങൾ, റോഡുകൾ, റെയിൽ പാളങ്ങൾ മുതലായവ മാറ്റി സ്ഥാപിക്കേണ്ടി വരുമോയെന്നും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഏതു തരത്തിലുള്ള അണക്കെട്ടാണ് നിർമ്മിക്കേണ്ടതെന്നതും സ്ഥാന നിർണ്ണയത്തെ ബാധിക്കുന്ന മുഖ്യ ഘടകമാണ്. സ്ഥാനനിർണ്ണയത്തിന് അനുസരിച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെ നിർമ്മാണ പദാർഥവും ഡിസൈനും സ്വീകരിക്കേണ്ടി വരുന്നതും സാധാരണമാണ്. ഒരു ജലസംഭരണ അണക്കെട്ടിനു വേണ്ടി സ്ഥാന നിർണ്ണയം നടത്തുമ്പോൾ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഏററവും കൂടുതൽ ജലം സംഭരിക്കുന്നതിന് പറ്റിയ സ്ഥാനമായിരിക്കും തിരിഞ്ഞെടുക്കുക. വൈദ്യുത അണക്കെട്ടുകളുടെ കാര്യത്തിലാകട്ടെ, വൈദ്യുതോത്പാദനത്തിന് ആവശ്യമായ ജലശീർഷം നിലനിർത്ത തക്ക വിധത്തിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചിലവിൽ ജല സംഭരണം നടത്താൻ പറ്റിയ സ്ഥാനത്തിനായിരിക്കും മുൻഗണന. ബഹിർ മാർഗ്ഗ കനാലിന്റെ ഉയർച്ചയേയും താഴ്ച്ചയേയും ആശ്രയിച്ചാണ് ഗതിമാറ്റും അണക്കെട്ടിന്റെ (Diversion Dam) സ്ഥാന നിർണ്ണ്ണയം. ജല ഗതാഗത അണക്കെട്ടുകളുടെ സ്ഥാന നിർണ്ണ്ണയത്തിന് ജല നിരപ്പിന്റെ ആഴം, നദിയുടെ വീതി, ജല പ്രവാഹത്തിന്റെ ചെരിവു തോത്, സ്വഭാവിക പ്രവാഹം, കരസംരക്ഷണത്തിന്റെ പ്രത്യേകതകൾ, ആവശ്യമായി തീരുന്ന ഡ്രെഡ്ജിങ്ങിന്റെ അളവ്, അതേ ജലപ്രവാഹത്തിലുള്ള മറ്റ് അണക്കെട്ടുകളുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ മുതലായ ഘടകങ്ങൾ പ്രാധാന്യം അർഹിക്കുന്നു.

തര നിർണ്ണ്ണയം

ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥാനത്ത് ഏതു തരത്തിലുള്ള അണക്കെട്ടാണ് അനുയോജ്യമെന്ന് നിശ്ചയിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും ആ സ്ഥാനത്ത് സാധ്യമായ എല്ലാത്തരം അണക്കെട്ടുകൾക്കും ചെലവാകുന്ന തുകകൾ താരതമ്യപ്പെടുത്തി നോക്കിയാണ്. ഉപയോഗ യോഗ്യത കൂടി പരിഗണിച്ച് ഏറ്റവും ചെലവു കുറഞ്ഞതായിരിക്കും സ്വീകരിയ്ക്കുക. അസ്ഥിവാരം പണിയേണ്ട അടിത്തറയുടെ അവസ്ഥ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ഘടകമാണ്. കടുംപാറകൾ പൊതുവേ എല്ലാത്തരം അസ്ഥിവാരങ്ങളുടെയും ഉറപ്പിന് അനുയോജ്യമാണ്. എന്നാൽ അത്തരം പാറകൾക്ക് അഭികാമ്യമല്ലാത്ത സന്ധികളൊ, നിലവിലുള്ള വിള്ളലുകൾ മൂലം പിന്നീട് സ്ഥാന ചലനം സംഭവിക്കാവുന്ന സ്ഥിതിയോ ഉണ്ടെങ്കിൽ ആവശ്യമായ മുൻകരുതലുകൾ വേണ്ടി വരും. ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകളുടെ ഊന്നു തൂണുകളാണ് അണക്കെട്ടിനു നേരിടേണ്ട ജലസമ്മർദ്ദ ശക്തി താങ്ങുന്നത്. ഇക്കാരണത്താൽ ആർച്ച് അണക്കെട്ടുകൾക്ക് മെച്ചപ്പെട്ട കടുംപാറയുള്ള പാർശ്വങ്ങളും, അസ്ഥിവാര അടിത്തറകളും ഒഴിച്ചു കൂടാൻ വയ്യാത്തതാണ്. താങ്ങ് അണക്കെട്ടുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, അതിന്റെ താരതമ്യേനയുള്ള ഭാരക്കുറവ് പരിഗണിക്കുമ്പോൾ അസ്ഥിവാര-അടിത്തറ ഇത്ര തന്നെ ഉറച്ച പാറമേൽ ആവണമെന്നില്ല. ആവശ്യമായ മുൻകരുതലുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ ഒരു മണ്ണണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാരം മിക്കവാറും ഏതടിത്തറയിലും പടുത്തുയർത്താവുന്നതാണ്. നിർമ്മാണ പദാർഥങ്ങളുടെ വിലയും ലഭ്യതയും തര നിർണയത്തിൽ ഗണിക്കപ്പെടേണ്ട മറ്റൊരു ഘടകമാണ്.

ഉയര നിർണ്ണ്ണയം

ഉദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള പദ്ധതിക്കാവശ്യമായ ജല വിതാനം നിശ്ചിത സീമകൾക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുന്നതിനാവശ്യമായ പൊക്കം അണക്കെട്ടിനുണ്ടായിരിക്കണം. അണക്കെട്ടിന്റെ നിരപായതയ്ക്ക് ആവശ്യമായ മുക്തമേഖലാ-ഉയരം (Free board height) കൂടി പരിഗണിച്ചായിരിക്കണം അണക്കെട്ടിന്റെ മൊത്തം ഉയരം നിർണ്ണ്ണയിക്കുന്നത്. ജലസംഭരണിയിലെ ഉയർന്ന ജല നിരപ്പിനു മുകളിൽ അണക്കെട്ടിന്റെ മുകൾപരപ്പുവരെയുള്ള ഉയരമാണ് മുക്ത മേഖലാ ഉയരം. സാധാരണ സാഹചര്യത്തിൽ ഇത് വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങാത്ത ഭാഗമാണ്. ഒരു മീറ്ററോ അതിലധികമോ മുക്ത മേഖലാ (Free board) ഉയരം അണക്കെട്ടുകൾക്കു നൽകാറുണ്ട്. കാറ്റ്, ഭൂകമ്പം, മണ്ണിടിയൽ മുതലായവ കൊണ്ട് ജല വിതാനം ഉയരാനോ, ഓളങ്ങൾ അമിതമായി ഉണ്ടാവാനോ ഇടയാകുന്നതാണ്. അതുമൂലം അണക്കെട്ടുകളുടെ മുകളിൽ കൂടി വെള്ളം ഒഴുകാനും സാദ്ധ്യതയുണ്ട്. ഈ സാദ്ധ്യത ഒഴിവാക്കി അണക്കെട്ടിന്റെ നിരപായത ഉറപ്പു വരുത്താനാണ് മുക്തമേഖലാ-ഉയരം കൊടുക്കുന്നത്. സാധാരണ ഉദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ജലനിരപ്പിനേക്കാൾ ഉയരത്തിൽ വെള്ളപ്പൊക്ക കാലത്ത് ജലനിരപ്പ് ഉയരുമെന്നതു കൂടി പരിഗണിച്ചായിരിക്കണം അണക്കെട്ടിന്റെ പൊക്കം നിർണ്ണ്ണയിക്കുന്നത്. വെള്ളപ്പൊക്ക കാലത്തെ അധിക ജലം ഒഴുകി പോകുന്നതിന് സ്പിൽവേകളും നിർഗ്ഗമങ്ങളും അണക്കെട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുകയൊ, വേറെ സ്ഥാനങ്ങളിൽ സ്ഥാപിക്കുകയൊ ആകാം. ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നതു കൊണ്ട് വെള്ളപ്പൊക്കത്തെ പരിഗണിച്ച് അണക്കെട്ടിനു നൽകുന്ന കൂടുതൽ ഉയരം പരിമിതമാക്കാൻ കഴിയും. അണക്കെട്ടിനു വേണ്ടി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്ന സ്ഥലത്തിന്റെ പ്രത്യേകതകളും ജലസംഭരണിയുടെ സ്ഥാനവും അണക്കെട്ടിന്റെ ഉയർച്ചയെ ബാധിക്കുന്നവയാണ്.

ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ഗതി മാറ്റൽ

അടിത്തറ ഒരുക്കി അസ്ഥിവാരം നിർമ്മിക്കുന്നതിന് അണക്കെട്ടിന്റെ സ്ഥാനവും പരിസരവും ജലമുക്തമാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അണക്കെട്ടിന്റെ നിർമ്മാണ സ്ഥലത്തെ ചുറ്റി ഒന്നോ അധികമോ തുരങ്കങ്ങൾ നിർമ്മിച്ച് അതിലൂടെ ജല പ്രവാഹം തിരിച്ചു വിടാൻ കഴിയും. ഒന്നോ അതിലധികമോ അവനാളികൾ (flumes) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മാണ സ്ഥലത്തിൽ കൂടെയോ, നിർമ്മാണ സ്ഥലത്തെ ചുറ്റിയോ ജല പ്രവാഹം തിരിച്ചു വിടാവുന്നതാണ്. ഭാഗികമായി പണി തീർന്ന അണക്കെട്ടിന്റെ തന്നെ താഴ്ന്ന ഭാഗത്തു കൂടിയോ പ്രത്യേകം നിർമ്മിച്ച നിർഗമങ്ങളിൽകൂടിയോ വെള്ളം ഒഴുകാൻ അനുവദിച്ചു കൊണ്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ തുടരുകയുമാകാം. അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണം പൂർണമാകുന്നതിനിടയിൽ രണ്ടോ രണ്ടിൽ അധികമോ ഘട്ടങ്ങളിലായും ഓരോ ഘട്ടത്തിലും വ്യത്യസ്ത ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ഗതി മാറ്റം സാധിക്കാറുണ്ട്. നീളം കൂടിയ അണക്കെട്ടുകളിൽ ഒരുവശത്ത് നിർമ്മാണം നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ മറുവശത്തുകൂടെ ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ഗതിമാറ്റം സാധിക്കാനെളുപ്പമാണ്. ഒരുവശത്ത് പണി കുറച്ച് പുരോഗമിച്ചശേഷം ആ ഭാഗത്തെ നിർഗമങ്ങളിലൂടെ ജലപ്രവാഹം തിരിച്ചുവിട്ട് മറുവശത്ത് കോഫർഡാമുക(Coffer Dam)ളുപയോഗിച്ചും അണക്കെട്ടിന്റെ നിർമ്മാണം തുടരാം. സാധാരണയായി അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽവശത്തിലും കീഴ്ചാൽവശത്തിലും കോഫർഡാമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അസ്തിവാരവിസ്തീർണത്തിൽ വെള്ളം കടക്കാതെ മുകളിൽ പറഞ്ഞ മാർഗങ്ങളിൽ കൂടി തിരിച്ചുവിടുന്നു. വെള്ളം തിരിച്ചുവിട്ടാലും നദീതടത്തിലും അസ്തിവാരത്തിന്റെ പാദത്തിലും ഊറ്റുവെള്ളവും ഉയർന്ന ചരിവുകളിൽനിന്ന് ഒഴുകിവരുന്ന വെള്ളവും ഉണ്ടാകും. അണക്കെട്ടിന്റെ പണിയുടെ ആദ്യഘട്ടങ്ങളിൽ ഈ വെള്ളം പമ്പുചെയ്തു കളയേണ്ടതായിവരും. അണക്കെട്ടിന്റെ കീഴ്ചാലിൽ താഴ്ന്ന സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് ഒലിച്ചുപോകത്തക്കവണ്ണം, ഓടകളും അപവാഹിനികളും ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയും വെള്ളം ഒഴിവാക്കാം.

അസ്ഥിവാര പരിരക്ഷ

അണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാരം ഏതു സാഹചര്യത്തിലും അണക്കെട്ടിനെ സുരക്ഷിതമായും ഉറപ്പായും താങ്ങാൻ കെല്പുള്ളതാകണം. അമിതമായ ജല ചോർച്ച തടയേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്. എല്ലാത്തരം കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളുടെയും അസ്ഥിവാര-അടിത്തറയിൽ നിന്നും ഇളക്കമുള്ളതും ഉറപ്പില്ലാത്തതുമായ എല്ലാ പദാർഥങ്ങളും നീക്കം ചെയ്ത് അസ്ഥിവാരം ഉറച്ച പാറമേൽ തന്നെ നിർമ്മിക്കേണ്ടതാണ്. അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ അടിത്തറ പാറയിലുള്ള സ്തരങ്ങൾ, സന്ധികൾ, ഭ്രംശങ്ങൾ, കുഴികൾ മുതലായവ ഗ്രൌട്ട് (Grout) ഉപയോഗിച്ച് അടയ്ക്കണം. സാധാരണയായി പോർട്ടുലാൻഡ് സിമന്റും വെള്ളവും കൂടിയ ഒരു മിശ്രിതമാണ് ഗ്രൌട്ടിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അണക്കെട്ടിന് അപകടമുണ്ടാക്കുന്ന അപരദനം (Erosion) അസ്ഥിവാരത്തിനടിയിൽ നിന്നുണ്ടാകാവുന്ന അമിതമായ ഉത്ഥാന മർദ്ദം, ജല നഷ്ടം എന്നിവ തടയാൻ ഗ്രൌട്ട് ചെയ്യൽ സഹായിക്കുന്നു. ഗ്രൌട്ട് ചെയ്യൽ മൂലം പാറ ഏകീകരിക്കപ്പെടുകയും കോൺക്രീറ്റും പാറയുമായുള്ള പ്രതലം ജലരോധകമായി തീരുകയും ചെയ്യുന്നു. അസ്ഥിവാര അടിത്തറ പാറയിൽ തുളച്ചുണ്ടാക്കിയിട്ടുള്ള ദ്വാരങ്ങളിൽ കൂടെ മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ച് ഗ്രൌട്ട് അടിച്ചു കയറ്റുകയാണ് പതിവ്. രണ്ടു ഘട്ടങ്ങളിലായിട്ടാണ് ഗ്രൌട്ടു ചെയ്യുന്നത്. ആദ്യ ഘട്ടം അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ അടിത്തറ പാറയ്ക്ക് ഉത്ഥാനമർദ്ദ പ്രക്രിയ മൂലം കേടു പറ്റാത്ത വിധത്തിൽ കുറഞ്ഞ മർദ്ദത്തിലുള്ള ഗ്രൌട്ടു ചെയ്യലാണ്. ഈ ഘട്ടത്തിൽ അസ്ഥിവാര അടിത്തറയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ ഒരു പൊതുസമേകനം സാധ്യമായി തീരുകയും മിക്കവാറും ഉപരിതലത്തിലുള്ള എല്ലാ വിള്ളലുകളും കുഴികളും അടയ്ക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് കോൺക്രീറ്റ് ഇടുന്നതിനു മുമ്പാണ് വേണ്ടത്. ഉത്ഥാനമർദ്ദം അതിജീവിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ കോൺക്രീറ്റ് ഇട്ട ശേഷം അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ വശത്തിന്റെ അടിത്തറ പാറയിൽ തുളച്ചുണ്ടാക്കിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ വലിയ സമ്മർദ്ദത്തിൽ ഗ്രൌട്ട് ചെയ്യുന്നതാണ് രണ്ടാം ഘട്ടം. ഗ്രൌട് ചെയ്ത ശേഷം തുളച്ചുണ്ടാക്കിയ ദ്വാരങ്ങൾ കൂടി അടഞ്ഞു കഴിയുമ്പോൾ അണക്കെട്ടിന്റെ അടിയിലൂടെ ഉള്ള വെള്ള ചോർച്ച തടയാനുതകുന്ന ഫലപ്രദമായ ഒരു തടസ്സം ഉണ്ടായി കഴിഞ്ഞിരിക്കും. ഈ ചോർച്ച-തടസ്സത്തിന് 'തീവ്രമർദഗ്രൌട്ട്മറ' എന്നു പറയാറുണ്ട്. മിക്ക കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകൾക്കും ഈ ഗ്രൌട്ട്-മറയ്ക്ക് അല്പം അകന്ന് അണക്കെട്ടിന്റെ കീഴ്ചാൽ മുഖത്ത് ഒരു നിര ഡ്രെയിനേജ് ദ്വാരങ്ങൾ കൊടുക്കാറുണ്ട്. ഈ ദ്വാരങ്ങളാവട്ടെ ഗ്രൌട്ട്-മറയുടെ ചോർച്ച-തടസ്സവും മറികടന്നു വരുന്ന വെള്ളം ഉത്ഥാന മർദ്ദം ഉത്പാദിപ്പിക്കാതെ നിർവിഘ്നം ഒലിച്ചു പോകുന്നതിന് ഉപകരിക്കുന്നു.

അസ്ഥിവാര-അടിത്തറ പാറയിൽ കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ട് വേണ്ടവണ്ണം ബന്ധിച്ച് അണക്കെട്ടിന്റെ 'തെന്നിമാറുന്നതിനുള്ള പ്രവണത' നിരോധിക്കേണ്ടതാണ്. പാറ അടിത്തറയിൽ കെട്ടി ഉയർത്തുന്ന മണ്ണണക്കെട്ടുകളിലും കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളിൽ എന്നപോലെ ചോർച്ച-തടസ്സമായി ഗ്രൌട്ടു-മറ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. അസ്ഥിവാരം കെട്ടുന്നതിനുപയോഗിക്കുന്ന അടിത്തറ പാറ മോശമായ രീതിയിൽ വിള്ളലോ കീറലോ ഉള്ളതാകാം. ഇത്തരം പാറയിൽ ഗ്രൌട്ട്-മറയ്ക്ക് ആനുപാതികമായി ഒരു തോടു കീറി അതിൽ കോൺക്രീറ്റ് നിറച്ച് ഒരു നങ്കൂരം പോലെ അണക്കെട്ടുറപ്പിച്ചു നിർത്താറുണ്ട്.

അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണത്തിന് പൊതുവെയും അവയുടെ അസ്ഥിവാര നിർമ്മാണത്തിന് പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗിക്കുന്ന സിമന്റ്, കല്ല്, മണല് മുതലായവ കർശനമായ ഗുണ പരിശോധനയ്ക്ക് വിധേയമാക്കേണ്ടതാണ്. കോൺക്രീറ്റിന്റെ ഉറപ്പ് ജലവും സിമന്റുമായുള്ള രാസ പ്രവർത്തനത്തെ വളരെ അധികം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. കോൺക്രീറ്റ് ഇട്ട ശേഷം കുറേ ദിവസത്തേക്ക് അതിന്റെ പുറത്ത് വെള്ളം ഒഴിയ്ക്കുന്നതിന്റെ ആവശ്യം ഇതാണ്. ഈ പ്രവർത്തനത്തിന് ക്യൂറിങ്ങ് (Curing) എന്നു പറയുന്നു. കോൺക്രീറ്റ് ഉണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജലത്തിൽ നിന്ന് സിമന്റുമായുള്ള രാസ പ്രവർത്തനത്തിന് പ്രതികൂലമായി തീർന്നേക്കാവുന്ന ജൈവ വസ്തുക്കൾ, ക്ഷാരങ്ങൾ, ഉപ്പുകൾ മുതലായവയും മറ്റ് അഴുക്കുകളും ഒഴിവാക്കാൻ വേണ്ട മുൻകരുതലുകൾ ചെയ്യേണ്ടതാണ്.

മണ്ണണക്കെട്ടുകൾ സാധാരണയായി ചരൽ, മണൽ, എക്കൽ, ചെളി എന്നിവയിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്നോ ഒന്നിലധികമൊ പദാർഥങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാവും നിർമ്മിക്കുക. മണ്ണണക്കെട്ടിലുണ്ടാകാവുന്ന അമിതമായ ചോർച്ച തടയുന്നതിന് അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ അടിത്തറ പാറയിൽ ഒരു തോടു കീറി അതിൽ അപ്രവേശ്യ പദാർഥങ്ങൾ നിറച്ച് ഒരു ചോർച്ച തടസ്സം നിർമ്മിക്കുന്ന പതിവുണ്ട്. ഇങ്ങനെ സാധ്യമല്ലാത്തിടത്ത് മറ്റു വിധത്തിൽ അപ്രവേശ്യ പദാർഥങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ചോർച്ച തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കേണ്ടതാണ്. എത്ര സൂക്ഷ്മമായി ചോർച്ച-തടസ്സം സൃഷ്ടിച്ചാലും മണ്ണണക്കെട്ടുകളിൽ ഒരു പരിധി വരെ ചോർച്ചയുണ്ടാവുക തന്നെ ചെയ്യും. ചെറിയ തോതിലും പരിമിതമായ നിരക്കിലും ഉള്ള ചോർച്ചയാണെങ്കിൽ കീഴ്ചാലിലേക്കു നിർവിഘ്നം വെള്ളം ഒലിച്ചു പോകുന്നതിനുള്ള വഴി കൊടുത്ത് ഉയർന്ന ഉത്ഥാന മർദ്ദം ഒഴിവാക്കേണ്ടതാണ്. അണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ കീഴ്ചാൽ മുഖത്ത് ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തന അരിപ്പ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ചോർച്ച വെള്ളത്തിന്റെ കൂടെ സൂക്ഷ്മ പദാർഥങ്ങൾ ഒലിച്ചു പോകുന്നത് തടയാവുന്നതാണ്.

മണ്ണണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാര അടിത്തറയിൽ നിന്ന് ഉറപ്പില്ലാത്ത പദാർഥങ്ങളായ നേർത്ത ചെളി, സൂക്ഷ്മ മണൽ, എക്കൽ, സസ്യ പദാർഥങ്ങൾ മുതലായവ അസ്ഥിവാര നിർമ്മാണത്തിനു മുൻപ് നീക്കം ചെയ്യേണ്ടതാണ്. എന്നാൽ ഇത്തരം പദാർഥങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യാൻ പ്രയാസമായ വിധത്തിൽ വളരെ അധികമാണെങ്കിൽ, ചില പ്രത്യേക മാർഗ്ഗങ്ങളവലംബിച്ച് അസ്ഥിവാര-അടിത്തറയുടെ സമേകനവും ഉറപ്പും കൈവരുത്താൻ കഴിയും. കുറഞ്ഞ അപരൂപണ ശക്തിയുള്ള നേർത്ത ചെളിയുൾക്കൊള്ളുന്ന അസ്ഥിവാര-അടിത്തറയാണുള്ളതെങ്കിൽ അണക്കെട്ടിന്റെ പാർശ്വിക ചലനത്തെ (Lateral movement) പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള മാർഗ്ഗങ്ങൾ അവലംബിക്കേണ്ടതായും വരും. ഇതിനായി അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽ ചാൽമുഖത്തിലുള്ള പാദാഗ്ര(Toe)ങ്ങൾ അല്പം ചരിച്ചിടുകയുമാണ് ചെയ്യുന്നത്.

മാപനോപകരണ സജ്ജീകരണവും പരിശോധനയും

അണക്കെട്ടുകളിൽ അപ്പഴപ്പോൾ സംഭവിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന രാസഭൌതിക മാറ്റങ്ങൾ അളന്ന് രേഖപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഉപകരണങ്ങൾ സജ്ജീകരിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അണക്കെട്ടുകളുടെ സുരക്ഷിതത്വത്തിന് ആവശ്യമായ മുൻകരുതലുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിനും, പിന്നീട് ചെയ്യുന്ന ഡിസൈനുകളിൽ ആവശ്യമായ ശാസ്ത്രീയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തുന്നതിനും ഇത്തരം മാപനോപകരണങ്ങൾ സഹായകങ്ങളാണ്. പ്രതിബലം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണം കോൺക്രീറ്റ് അണക്കെട്ടുകളിൽ സ്ഥാപിക്കാറുണ്ട്. ചിലപ്പോൾ വൈകൃതം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണവും; വൈകൃതത്തിൽ നിന്ന് പ്രതിബലം കണക്കാക്കാവുന്നതാണ്. അണക്കെട്ടുകളുടെ വളയൽ (bending), ചരിയൽ (tilting) എന്നിവ അളക്കുന്നതിന് യഥാക്രമം തൂക്ക്ചരട് ( Plumb line) ഇടുകയും ക്ളൈനോ മീറ്ററുകൾ സജ്ജീകരിക്കുകയും ചെയ്യാറുണ്ട്. അണക്കെട്ടിന്റെ രണ്ടു ബ്ളോക്കുകൾക്ക് ഇടയ്ക്കുള്ള സങ്കോചന സന്ധികളുടെ വ്യാപനവും സങ്കോചനവും അളക്കുന്നതിനുള്ള സന്ധിമാപകങ്ങൾ (joints meters) അണക്കെട്ടിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. മുൻകൂട്ടി സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള വിദ്യുത്രോധക തെർമോ മീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അണക്കെട്ടുകളിൽ ഉണ്ടാവുന്ന താപ മാറ്റങ്ങൾ അളക്കാൻ കഴിയും. വൈകൃത-പ്രതിബല-സന്ധിമാപകങ്ങളെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയും അണക്കെട്ടുകളിലെ താപ പരിവർത്തനം തിട്ടപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഉത്ഥാന മർദ്ദ കോശങ്ങൾ (upliftpressure cells) ഉപയോഗിച്ചാണ് അണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാരത്തിലെ ജലസമ്മർദ്ദം അളക്കുന്നത്. അണക്കെട്ടിന്റെ ക്ഷിതിജ ചലനവും ലംബചലനവും അളക്കുന്നതിനുള്ള ഏർപ്പാടുകൾ ഉണ്ട്. ഇതിനായി അതീവ ചലന ശേഷിയുള്ള ത്വരണമാപിനികൾ (accelerometers) അണക്കെട്ടിലും അണക്കെട്ടിനടുത്തും സ്ഥാപിക്കുകയാണ് പതിവ്. ഭൂകമ്പ പ്രദേശങ്ങളിലാണ് ഇത് കൂടുതലും ആവശ്യമായി തീരുന്നത്.

നിർമ്മാണ ഘട്ടത്തിലും അതിനു ശേഷവും അണക്കെട്ടു പരിശോധന ക്രമമായും തുടർച്ചയായും നടത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അണക്കെട്ടിനുണ്ടാകുന്ന തകർച്ച അതിന്റെ കീഴ്ചാൽ പ്രദേശത്തുള്ളവരുടെ ജീവധനാദികളുടെ നാശ നഷ്ടങ്ങൾക്ക് ഇടവരുത്തും. ഇത്തരം തകർച്ചകളും നാശ നഷ്ടങ്ങളും ഒഴിവാക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ മുൻകരുതലുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിന് പരിശോധനകൾ വേണ്ടതാണ്. നിർമ്മാണ ഘട്ടത്തിൽ നടത്തുന്ന പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ ഡിസൈൻ ആവശ്യങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തി ഉചിതമായ മാറ്റങ്ങൾ ഡിസൈനിലും തുടർന്നുള്ള നിർമ്മാണത്തിലും വരുത്താൻ കഴിയും. പരിശോധനകൾ ഫലപ്രദമാകുന്നതിന് മാപനോപകരണ സജ്ജീകരണങ്ങൾ ഒഴിച്ചുകൂടാൻ വയ്യാത്തതാണ്.

ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ


അണക്കെട്ടിലെ നിശ്ചിത സീമയ്ക്കു മുകളിൽ ജലവിതാനം ഉയർന്നാൽ അണക്കെട്ടിന് അപകടമുണ്ടാകും. വെള്ളപ്പൊക്ക കാലങ്ങളിൽ ജലസംഭരണി നിറഞ്ഞ് അധികം വരുന്ന വെള്ളം നിരപായമായി വെളിയിൽ വിടുന്നതിനുള്ള മാർഗ്ഗങ്ങളിലൊന്നായി ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ (Spilways) പ്രയോജനപ്പെടുന്നു. ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ അണക്കെട്ടുകളുടെ രക്ഷാവാൽവുകളാണ്. ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ എപ്പോഴും അണക്കെട്ടിൽ തന്നെയാവണമെന്നില്ല. കൈവഴികളിൽ കൂടിയൊ, ഒരു ജലസംഭരണിയ്ക്ക് ഒന്നിലധികം അണക്കെട്ടുകളുണ്ടെങ്കിൽ അവയിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്നിൽ കൂടിയൊ അധിക ജലം പുറത്തേയ്ക്കു വിടാൻ കഴിയും. അണക്കെട്ടുകൾക്കു സമീപമുള്ള ഉയർന്ന ചാലുകളിലോ, തുരങ്കങ്ങളിലോ കൂടി അധിക പ്രവാഹം വെളിയിൽ വിടാവുന്നതാണ്. ജലസംഭരണിയിൽ വരാവുന്ന അധിക ജലം നിരപായമായി വെളിയിൽ വിടാൻ വേണ്ടത് നിർബന്ധമായും ചെയ്തിരിയ്ക്കണം. കവിഞ്ഞൊഴുകിയാൽ മണ്ണണക്കെട്ടുകൾക്ക് അപായം നിശ്ചയമാണ്. സമൃദ്ധമായ നിർഗ്ഗമ ശേഷിയുള്ള ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ മണ്ണണക്കെട്ടുകൾക്കു കൊടുക്കുന്നത് ഇതുകൊണ്ടാണ്. ജലസംഭരണികളിൽ കവിഞ്ഞു വരുന്ന ജലം പുറത്തേക്കു സുരക്ഷിതമായി കടത്തി വിട്ടില്ലെങ്കിൽ അണക്കെട്ട്, അസ്ഥിവാരം പ്രത്യേകിച്ചും, കാർന്നു പോകലിനും (Scouring) അപരദനത്തിനും വിധേയമാകും. ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ ഇത്തരത്തിലുള്ള വിനാശക പ്രവണതകളെ അതിജീവിക്കാൻ സഹായകമായി തീരുകയും അണക്കെട്ടുകളുടെ ഈടിന് പ്രയോജനപ്പെടുകയും ചെയ്യും.

ഉത്പ്ളാവങ്ങൾ പ്രധാനമായി രണ്ടു തരമാണുള്ളത്. ഉപരിപ്രവാഹ ഉത്പ്ളാവമാണ് ഒന്ന്. ഇത് അണക്കെട്ടിന്റെ ഭാഗമായിട്ടാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്. അണക്കെട്ടിൽനിന്നും സ്വതന്ത്രമായി പ്രവർത്തിച്ച് തോടു വഴിയോ തുരങ്കം വഴിയോ വെള്ളം പുറത്തു വിടുന്ന ഉത്പ്ളാവങ്ങളാണ് രണ്ടാമത്തെ ഇനം. നിർമ്മാണത്തിനു വേണ്ടിവരുന്ന ചിലവ്, നിരപായത, അണക്കെട്ടിന്റെ സ്ഥാനം എന്നിവയൊക്കെ പരിഗണിച്ചിട്ടാണ് ഏതു തരം ഉത്പ്ളാവമാണ് വേണ്ടതെന്ന് തീരുമാനിക്കുന്നത്. വിവിധ തരത്തിലുള്ള പ്രവാഹ നിയന്ത്രണോപാധികൾ ഉത്പ്ളാവങ്ങളിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്താറുണ്ട്. 'ഉപരിപ്രവാഹവിയർ' (Overflow weir), 'പാർശ്വ ചാനൽ ഉപരിപ്രവാഹ വിയർ', 'പതന പ്രവേശിക' (Drop inlet) മുതലായവ ഇത്തരം ജലപ്രവാഹ നിയന്ത്രണോപാധികളാണ്.

ഉത്പ്ളാവങ്ങളുടെ നിർഗ്ഗമങ്ങൾ അണക്കെട്ടിന്റെ പാദാഗ്രത്തിൽ നിന്നും ആവശ്യമായത്ര അകലത്തിൽ ആയിരിക്കണം. ഉത്പ്ളാവങ്ങളിൽ നിന്നും കവിഞ്ഞ പ്രവേഗത്തിലുള്ള ജല പ്രവാഹം അണക്കെട്ടിന്റെയും അതിന്റെ അസ്ഥിവാരത്തിന്റെയും അപരദനത്തിനിടയാകാത്ത വിധത്തിൽ ആവശ്യമായ മുൻകരുതലുകൾ സ്വീകരിക്കാറുണ്ട്. അണക്കെട്ടുകളുടെ ഉത്പ്ളാവങ്ങളിൽ നിന്നും നിർഗ്ഗമങ്ങളിൽ നിന്നും ജലശീർഷത്തിന് അനുസരിച്ച് ശക്തിയോടു കൂടിയായിരിക്കും വെള്ളം ചാടുന്നത്. ഈ പ്രവാഹത്തിന്റെയും, കുതിച്ചു ചാട്ടത്തിന്റെയും ഊർജ്ജം നിയന്ത്രണ വിധേയമാക്കാത്ത പക്ഷം കീഴ്ചാലിന്റെ കരകൾക്കും അണക്കെട്ടിന്റെ അസ്ഥിവാരത്തിനും നാശമുണ്ടാകും. ഇത്തരം ജലപ്രവാഹങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം ക്ഷയിപ്പിക്കുന്നതിന് വിവിധ മാർഗ്ഗങ്ങൾ അവലംബിക്കാവുന്നതാണ്. കുതിച്ചൊഴുകി വരുന്ന വെള്ളം വന്നു വീഴുന്നതിനു വേണ്ടി അണക്കെട്ടിനോടു ചേർന്ന് ചെറിയ ഒരു തടാകം നിർമ്മിച്ച് അതിൽ വെള്ളം കെട്ടി നിർത്തുന്നു. ഇതിന് 'ശമന തടാകം' (stilling basin) എന്നു പറയുന്നു. തടാകത്തിന്റെ ആഴം വെള്ളച്ചാട്ടത്തിന്റെ തോതനുസരിച്ച് ഏറിയും കുറഞ്ഞുമിരിക്കും. ഊർജക്ഷയത്തിന് ഉപകരിക്കത്തക്ക രീതിയിൽ തടാകത്തിന്റെ രൂപത്തിലും വൈവിദ്ധ്യമുണ്ടാകും. വെള്ളം വന്നു വീഴുന്ന ഇടം മുതൽ നീണ്ട ചരിവുകൾ കൊടുത്ത് ജലം കുത്തനെ ഒഴുകാതെ നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതാണ്. ച്യൂട്ട് ബ്ളോക്ക്, ഫ്ളോർ ബ്ളോക്ക് മുതലായവ വെള്ളച്ചാട്ടം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള മാർഗ്ഗങ്ങളാണ്. 'നിമഗ്നബക്കറ്റ്' (submerged bucket) ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയും പ്രവാഹത്തിന്റെ ഊർജ്ജ ക്ഷയം നിർവ്വഹിക്കാറുണ്ട്.

ഒഴുക്ക് നിയന്ത്രിക്കാനും ക്രമപ്പെടുത്താനും വിവിധ തരത്തിലുള്ള ഗേറ്റുകൾ ഉത്പ്ളാവങ്ങളിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വരുന്നു. ഉറപ്പിച്ച റോളർ ഗേറ്റ് (fixed roller gate), സ്വതന്ത്ര റോളർ ഗേറ്റ് (free roller gate), ടെയിന്റർ ഗേറ്റ് (Taintor gate), ഡ്രംഗേറ്റ് (Drum gate), റെയിനോൾഡ് ഗേറ്റ് (Reinold's gate), വിശ്വേശ്വരയ്യ ഗേറ്റ് മുതലായവ ഇത്തരം ചില ഗേറ്റുകളാണ്. ഉറപ്പിച്ച റോളർ ഗേറ്റുകളിൽ ഗേറ്റിന്റെ ഇരു ഭാഗത്തും പൊക്കത്തിൽ രണ്ടോ മൂന്നോ സ്ഥലത്ത് ഉരുക്കു റോളറുകൾ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കും. ഗേറ്റ് മുകളിലേക്കും താഴത്തേക്കും ചലിക്കുന്നതിന് അനുസരിച്ച് റോളറുകളും ഉരുളുന്നവയായിരിക്കും. ടെയിന്റർ ഗേറ്റുകൾക്ക് സെക്ടർ ഗേറ്റുകളെന്നും പേരുണ്ട്. സാമാന്യം വലിയ സ്പാനുകൾക്കും ഇവ അനുയോജ്യമാണ്. മഞ്ഞു കട്ടകളുള്ള ജലപ്രവാഹമുള്ളിടത്താണ് ഡ്രംഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഡോ.എം. വിശ്വേശ്വരയ്യയാണ് വിശ്വേശ്വരയ്യ ഗേറ്റ് ഡിസൈൻ ചെയ്തത്. പൂനയ്ക്കടുത്തുള്ള ഖഡക്വാസ്ല അണക്കെട്ടിൽ ഇത്തരം 88 ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.

നിർഗമ സജ്ജീകരണങ്ങൾ

സംഭരണിയിൽ നിന്നും പുറത്തേക്കു വിടുന്ന ജലത്തിന്റെ പ്രവാഹം നിയന്ത്രിക്കുകയും ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് നിർഗ്ഗമ സജ്ജീകരണങ്ങളാണ്. നിർഗ്ഗമ പ്രവർത്തനത്തിന് ഒരു പ്രവേശിക (intake)യും, ഒരു നിർഗ്ഗമ (Outlet)വും ഇവയെ തമ്മിൽ ബന്ധിക്കുന്ന ഒരു ജലവാഹിനിയും ആവശ്യമാണ്. പ്രവേശിക അടയ്ക്കുന്നതിന് 'മരത്തട' മുതലായവ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ഇത് ജലവാഹിനി ജലമുക്തമാക്കി പരിശോധിക്കുന്നതിനും കേടുപാടുകൾ തീർക്കുന്നതിനും വേണ്ടിയാണ്. ജലവാഹിനികളിൽ ക്രമീകരണ വാൽവുകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്താം. നിർഗ്ഗമങ്ങൾക്കു താഴെ ആവശ്യമുള്ളിടത്ത് ഊർജ്ജക്ഷയോപാധികൾ സജ്ജീകരിക്കുക സാധാരണമാണ്.

നിർഗമങ്ങൾ അണക്കെട്ടിലുള്ള അറ (chamber)യിലോ, കീഴ്ചാൽ മുഖത്തിലുള്ള വാഹിനിയുടെ അറ്റത്തോ, താങ്ങു തൂണുകൾക്കുള്ളിലൂടെയുള്ള തുരങ്കത്തിലോ ആകാം. മണ്ണണക്കെട്ടുകളിൽ സാധാരണയായി താങ്ങു തൂണുകൾക്കുള്ളിലൂടെയുള്ള തുരങ്കങ്ങളിലാണ് നിർഗ്ഗമങ്ങൾ സജ്ജീകരിക്കുക പതിവ്. മണ്ണണക്കെട്ടുകളിൽ തന്നെ തോടു കീറി അതിലും അണക്കെട്ടിനുള്ളിൽ കൂടെ കടന്നു പോകുന്ന ജലവാഹിനികളിലും നിർഗ്ഗമങ്ങൾ സജ്ജീകരിക്കാം. മണ്ണണക്കെട്ടുകളിൽ ജലവാഹിനികൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ജലച്ചോർച്ചയുണ്ടാകാൻ എളുപ്പമുണ്ട്. ഇത്തരം ചോർച്ച തടയുന്നതിനുളള എല്ലാ മുൻകരുതലുകളും സ്വീകരിച്ചിരിക്കണം.

നിർഗമ സജ്ജീകരണങ്ങളുടെ പ്രവേശന ദ്വാരത്തിൽ ചപ്പു ചവറുകൾ തടയുന്നതിന് 'ട്രാഷ് റാക്കുകൾ' (Trash racks) ഉപയോഗപ്പെടുത്താറുണ്ട്. അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ മുഖത്ത് സജ്ജീകരിക്കുന്ന ജലനിർഗ്ഗമ നിർമ്മിതികൾ ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ അടയ്ക്കാൻ കഴിയുന്നവയായിരിക്കും. വാഹിനികളിലെയും തുരങ്കങ്ങളിലെയും കേടുപാടുകൾ തീർക്കുന്നതിന് അവയിലെ വെള്ളം ഒഴിവാക്കണം. ഇതിനാണ് അടയ്ക്കുകയും തുറക്കുകയും ചെയ്യാവുന്ന ഷട്ടറുകൾ നിർഗ്ഗമ നിർമ്മിതികളുടെ മേൽചാൽ മുഖത്ത് സ്ഥാപിക്കുന്നത്. അടയ്ക്കുകയും തുറക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിന് 'ശീർഷഗേറ്റു'കളും, തടത്തടികളും മറ്റും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന പതിവുമുണ്ട്.

നിർഗമ നിയന്ത്രണഗേറ്റുകൾ. ജലസംഭരണിയുടെ നിർഗ്ഗമ സജ്ജീകരണങ്ങളിലെ ജലബഹിർഗമന നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുകയും ക്രമപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് വിവിധ തരത്തിലുള്ള ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ്. ആരീയ ഗേറ്റുകൾ (Radial gates), നീഡിൽ വാൽവുകൾ, ബട്ടർഫ്ളൈ വാൽവുകൾ മുതലായവ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. പെട്ടെന്നുള്ള ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗപ്പെടുത്താവുന്ന സുരക്ഷാ ഗേറ്റുകൾ വേറെയുണ്ട്. ഇത്തരം സുരക്ഷാ ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗത്തിലുള്ള മറ്റു ഗേറ്റുകളുടെ കേടുപാടുകൾ തീർക്കുന്നതിനു വേണ്ടി ജലസംഭരണിയിലെ വെള്ളം വറ്റിക്കാതെ തന്നെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ളതാണ്.

ഉറപ്പിച്ചു വച്ചിട്ടുള്ള ചാലുകളിൽ ഉയർത്തുകയും താഴ്ത്തുകയും ചെയ്യാവുന്ന ഫലക(leaf)ത്തോടു കൂടിയതാണ് സ്ളൈഡ് ഗേറ്റ്. ഇത് താഴ്ന്ന ജലമർദ്ദമുള്ള സ്ഥലത്താണ് കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാകുക. ഉന്നത ജലമർദ്ദത്തെ ഉദ്ദേശിച്ചുള്ള ഗേറ്റുകൾക്ക് വെള്ളോടു കൊണ്ടുള്ള ഇരിപ്പിടങ്ങളിൽ ദീർഘ ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ഫലകങ്ങളാണുള്ളത്. 35 മീ. ജലശീർഷംവരെയും സുരക്ഷാ ഗേറ്റുകളെന്ന നിലയിലും ഇത്തരം ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നു. ജറ്റ്ഗേറ്റ് ഒരു പ്രത്യേക തരത്തിലുള്ള സ്ളൈഡു ഗേറ്റാണ്. അണക്കെട്ടിന്റെ മേൽചാൽ മുഖത്തു നിന്നും ജറ്റ് ഗേറ്റിന്റെ ഫലകത്തിന് തൊട്ടടുത്ത് ജലവാഹിനി 45ബ്ബ-യിൽ പെട്ടെന്നു ചുരുങ്ങുകയും തത്ഫലമായി ഗേറ്റിൽ കൂടി ഒരു സ്വതന്ത്ര ജറ്റിന്റെ നിലയിൽ വെള്ളം പുറത്തു കടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആരീയ ഗേറ്റിലാവട്ടെ ആരീയ തലത്തിൽ താങ്ങപ്പെട്ട ഒരു ഫേസ്പ്ളേറ്റും അതിന്റെ ഉറപ്പിച്ച വശത്ത് ബെയ്റിംഗു(Bearing)കളുമുണ്ട്. ഇതു വഴി താങ്ങു ശില്പത്തിലേക്കു പ്രണോദം സംക്രമിക്കാനിടയാകുന്നു. സിലിണ്ടർ ആകൃതിയുള്ള ഒരു സ്ഥിരമായ തലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ചലിപ്പിക്കാവുന്ന നീഡിലുകൾ ഉൾക്കൊണ്ടിട്ടുള്ളതാണ് നീഡിൽ വാൽവുകൾ. യാന്ത്രിക ശക്തിയോ ജല ശക്തിയോ ഉപയോഗിച്ച് ഈ നീഡിലുകൾ തുറക്കുകയോ അടയ്ക്കുകയോ ചെയ്യാം.

പെൻസ്റ്റോക്കുകൾ

ജല വൈദ്യുത അണക്കെട്ടിന്റെ ജലസംഭരണിയിൽ നിന്നും ടർബൈനിലേക്ക് ജലം എത്തിക്കുന്ന കുഴലിനാണ് പെൻസ്റ്റോക്ക് എന്നു പറയുന്നത്. പെൻസ്റ്റോക്കുകൾ സാധാരണയായി ഉരുക്കു പൈപ്പുകളും ചിലയിടങ്ങളിൽ പ്രബലിത കോൺക്രീറ്റ് പൈപ്പുകളും അപൂർവ്വമായി തടി കൊണ്ടുള്ള കുഴലുകളും ആയിരിക്കും. പെൻസ്റ്റോക്കുകളുടെ ഡിസൈനിൽ ജലമർദ്ദവും ജലപ്രവേഗവുമാണ് പ്രധാനമായി പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നത്.

ഇന്ത്യയിലെ മുഖ്യ അണക്കെട്ടുകൾ

ജലസംഭരണത്തിനും ജലസേചനത്തിനുമായി വെള്ളത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് കൃത്രിമമായി നിയന്ത്രിക്കുന്ന സമ്പ്രദായം പഴയ കാലം മുതലേ  ഇന്ത്യയിൽ നിലവിലിരുന്നതായി മുമ്പു തന്നെ പ്രസ്താവിച്ചുവല്ലോ. പ്രസ്തുത ലക്ഷ്യം സാധിക്കുന്നതിനു വേണ്ടി ചെയ്ത നിർമ്മാണങ്ങളുടെ ഒരു നല്ല ഭാഗം 19-ാം ശ.-ത്തിലാണ് ഉണ്ടായിട്ടുള്ളത്. ഈ പ്രസ്ഥാനത്തിന്റെ സ്വാഭാവികമായ പരിണാമമാണ് ഇന്ത്യയിലെ ഇന്നത്തെ അണക്കെട്ടുകൾ. അവയിൽ മുഖ്യമായതെല്ലാം തന്നെ 1947-നുശേഷം നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടവയാണ്. ഒന്നാം പദ്ധതിയിൽ കാർഷിക വികസനത്തിനു മുൻഗണന നൽകിയതിന്റെ ഫലമായി അണക്കെട്ടു നിർമ്മാണത്തിൽ വമ്പിച്ച പുരോഗതി അനുപേക്ഷണീയമായി തീർന്നു. തുടർന്നുള്ള പദ്ധതികളിലും ഈ പരിപാടിക്കു കേന്ദ്ര ഗവൺമെന്റ് വലിയ പ്രാധാന്യം കല്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. അങ്ങനെ ആധുനിക സംവിധാനത്തിലുള്ള വളരെ അണക്കെട്ടുകൾ നിലവിൽ വന്നപ്പോൾ ആ രംഗത്തു ചരിത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ചില അണക്കെട്ടുകളും ഉണ്ടായി.

ലോകത്തിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട അണക്കെട്ടുകൾ

അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ കീഴറ്റം മുതൽ 15 മീ.ൽ കൂടുതൽ ഉയരമുള്ള അണക്കെട്ടുകളാണ് വലിയ അണക്കെട്ടുകൾക്കായുള്ള അന്തർദ്ദേശീയ സമിതി (International Commission on Large Dams) സാധാരണ പരിഗണിക്കാറ്. അസ്ഥിവാരത്തിന്റെ സങ്കീർണ്ണ്ണത, ജലസംഭരണിയുടെ വിസ്തീർണ്ണ്ണം മുതലായവ പ്രത്യേകം പരിഗണിച്ച് ചില ഉപാധികൾക്കു വിധേയമായി 10 മീ.-ൽ കൂടുതൽ ഉയരമുളള ഏതാനും അണക്കെട്ടുകൾ കൂടി വലിയ അണക്കെട്ടുകളുടെ പരിധിയിൽ പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

ബ്രസീലിലെ പരാന നദിയിൽ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഇറ്റാപ്പു (itaipu) അണക്കെട്ട് ലോകത്തിലെ വലിയ അണക്കെട്ടുകളിൽ ഒന്നാണ്. ഉയരം 225 മീ. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ഹൈഡ്രോ ഇലക്ട്രിക് പ്രോജക്ടുകളിൽ ഒന്നാണിത്.

ഇന്ത്യയിലെ ഏറ്റവും വലിയ അണക്കെട്ടാണ് സർദാർസരോവർ പദ്ധതിയിലേത്. നിർമ്മാണത്തിലിരിക്കുന്ന ഈ പദ്ധതി ഗുജറാത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. നർമദാ അണക്കെട്ടാണ് നിർമ്മാണത്തിലുള്ള മറ്റൊരു പദ്ധതി.

അണക്കെട്ടുകളും ഭൂകമ്പവും

പല വലിയ അണക്കെട്ടുകളും ഭൂകമ്പ സാധ്യതയുള്ള പ്രദേശങ്ങളിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. അണക്കെട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഭൂകമ്പ പ്രതിരോധം ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്. ജപ്പാൻ, അമേരിക്ക, ഏഷ്യൻ രാജ്യങ്ങൾ എന്നിവിടങ്ങളിലെ ഭൂകമ്പ സാദ്ധ്യതാ പ്രദേശങ്ങളിൽ ഇത്തരം അണക്കെട്ടുകൾ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നുണ്ട്. ശക്തമായ ഭൂകമ്പങ്ങൾ അണക്കെട്ടുകളുടെ തകർച്ചയ്ക്കും അതു മൂലം വൻ നാശത്തിനും കാരണമായേക്കാം. അണക്കെട്ടുകളും, ജലസംഭരണികളും അതത് പ്രദേശത്തെ ഭൂകമ്പ സാധ്യത കൂട്ടുന്നതായി കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇത്തരത്തിൽ ഏതാണ്ട് ഇരുപതോളം അണക്കെട്ടുകൾ ചൂണ്ടിക്കാണിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. അമേരിക്കയിലെ ഹ്യൂവർ അണക്കെട്ട്, ഈജിപ്തിലെ അസ്വാൻ അണക്കെട്ട് എന്നിവ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ഇന്ത്യയിലെ കൊയ്ന അണക്കെട്ടും ഇതിൽ പെടുന്നു. ഇതു മൂലം വലിയ അണക്കെട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനെതിരെ ലോകമെമ്പാടും പ്രക്ഷോഭങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്.

Category:എൻജിനീയറിങ്-സിവിൽ

 അവലംബം 

 പുറത്തേക്കുള്ള കണ്ണികൾ 

മലയാളം വാരിക, 2012 ജൂലൈ 20 
അണക്കെട്ടുകൾ

വർഗ്ഗം:അണക്കെട്ടുകൾ
വർഗ്ഗം:സാങ്കേതികം
വർഗ്ഗം:ജലസേചനം