Толқынмен жұмыс істейтін су диірмендері

Кіріспе

Су диірменінің түрі
Су диірменінің түрі

Толқынды диірмен – толқындардың көтерілуі мен төмендеуі арқылы қоздырылатын су диірмені. Тиісті толқынды шығанаққа бөгет салынып, немесе өзеннің құятын жерінен су қоймасы жасалады. Толқын көтерілгенде, ол бір жақты есік арқылы су қоймасына кіреді, ал толқын төмендегенде есік автоматты түрде жабылады. Толқын жеткілікті деңгейге жеткенде, жиналған су су дөңгелегін айналдыру үшін босатылады. Толқынды диірмендер әдетте өзендердің құятын жерлерінде, толқындардың әсерінен алыс, бірақ теңізге жақын орналасқан. Мұндай диірмендерді салған мәдениеттер Орта ғасырлардан бері бар, ал кейбіреулері Рим дәуіріне дейін жетеді. Қазіргі заманғы толқынды диірменнің бір түрі – электр энергиясын өндіретін толқынды бөгет.

Ерте тарих

Рим әлеміндегі ең алғашқы тасқындық диірмен, мүмкін, Лондондағы Флит өзенінде орналасқан, ол римдік дәуірге дейін сақталған. 20 ғасырдың соңынан бері, көптеген жаңа археологиялық жаңалықтар ең алғашқы тасқындық диірмендердің мерзімін біртіндеп ықпалдастырды, олардың барлығы Ирландия жағалауында табылды: 6 ғасырға жататын тік дөңгелекті тасқындық диірмен Уотерфорд маңындағы Киллотеранда орналасқан. 630 жылға дейін салынған екі каналды, көлденең дөңгелекті тасқындық диірмен Корк қаласындағы Литтл аралында қазылған. Оның қасында тік асты дөңгелекпен жұмыс істейтін тағы бір тасқындық диірмен табылды. Англияда дендрохронологиялық зерттеулер бойынша 7 ғасырдың соңына (691 жылға дейін) жататын, өте жақсы сақталған тасқындық диірмен Кенттегі Эббсфлит аңғарында (Темза өзенінің шағын саласы) Эббсфлит халықаралық станциясының құрылысы кезінде, 1-тарамадағы жоғары жылдамдықты теміржол желісінде қазылған. Англиядағы ең алғашқы тіркелген тасқындық диірмендер Domesday Book (1086) кітабында тіркелген. Лия өзенінде сегіз диірмен тіркелген (Үш диірмендегі нысан сақталған, I санаттағы ғимараттар мен шағын мұражай бар), сондай-ақ Довер портындағы диірмен. 18 ғасырға қарай Лондонда шамамен 76 тасқындық диірмен болған, оның ішінде екеуі Лондон көпірінде орналасқан. Вудбридж тасқындық диірмені, Англияның Суффолк графтығындағы Вудбриджде орналасқан, тамаша мысал. 1170 жылға дейін салынған және 1792 жылы қайта жаңартылған бұл диірмен сақталған және қоғамға ашық. 2010 жылы қайта қалпына келтіріліп, 2011 жылы толық жұмыс істеп тұрған күйінде қайта ашылды. Бұл Ұлыбританиядағы ұн өндіретін екінші жұмыс істеп тұрған диірмен. Уэльстегі Кару қаласында да толық сақталған тасқындық диірмен бар, бірақ ол жұмыс істемейді. Жұмыс істеуге алғашқы қалпына келтірілген диірмен – Хэмпшир графтығының Элинг қаласындағы Элинг тасқындық диірмені. Тағы бір мысал, қазір тек тарихи құжаттарда ғана сақталған, Шығыс Сассекс графтығындағы Тайд Миллс ауылындағы диірмен. Фиф-Несс қаласындағы археологиялық зерттеулер нәтижесінде тасқындық диірменнің іздері табылды. Антверпенге жақын Рупельмондеде ортағасырлық тасқындық диірмен әлі де жұмыс істейді, ал Нидерландыда бірнешеуі сақталған. Атлант мұхитының жағалауында бір кезде 750 тасқындық диірмен жұмыс істеді: Солтүстік Америкада шамамен 300, оның ішінде колониялық Бостонның көптеген диірмендері 150 жыл бойы жұмыс істеді. Сонымен қатар, 200-і Британ аралдарында, ал 100-і Францияда тіркелген. Францияның Ранс сағасында да осындай диірмендер болған. Австралияда бұрғылау қондырғылары аз болса да, бұл технологияны колониялық қоныс салушылар 19 ғасырда қолданған. Синглтон диірмені – қазіргі Синглтон диірмені деп аталатын аймақта Хоксбери өзенінің оң жағалауындағы Лейбери өзенінің саласында орналасқан тасқындық диірмен. 20 ғасырдың ортасына қарай сумен жұмыс істейтін диірмендердің қолданылуы күрт азайды. 1938 жылы Рекс Уэйлз жүргізген зерттеуде Англиядағы 23 тасқындық диірменнің тек 10-ы ғана өз күшімен жұмыс істеп тұрғандығы анықталды. Болиедегі бірін Х. Дж. Массингэм 1940 жылдары сипаттаған.

Possibly the earliest tide mill in the Roman world was located in London on the River Fleet, dating to Roman times. Since the late 20th century, a number of new archaeological finds have consecutively pushed back the date of the earliest tide mills, all of which were discovered on the Irish coast: A 6th century vertical wheeled tide mill was located at Killoteran near Waterford. A twin flume, horizontal wheeled tide mill, dating to c. 630, was excavated on Little Island in Cork. Alongside it, another tide mill was found that was powered by a vertical undershot wheel. In England, an exceptionally well preserved tidal mill, dated by dendrochronology to the late 7th century (691 2AD) was excavated in the Ebbsfleet Valley (a minor tributary of the River Thames) in Kent during construction of the Ebbsfleet International Station, on the High Speed 1 railway line The earliest recorded tide mills in England are listed in the Domesday Book (1086). Eight mills are recorded on the River Lea (the site at Three Mills remains, with Grade I listed buildings and a small museum), as well as a mill in Dover harbour. By the 18th century, there were about 76 tide mills in London, including two on London Bridge. Woodbridge Tide Mill, an excellent example, survives at Woodbridge, Suffolk, England. This mill, dating from 1170 and reconstructed in 1792, has been preserved and is open to the public. It was further restored in 2010 and re opened in 2011 in full working order. It is the second working tide mill in the United Kingdom that is regularly producing flour. Carew Castle in Wales also has an intact tide mill, but it is not operating. The first tide mill to be restored to working order is Eling Tide Mill in Eling, Hampshire. Another example, now extant only in historic documents, is the mill in the hamlet of Tide Mills, East Sussex. Traces of a tide mill may be seen at Fife Ness, revealed through an archaeological survey. A mediæval tide mill still operates at Rupelmonde near Antwerp, and there are several that have survived in the Netherlands. At one time there were 750 tide mills operating along the shores of the Atlantic Ocean: approximately 300 in North America, including many in colonial Boston over a 150 year span. In addition, 200 have been documented in the British Isles, and 100 in France. The Rance estuary in France was also home to some of these mills. Although tide mills were few in number in Australia, the technology was used by colonial settlers during the 19th Century. Singleton's mill was a tide mill located on Laybury's Creek, a right bank tributary of the tidal portion of the Hawkesbury River, in an area known now as Singletons Mill. By the mid 20th century, the use of water mills had declined dramatically. In 1938, an investigation by Rex Wailes discovered that of the 23 extant tidal mills in England, only 10 were still working by their own motive power. Of one at Beaulieu, H. J. Massingham wrote in the 1940s,

Қазіргі үлгілері

Жаңа түрдегі толқындық энергия көбінесе үлкен өзен сағасы арқылы бөгет салуды ұсынады. Гидроэлектр станциялары жаңаруға жататын энергия көзі болғанымен, әрбір ұсыныс жергілікті халықтың қарсылығына тап болады, себебі ол жағалаудағы ортаға зиян келтіруі мүмкін. 1966 жылы жасалған бір ұсыныс – 250 МВт қуат өндіретін Ранс бөгеті. Тарихи толқындық диірмендер тек толқын кеткен кезде ғана жұмыс істей алатын болса, Ранс бөгеті толқынның екі бағытында да электр энергиясын өндіре алады немесе сұранысқа қарай суды қайта жинау үшін қолданылуы мүмкін. Аз әсер ететін конструкция – 2007 жылы Странгфорд Лаух тарлығында орнатылған 1 МВт тұрған турбина; бұл орын тарихи толқындық диірменге жақын орналасқан.