Den olympiske hvitevannskurs i Rio er en ingeniørfag

En gang i gang ble whitewater slalom-konkurranser - som omfatter whitewater kanopadling og kajakkpadling - holdt på naturlige strøk av whitewater. Reglene var (og er) villedende enkle. Idrettsutøvere må lede sine båter gjennom de fargede portene, noen går oppstrøms uten å berøre dem. Smashing i en gate er en to-sekunders straff, mangler en port er en 50-sekunders straff. Målet er å ha den raskeste overordnede tiden, og du har (høyst) 90 sekunder for å overleve 250 meter raser whitewater.

Hva startet som en relativt lett sport når det gjelder innstilling - bare velg et steinete elv og du er god å gå! - har utviklet seg til en sport som krevde ingeniører som var i stand til å designe en berg-og dalbane-møter-hinderbane som nøyaktig ville finne ut de beste kanotørene i verden.

For tre av de fem siste OL har to gutter designet whitewater kursene. John Felton var en olympisk slalomkanoper og Bob Campbell pleide å trene den amerikanske whitewater slalomteamet. Sammen driver de Whitewater Parks International, som har designet kurs i London, Rio de Janeiro, og jobber med å designe kurset for OL i Tokyo i 2020.

Kano slalom har hatt en grov historie i OL. Det ble en sport i München-spillene i 1972 og ble straks fjernet, gjort et comeback for 1992s Barcelona Games, da ble truet med å bli kastet ut igjen i 2000 Sydney-spillene da tjenestemenn ikke kunne finne en passende strekning for atleter for å konkurrere. Men slalom-idrettsutøvere var ikke klare til å gi opp på en olympisk kamp, ​​og Felton ledet avgiften ved å designe en whitewaterbane i stadion, og holdt sporten i live.

Å bygge en slalom kurs er en jonglering handling av hydraulikk, intuisjon og eldre bygning. Under utformingen av kurset må arkitekter sørge for at det er dypt nok, at strømmen er konsekvent, og at eddiene og bølgene er utfordrende, men ikke så vanskelige at de blir farlige.

Det er noen funksjoner som alle kurs må inkludere. En olympisk whitewater kurs må være mellom 200-400 meter lang, ha mellom 18-25 porte, og må ta hensyn til venstre og høyre hånd. Kanaler må være dype og brede nok til å produsere bølger som er sterke nok til å bli brukt i en olympisk konkurranse. Eddies eksisterer vanligvis rett bak hindringer, hvor oppstrøms portene vanligvis plasseres.

Utover det grunnleggende, er fysikken på spill i et whitewater kurs utrolig dynamisk og uforutsigbar. Bølger har underliggende eddier og strømmer, og plasseringene til bankene og hindringene skifter dramatisk hvordan vannet samhandler over hele kurset. Det er også friksjon i vannet, da forskjellige strømmer beveger seg med forskjellige hastigheter og gni mot hverandre, og endrer dynamikken.

"For de olympiske idrettsutøverne er det definitivt en standard som du prøver å slå, det er litt av" du vet det når du ser det, "sier Campbell. For å designe dette årets kurs tok Felton og Campbell de grunnleggende kravene fra den olympiske komiteen - minst 200 meter og 0,6 meter dyp, unntatt i eddier hvor vannet måtte være 1 meter dypt - og brukte sin generelle kunnskap om sporten for å justere kanalen tilsvarende.

For ytterligere å komplisere ting ble Rio-tjenestemenn investert i å forsøke å redusere kostnadene ved å drive et stadion, noe som medførte at Felton og Campbell måtte være kreative og kostnadseffektive. De reduserte avstanden de måtte pumpe vannet til kurset ved å gjøre gradienten av hvitvannet mindre bratt. De reduserte også flytningen fra London-banen fra 15 kubikkmeter per sekund til 12 kubikkmeter per sekund. Kanalen er også smalere enn tidligere kurs, noe som gjør at de kan fylle den til nødvendig dybde, men krever mindre totalt vann. Faktisk, i motsetning til den dårlige vannkvaliteten i Rio, har bassenget det mest kraftige vannfiltreringssystemet av ethvert whitewater-kurs som noensinne er bygget. Så langt har det vært bedre enn dykkebassenget.

Når Campbell og Felton hadde en generell ide om hvordan de ønsket at kurset skulle fungere, sendte de designene til det tjekkiske tekniske universitetets hydrauliske laboratorium i Praha. Der bygde hydrauliske ingeniører en skala modell av kurset for å teste strømningshastigheten og strømmen. Dette gjør at de kan oppdage eventuelle store problemer i kurset før de faktisk bygger det. Siden hindringene er helt justerbare, kan vanskeligheten og stillingen til strykene finjusteres først i modellen, og deretter i fullstedsstadion.

Når du designer en olympisk kurs, er tegningen å gå for å bygge de største, nastiest rapids mulig. Men problemet med dette er at det kan føre til kurs som surger annerledes for forskjellige idrettsutøvere. "Og det er ikke å sammenligne epler med epler," sier Campbell. For Rio var målet å skape et kurs som var så konsistent som mulig, samtidig som det var dynamisk.

"I Rio er whitewater nonstop - det går bare fra topp til bunn, rett midt i kurset," sier Campbell. "Hvis du er en fot til høyre eller venstre, gjør vannet noe litt annerledes." Dette gir en krevende og teknisk vanskelig kurs som idrettsutøvere har ravnet på siden de begynte å prøve på det i november i fjor.

Resultatet er en park som ikke bare er kostnadseffektiv, miljøvennlig og teknisk overlegen til den av mange andre rundt om i verden, men en som Campbell og Felton tror kan bli et eventyrspark etter spillene.