Kada arhitekte projektuju zgradu, oni izgrade maketu da bi proverili kako će njihov dizajn funkcionisati i izgledati kao stvarna fizička struktura. Šta se dešava, međutim, kada inženjeri projektuju stvari koje će morati biti kompatibilne sa strujama u rekama... stvari kao što su brane, mostovi ili pumpne stanice? Pa, to je mesto gde inženjerske firme specijalizovane za vodne resurse kao što je Northwest Hydraulic Consultants (NHC) dolaze u priču.
Njihov rad često obuhvata izgradnju tačnih minijatura rečnih puteva, zajedno sa tekućom vodom. Nedavno je direktor kompanije NHC, Daren Šepard (Darren Shepherd), predstavio proces proizvodnje jednog od njihovih najuzbudljivijih modela - norvešku reku sa brzacima u razmeri jedan naprema dvanaest.
Šepard je, kao i kompanija, smešten u glavnoj kancelariji firme u Edmontu u Kanadi. On radi sa klijentima iz celog sveta, koji žele da znaju kako će njihov konkretan projekat izgledati i funkcionisati sa rekom (ili drugim oblikom vodene površine) koja je tu planirana.
Oglas
Oni su znatiželjni oko faktora kao što su optimalne lokacije za njihovo postavljanje, njena sposobnost da izdrži pod različitim uslovima protoka, kao i njen uticaj na postojeće strukture, objekte ili reke koje se nalaze u blizini.
Ne tako davno, NHC je angažovao kajakaški klub čije je sedište u Kongsbergu u Norveškoj. Reka Numedalslagen teče kroz njihov grad, i dok ona svakako sadrži brzake, oni nisu naručito "uzbudljivi". Jedna posebna ivica je veoma opasna - početnici mogu biti zarobljeni i udavljeni u tom vodenom vrtlogu.
Koristeći finansiranja iz DNB, norveške najveće banke, kajaški klub Kongsberg Padleklubb želeo je da sazna kako bi korito reke moglo biti promenjeno, kako bi se ta opasna ivica pripitomila i pretvorila u rekreacioni brzak - sa krajnjim ciljem stvaranjem poligona za takmićenja sa odrđenim uslovima protoka vode.
Ova vrsta projekta je nešto za šta bi ljudi pomislili da se računari mogu koristiti, i dok su digitalni modeli zaista od neke koristi, Šeprad tvrdi da oni sami po sebi nisu dovoljni. "Prednost fizičkog modela jeste što smo u stanju da vizualizujemo i kvalitativno posmatramo funkcije brzaka", rekao je on.
"Da li dobijate lepo uvijanje vode, dobar osećaj? Obično kompjuterski modeli su statični, dok sa ovim realnim modelima stvari mogu biti nestabilne i relativno dinamične... Ako biste želeli da pokušate da dođete do tog nivoa detaljnosti sa kompjuterskim modelom, on bi bio preterano veliki i njegovo pokretanje bi dugo trajalo."
Šepard je započeo projekat putovanjem u Kongsberg, gde je utvrdio relativnu iskošenost reke, posmatrao njene hidrauličke karakteristike, i učestvovao na brojnim sastancima sa projektantskim timom, regulatornim agencijama i drugim zainteresovanim stranama.
Koristeći nešto poznato kao robotska totalna stanica - instrument za premere koji se sastoji od stacionarnog uređaja koji koristi laser kako bi prati precizno pozicioniranje prizme montirane na kraju ručno držanog mernog štapa - kajakaški klub i lokalni norveški geolozi su bili u stanju da stvore digitalnu topografsku mapu podvodnog korita.
U delovima gde je reka bila prebrza ili duboka, istraživačka ekipa je koristila gumeni splav koji se održavao na određenom polažaju na reci uz pomoć kanapa i kotura koji su bili pričvršćeni na obe obale.
Naoružan sa svim ovim informacijama, Daren se vratio u Edmonton, gde je počeo izradu kompjuterskog modela ne bi li video kako će fizički model izgledati. Znajući koliko vode treba uključiti u takve modele može da bude nezgodno.
U ovom konkretnom slučaju, inženjeri su morali da se uvere da postoji dovoljno istezanja korita namesto problematične ivice kako bi pravilno simulirali obrazce protoka i distribuciju toka reke. Takođe su morali da obuhvate i predvide dovoljno vode nakon ivice kako bi osigurali da voda može da teče preko nje nesmetano do kraja.
Razmera modela je bila još jedan faktor. Prevelik, i stope pumpanja koji simuliraju čitav niz rečnih brzaka bi jednostavno bile nepraktične. Suviše mali, i nesrazmerni molekularni sastav vode postaje bitan faktor. Uostalom, dok se geografske odlike reke mogu biti minijaturizovane, fizičke osobine vode (kao što je njen viskozitet i površinska tenzija) ne mogu biti "manje".
U ovom projektu konkretno, veličine vazdušnih mehurića unutar brzaka su takođe morali biti uračunati - iako je model za dvanaest puta manji od prave veličine reke, mehurovi u ovom delu reke sa brzacima ne mogu biti napravljeni tako da budu dvanaest puta manji od onih u reci. Kada su članovi kajakaškog kluba potvrdili render, izgradnja fizičkog modela je započela.
Kao i kod većine modela kompanije HNC, i ovaj se sastojao prvo od izgradnje okvira od iverice, koji je napravljen od niza šablona poprečnih preseka. Gornje ivice ovih šablona su odgovarale konturama korita reke. Nakon što su spojevi iverice načinjeni vodootpornim sa silikonom i penom, model je ispunjen sa šljunkom.
U tom trenutku su slavine pod pritiskom dodate, koje omogućavaju inženjerima da precizno mere nivo vode na različitim tačkama u modelu. Konačno, pošto reka Numedalslagen ima kameno dno, sloj bezona je dodat kako bi ga imitirao.
Zatim je dodat element bez koga ništa od ovoga ne bi imalo smisla - voda. Moćni pumpe modela su uključene kako bi pokrenule sistem cirkulacije vode. Iako je protok te vode samo umanjena verzija stvare reke, Šepard i njegov tim su ga fino podesili upoređivanjem fotografija i videa stvarne reke sa njihovim modelom. Kao što vidite na fotografiji ispod, krajnji rezultat je bio vrlo sličan.
Kada je sve bilo postavljeno i pokrenuto, inženjeri su obratili pažnju na zamenu dela modela koji je predstavlja opasnu ivicu (koji je dizajniran da bude prenosiv) sa delovima materijala koji predstavljaju promene koje mogu biti učinjene na koritu u tom delu. Oni su čak napravili kajak i kajakaša od pene u razmeri jedan naprema dvanaest, koji su koristili da ocene koliko su upotrebljive hidrauličke funkcije.
Nakon otprilike tri nedelje testiranja, kompanija NHC predala je finalni izveštaj klubu Kongsberg Padleklubb. Gradsko veće Kongsberga trenutno razmatra preporuke koje su navedene u njemu. Ako plan bude odobren, lokalna građevinska firma će biti unajmljena da privremeno promeni tok reke, a zatim izmeni ivicu prema Šepardovim specifikacijama. Sam gospodin Šepard će biti na licu mesta kada se to bude desilo, i to u ulozi konsultanta.
Razrađeni model, za koga je trebalo nešto manje od četiri nedelje da se izgradi, je već rastavljen. Model za drugog klijenta je već u razradi, predstvaljajući nove jedinstvene izazove i nagrade za kompaniju NHC i Darnea Šeparda.
"Na kraju, lepo je videti da ste napravili nešto što će koristiti zajednici", rekao je Šepard. "I kao što mnogi od mojih klijenata kažu: 'Ti možeš da budeš dete u svom poslu i da se igraš ceo dan u pesku.'"
