Плотина – это любой барьер, сдерживающий воду; плотины в основном используются для сохранения, управления и/или предотвращения перетока избыточной воды в определенные регионы. Кроме того, некоторые плотины используются для производства гидроэлектроэнергии. В этой статье исследуются искусственные плотины, но плотины также могут быть созданы естественными причинами, такими как массовые истощения, или даже такими животными, как бобр.
Другой термин, часто используемый, когда обсуждение плотин – это водохранилище. Водохранилище – это искусственное озеро, которое в основном используется для хранения воды. Их также можно определить как особые водоемы, образованные в результате строительства плотины. Например, водохранилище Хетч-Хетчи в национальном парке Йосемити в Калифорнии – это водоем, созданный и сдерживаемый плотиной О’Шонесси.
Типы плотин
Одним из наиболее распространенных типов крупных плотин является арочная плотина. Эти каменные или бетонные плотины идеально подходят для узких и/или каменистых мест, поскольку их изогнутая форма легко удерживает воду за счет силы тяжести без необходимости использования большого количества строительных материалов. Арочные дамбы могут иметь одну большую арку или несколько маленьких арок, разделенных бетонными контрфорсами. Дамба Гувера, которая находится на границе штатов Аризона и Невада в США, является арочной плотиной.
Другой тип плотины – контрфорс. Они могут иметь несколько арок, но, в отличие от традиционной арочной дамбы, они также могут быть плоскими. Обычно контрфорсы изготавливаются из бетона и имеют ряд распорок, называемых контрфорсами, вдоль нижней стороны плотины, чтобы предотвратить естественный поток воды. Дамба Дэниел-Джонсон в Квебеке, Канада, представляет собой многокарточную контрольную плотину.
В США наиболее распространенным типом плотины является насыпная плотина. Это большие плотины, сделанные из почвы и камня, которые используют свой вес, чтобы удерживать воду. Чтобы вода не проходила через них, насыпные дамбы также имеют толстую водонепроницаемую сердцевину. Плотина Тарбела в Пакистане – самая большая в мире насыпная плотина.
Наконец, гравитационные плотины – это огромные плотины, которые сконструированы так, чтобы удерживать воду, используя только собственный вес. Для этого они строятся с использованием большого количества бетона, что делает их сложными и дорогими в строительстве. Плотина Гранд-Кули в американском штате Вашингтон представляет собой гравитационную плотину.
Типы водохранилищ и конструкции
Первая и Обычно самый крупный тип водохранилища называется долинным водохранилищем. Это водохранилища, расположенные в узких участках долины, где огромное количество воды может удерживаться на берегах долины и плотине. Лучшее место для плотины в этих типах водохранилищ – это место, где ее можно наиболее эффективно встроить в стенку долины для образования водонепроницаемого уплотнения.
Для строительства водохранилище, перекрытое плотиной, река должна быть отведена, обычно через туннель, в начале работ. Первым этапом создания водоема такого типа является заливка прочного фундамента под плотину, после чего можно начинать строительство самой плотины. Выполнение этих шагов может занять от нескольких месяцев до нескольких лет, в зависимости от размера и сложности проекта. После завершения отвод удаляется, и река может свободно течь к плотине, пока она постепенно не заполнит водохранилище.
Противоречие между плотиной
Кроме того, создание водохранилища требует затопления больших участков земли за счет окружающей среды, а иногда и деревень, поселков и небольших городов. Например, строительство плотины «Три ущелья» в Китае потребовало переселения более миллиона человек и затопило множество различных археологических и культурных памятников.
Основные виды использования плотин и водохранилища
Еще одно важное использование плотин – это производство электроэнергии, поскольку гидроэлектроэнергия является одним из основных источников электроэнергии в мире. Гидроэнергетика генерируется, когда потенциальная энергия воды на плотине приводит в действие водяную турбину, которая затем включает генератор и вырабатывает электричество. Чтобы наилучшим образом использовать энергию воды, в обычных плотинах гидроэлектростанций используются водохранилища разного уровня, позволяющие регулировать количество вырабатываемой энергии по мере необходимости. Например, когда спрос низкий, вода удерживается в верхнем резервуаре, а по мере увеличения потребности вода сбрасывается в нижний резервуар, где она вращает турбину.
Некоторые другие важные применения плотин и водохранилищ включают стабилизацию потока воды и орошение, предотвращение наводнений, отвод воды и отдых.
Чтобы узнать больше о плотинах и водохранилища посещают сайт плотин PBS.
- Рогун – 1099 футов (335 м) в Таджикистане
- Нурек – 984 фута (300 м) в Таджикистане
- Гранд Диксенс – 932 фута (284 м) в Швейцарии
- Ингури – 892 фута (272 м) в Грузии
- Борука – 876 футов (267 м) в Коста-Рике
- Вайонт – 860 футов (262 м) в Италии
- Чикоасен – 856 футов ( 261 м) в Мексике
- Техри – 855 футов (260 м) в Индии
- Альваро Абрегон – 853 футов (260 м) в Мексике
- Мовуазен – 820 футов (250 м) в Швейцарии
- Озеро Кариба – 43 кубических мили (180 км³) в Замби a и Зимбабве.
- Куйбышевское водохранилище – 14 кубических миль (58 км³) в России