stringtranslate.com

Плотина Каннинг

Плотина и водохранилище Каннинг являются основным источником пресной воды для города Перт , Западная Австралия. Плотина расположена на Дарлинг-Скарп и является водохранилищем реки Каннинг . Она известна своим инновационным структурным и гидравлическим проектом, который считался передовым проектом бетонных гравитационных плотин на момент строительства с 1933 года до его завершения в 1940 году. [1] [2]

Плотина Каннинг была основным источником водоснабжения Перта вплоть до 1961 года, когда были задействованы другие источники пресной воды, такие как плотина Серпентайн. [2] В настоящее время плотина поставляет около 20 процентов пресной воды Перта. Приток в водохранилище Каннинг оценивается в 22 гигалитра (0,78 миллиарда кубических футов), а его емкость составляет 90,352 гигалитра (3,1908 миллиарда кубических футов).

С момента своего завершения в 1940 году плотина Каннинг способствовала возникновению широкого спектра экологических и экологических проблем в близлежащих регионах, в число которых входят более распространенное цветение водорослей , потеря среды обитания и седиментация . Несмотря на эти проблемы, плотина Каннинг и прилегающие парки и леса предоставляют разнообразные виды отдыха для общественности, такие как пешие прогулки по кустарникам , исторические прогулки и пикниковые площадки.

История

Развитие реки Каннинг в качестве источника воды для Перта было впервые предложено в отчете первого Совета по городским водопроводным сооружениям Перта в 1896 году. [1] Исследование участка началось в 1897 году, когда инженер Томас Ходжсон провел обследование и предложил нынешнее местоположение плотины в качестве возможного места. [3] Однако, несмотря на рекомендации дальнейших расследований и крайнюю нехватку воды в некоторые годы, государственные средства на строительство плотины были выделены только во время Великой депрессии в 1930-х годах.

В марте 1923 года премьер Джеймс Митчелл объявил, что река Каннинг будет перекрыта плотиной в рамках программы водоснабжения Хиллз, наряду с плотинами Черчмен-Брук и Вунгонг . Программа была направлена ​​на устранение серьезной нехватки воды в столичном Перте. [4] В 1924 году в 6 километрах (4 мили) ниже по течению от нынешней плотины Каннинг была построена небольшая плотина с трубчатым стволом. Она была задумана как быстрое решение проблемы водоснабжения, и вскоре стало очевидно, что необходим крупный водохранилище, хотя прошло девять лет, прежде чем начались работы по нынешней плотине Каннинг. Новая плотина была завершена в 1940 году и обошлась в 1,1 миллиона австралийских фунтов . [5] Инженер Рассел Дюма спроектировал плотину и руководил большей частью ее строительства. [1]

Дальнейшее улучшение было сделано в 1951 году, когда был построен облицованный бетоном канал для отвода потока из близлежащего водосбора Кенгуру-Галли . Плотина Каннинг и водохранилище были основным источником воды Перта до бурного роста города в 1960-х годах и завершения строительства плотины Серпентайн в 1961 году. [1] В 1975 году водохранилище было подключено к интегрированной системе водоснабжения Перта туннелем Каннинг . [6] До его открытия вода текла по контурному каналу Каннинг в Госнеллс . [1]

Плотина и водохранилище Каннинг по-прежнему обеспечивают около 20 процентов потребностей Перта в питьевой воде и играют важную роль в контексте развития Перта.

Резервуар Каннинг также используется для хранения воды с опреснительной установки Квинана . [7] Очищенная вода может перекачиваться с установки в резервуар через насосную станцию ​​Форрестдейл.

Гидрология

Водосборный бассейн плотины Каннинг находится в пределах хребта Дарлинг , который является частью архейского щита , состоящего в основном из гранита с несколькими внедренными линейными поясами метаморфизованных осадочных и вулканических пород. [8]

Плотина расположена в узком ущелье, идущем с востока на запад, со скалистыми склонами, поднимающимися вверх от русла реки. За плотиной южный рукав реки Каннинг присоединяется к основному потоку, а запруженная вода образует озеро, которое простирается назад тремя основными рукавами на восток, юго-восток и юг. [8]

Плотина Каннинг, как она выглядела при 34% мощности

Площадь водосбора составляет 804 квадратных километра (310 квадратных миль). Водохранилище находится на высоте 200 метров (660 футов) над уровнем моря , а самая высокая точка водосбора, гора Кук , находится на высоте 582 метров (1909 футов) над уровнем моря. [8]

Климатически в этом районе выпадает около 900 миллиметров (35 дюймов) осадков в год, большая часть которых выпадает в период с мая по сентябрь. [8] Однако в водосборном бассейне наблюдается большая изменчивость количества осадков: от 700 до 1300 миллиметров (от 28 до 51 дюйма). [8]

С 1975 года среднее количество осадков у плотины уменьшилось на 20 процентов, а приток воды в водосборный бассейн — примерно на 60 процентов. Средний годовой приток в период с 1948 по 1974 год составлял 52 гигалитра (1,8 миллиарда кубических футов), а в период с 1975 по 2004 год он сократился до 22 гигалитра (0,78 миллиарда кубических футов). [8] [9]

Строительство

Строительство дамбы, 1939 г.

Строительство плотины Каннинг положило конец долгому периоду, в течение которого водоснабжение Перта было в целом неудовлетворительным по качеству (из-за солености или бактериального загрязнения, или и того, и другого) и по количеству. [1] Проект, крупнейшая программа общественных работ десятилетия, стимулировал значительный рост местной экономики и обеспечил крайне необходимую работу для примерно пятисот человек. [5]

В проекте было реализовано несколько инновационных концепций проектирования и методов строительства, которые были новыми для Австралии, в то время как другие, использовавшиеся на близлежащей плотине Веллингтон , были усовершенствованы на месте плотины Каннинг.

На плотине Каннинг, как и на всех плотинах, необходимо было принять меры для предотвращения просачивания воды между каменным основанием и конструкцией плотины. [1] На плотине Каннинг, в дополнение к срезанию фундамента до твердой неразрушенной скалы, была проложена траншея с отсечкой вблизи верхней грани плотины, ниже по течению от которой был предусмотрен заполненный камнем дренаж, содержащий открытые сочлененные трубы, чтобы перекрыть любую просачивание между каменным основанием и бетоном плотины. Включение внутренней дренажной системы считалось новаторским в то время. [1] Почти вертикальные трубчатые 8-дюймовые (200 мм) отсечочные дренажи были предусмотрены с интервалом в 5 футов (1,5 м) вдоль плотины для устранения внутренней просачивания через бетон.

Хотя использовались самые современные методы обработки материалов, в некоторых случаях трудосберегающее оборудование работало наряду с операциями, направленными на максимизацию трудозатрат. Рабочие по жизнеобеспечению были наняты в основном для подготовки на месте, строительства дорог, выемки фундамента, очистки леса от чаши водохранилища и некоторых бетонных работ. Квалифицированные рабочие требовались на плотине для установки опалубки, где заливался бетон. Эти рабочие, вероятно, были наняты по обычным ставкам дневной оплаты труда, что было основным методом занятости, использованным на проекте. [1] Впервые в Австралии также использовалась массовая транспортировка цемента; это дало значительную экономию по сравнению с мешковатым цементом, который был стандартной практикой того времени.

В целом строительные работы шли гладко, и с инженерной точки зрения было мало неудач. [3] Однако одна из них произошла на ранних этапах строительства. В марте 1934 года сильный шторм принес 130 мм (5,12 дюйма) осадков менее чем за два дня. В результате река быстро поднялась, затопив фундаментные выработки плотины. Пришлось установить насосы, и работы возобновились через три дня.

Плотина была завершена в сентябре 1940 года. На момент постройки она была самой длинной бетонной гравитационной плотиной в Австралии, [1] а также второй по высоте после плотины Бурринджак в Новом Южном Уэльсе. По состоянию на 1997 год из 90 крупных бетонных и каменных гравитационных плотин в Австралии плотина Каннинг по-прежнему является пятой по высоте и шестой по длине. [1] Это самая большая бетонная плотина в Западной Австралии по длине гребня и объему бетона.

Окончательная стоимость плотины оказалась значительно меньше изначально заложенной в бюджет [3] , и работы были завершены в срок, рассчитанный на семь лет раньше.

Ремонтные работы

Недавно [ время? ] плотина Каннинг подверглась значительному растрескиванию верхних частей плотины и верхней галереи. Исследования показали, что растрескивание было вызвано сильной щелочной агрегатной реактивностью (AAR) в бетоне. [10] AAR приводит к набуханию бетона, что может вызвать вторичные сжимающие напряжения, локализованные картографические трещины и, в конечном итоге, структурные трещины. Кроме того, прочность бетона на растяжение и эластичность значительно снижаются. Известно, что многие старые бетонные плотины страдают от AAR, включая плотину Фонтана в Теннесси и плотину Пьян Телессио в Италии. [11]

В период с 1999 по 2001 год были проведены масштабные восстановительные работы по укреплению стены плотины. [12] Эти работы включали удаление верхних 3,8 м (12 футов) существующей стены плотины и бурение/взрывные работы через стену плотины, а также еще до 70 м (230 футов) в коренной породе ниже. Верхняя часть стены была затем перестроена с использованием железобетона. Наконец, постоянные, повторно напрягаемые грунтовые анкеры были установлены через сформированные и пробуренные отверстия от гребня, чтобы быть нагруженными и залитыми в фундаментную скалу. На момент завершения это были самые большие по мощности и самые длинные постоянные грунтовые анкеры, установленные в мире. [13]

В процессе восстановительных работ была использована инновационная технология бурения и взрыва, называемая проникающим конусным разрушением (PCF). PCF был выбран вместо обычных технологий бурения и/или взрыва из-за сниженного риска повреждения существующей конструкции от вибрации, а также более низкого уровня вредных паров и пыли. [14]

Экологические проблемы

После строительства плотины Каннинг, среди других плотин для снабжения питьевой водой , приток воды в реку Каннинг сократился на 96%. [15] В системе реки Каннинг обитает ряд видов пресноводных рыб, эндемичных для юго-запада Западной Австралии, однако исследования рыб и мест их обитания в этом районе показали, что численность рыб низкая из-за потери среды обитания и потери связи между районами размножения из-за низкого уровня потока, что не позволяет рыбам мигрировать вверх по течению и достигать важных мест размножения и нагула. [16] Застоявшаяся вода, вызванная отсутствием потока воды, стала подходящей средой обитания для успешного размножения завезенного вредителя — рыбы-комара . [17]

Плотина Каннинга вызвала резкое сокращение потока, что значительно изменило водные сообщества макробеспозвоночных ниже по течению. [18] Отсутствие потока воды также привело к плохому эффекту промывки под стенкой плотины. Избыточное количество питательных веществ из удобрений и отходов животных вызвало цветение водорослей и эвтрофикацию . [19]

Многие речные бассейны, которые являются важным летним убежищем и средой обитания для водной и наземной флоры и фауны, были утрачены из-за седиментации и изменения режима течения, вызванного запрудами на реке Каннинг . [17]

Периодическое разлив реки Каннинг из-за плотины необходимо для рассеивания семян, стимуляции прорастания и обеспечения выживания саженцев , пополнения неглубоких уровней грунтовых вод , которые важны в периоды засухи, а также для сдерживания и предотвращения роста сорняков. [17] Однако в периоды малого количества осадков периодические разливы сокращаются.

Отдых

На территории плотины и водосборной зоны и вокруг них проводится ряд мероприятий по организации отдыха. [8] На плотине Каннинг есть несколько зон для пикников (с газовыми грилями ), смотровые площадки и исторические пешеходные маршруты, многие из которых доступны для людей с ограниченными возможностями. [20] Пешие прогулки по кустарникам проходят по всему водосборному бассейну, особенно вдоль тропы Биббулмун , которая проходит через водосборный бассейн примерно в 10 км выше по течению от плотины Каннинг. Несколько трасс для горных велосипедов проходят либо через национальный парк Каннинг, либо через прилегающие государственные лесные массивы. [21]

Водохранилище Каннинг, река Каннинг и притоки являются объектами незаконного вылова маррона , особенно летом. Катание на лодках, рыбалка и плавание в водохранилище запрещены по соображениям здоровья и гигиены. Несанкционированные кемпинги (включая ночевки и/или вне обозначенных мест) и несанкционированная прокладка троп все чаще встречаются в водосборном бассейне Каннинг. [8]

Инженерное наследие

Плотина получила от Инженеров Австралии знак исторического инженерного наследия в рамках Программы признания инженерного наследия . [22]

Галерея

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Кэннинг-Дэм».

Примечания

  1. ^ Имеются небольшие расхождения.

Ссылки

  1. ^ abcdefghijk "Плотина и водохранилище Каннинг, Макнесс Др, Ролейстоун, Западная Австралия (Идентификатор места 101649)". База данных австралийского наследия . Правительство Австралии . Получено 29 ноября 2008 г. .
  2. ^ ab "Как плотина Каннинг решила проблемы водоснабжения Перта - Инженерно-технологический институт: Инженерно-технологический институт". www.eit.edu.au . 13 июля 2018 г. Получено 4 июня 2023 г.
  3. ^ abc Day, Cathy (февраль 2003 г.). "Реестр мест культурного наследия – Контурный канал Каннинга" (PDF) . Совет по культурному наследию Западной Австралии. Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2008 г. . Получено 8 декабря 2008 г. .
  4. ↑ Грегори, Дженни. «Дух большевизма?»: Водный кризис в Перте 1920-х годов». Журнал городской истории . 46 (1): 89–90. doi :10.1177/0096144217692989.
  5. ^ ab Water Corporation. "The Canning Dam". Архивировано из оригинала 7 сентября 2008 года . Получено 29 ноября 2008 года .
  6. ^ День, стр.2
  7. ^ "WA dam level up". ABC News . 3 марта 2008 г. Получено 7 декабря 2008 г.
  8. ^ abcdefgh Департамент водных ресурсов (июнь 2007 г.). "План защиты источника питьевой воды водосборного бассейна реки Каннинг" (PDF) . Серия по защите водных ресурсов . ISSN  1326-7442. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2008 г. . Получено 7 декабря 2008 г. .
  9. ^ Water Corporation. "Statewide Dam Storage – Canning Dam". Архивировано из оригинала 2 октября 2008 года . Получено 29 ноября 2008 года .
  10. ^ Булли, Брюс; Уорк, Боб; Сомерфорд, Майкл (2003). "Dams in the Darling Range" (PDF) . Австралийский симпозиум по геомеханике. Архивировано из оригинала (PDF) 10 ноября 2007 г. Получено 6 декабря 2008 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ Саума, В.; Перотти, Л.; Шимпо, Т. (2007). «Анализ напряжений в бетонных конструкциях, подверженных реакциям щелочных заполнителей». ACI Structural Journal (сентябрь/октябрь 2007 г.).
  12. ^ Moulds, Tony (2001). «Ремонтные работы на плотине Canning Dam 1999–2001». 11-я Национальная конференция по инженерному наследию: Federation Engineering a Nation; Труды . Barton, ACT: Institution of Engineers. стр. 229–236. OCLC  4808967268. Получено 25 мая 2019 г.
  13. ^ Структурные системы. "Грунтовые анкеры плотины Каннинг" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2008 г. . Получено 12 декабря 2008 г. .
  14. ^ Rockbreaking Solutions (2002). "Penetrating Cone Fracture (PCF) – Frequently Asked Questions" (PDF) . Alterrain. Архивировано из оригинала (PDF) 18 июля 2008 года . Получено 12 декабря 2008 года .
  15. ^ Landcare . "Workplace Giving Towards a Healthier Canning River". Landcare. Архивировано из оригинала 31 мая 2008 года . Получено 29 ноября 2008 года .
  16. ^ Департамент окружающей среды. "Река Каннинг течет" (PDF) . Правительство Западной Австралии. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2008 года . Получено 1 декабря 2008 года .
  17. ^ abc Swan River Trust. "Caring for the Canning" (PDF) . Правительство Западной Австралии. Архивировано из оригинала (PDF) 1 сентября 2007 года . Получено 6 декабря 2008 года .
  18. ^ Saunders, DL; Meeuwig, JJ; Vincent, ACJ (2002). «Охраняемые пресноводные территории: стратегии сохранения». Conservation Biology . 16 (1). Wiley Interscience: 30–41. Bibcode : 2002ConBi..16...30S. doi : 10.1046/j.1523-1739.2002.99562.x. PMID  35701954. S2CID  84374474.
  19. ^ Комиссия по воде и рекам (1998). "Цветение водорослей" (PDF) . Факты о воде 6. Правительство Западной Австралии. Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2008 года . Получено 12 декабря 2008 года .
  20. ^ Water Corporation. "Брошюра о плотинах для консервирования" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 сентября 2007 г. . Получено 29 ноября 2008 г. .
  21. ^ Experience Perth (2007). "Парки и места для пикников". Perth Region Tourism Organisation Inc. Архивировано из оригинала 28 декабря 2008 года . Получено 8 декабря 2008 года .
  22. ^ "Плотина Каннинг, река Каннинг, 1940–". Engineers Australia . Получено 27 апреля 2020 г. .