stringtranslate.com

Плотина Дворшак

Плотина Дворшак — бетонная гравитационная плотина на западе США, на Северном рукаве реки Клируотер в северо-центральном Айдахо . В  округе Клируотер плотина расположена примерно в четырех милях (6 км) к северо-западу от Орофино и заполняет водохранилище Дворшак для борьбы с наводнениями и выработки гидроэлектроэнергии . По вместимости водохранилище является крупнейшим в Айдахо и четвертым по величине на Тихоокеанском северо-западе.

Плотина Дворшак высотой 717 футов (219 м) является третьей по высоте плотиной в США и самой высокой прямоосной бетонной плотиной в Западном полушарии . [6] Строительство плотины Инженерным корпусом армии США (USACE) началось в 1966 году и было завершено в 1973 году.

Из-за отсутствия рыбоходов плотина блокирует проход рыб и полностью искоренила миграцию анадромных рыб в верховья реки Норт-Форк и ее притоков в Айдахо. [7]

История

Предложение о плотине Дворшак возникло в 1953 году в ходе обследования USACE нижнего водосборного бассейна реки Снейк на предмет подходящих мест для разработки водохранилища и выработки гидроэлектроэнергии. Дворшак был одним из семи мест для строительства плотины, рассмотренных в системах рек Снейк, Салмон и Клируотер . [8] Окончательное место для плотины Дворшак было выбрано в точке на северном рукаве Клируотера в 1,9 мили (3,1 км) выше его слияния с более крупной рекой Клируотер. Проект был одобрен 23 октября 1962 года как плотина Брюса Эдди; [9] позже название было изменено в честь сенатора Генри Дворшака (1894–1962), который сыграл важную роль в получении одобрения Конгресса на проект плотины. [5] [10] [11]

Ахсака, Айдахо, около 1960 г. Северный рукав Клируотера — это левый рукав; плотина будет построена в долине сразу за мостом.

Плотина была спорной с самого начала, [12] потому что она блокировала бы миграцию рыб, а ее водохранилище затопило бы большую часть зимнего ареала лосей в бассейне реки Клируотер. [13] [14] Северный рукав реки Клируотер имел отличный запас стальноголовой форели и «возможно, был самой большой популяцией стальноголовой форели большого размера в мире». [15] Однако сторонники проекта считали, что строительство рыбоводного завода сохранит запасы стальноголовой форели в реке, и что строительство плотины сделает другие проекты по строительству плотин в бассейне реки Клируотер ненужными. [16] Другим большим стимулом для проекта была борьба с наводнениями; сторонники Дворшака ссылались на разрушительное наводнение в 1948 году, когда река Клируотер достигла пика в 177 000 кубических футов в секунду (5000 м 3 /с) — в одиннадцать раз больше обычного расхода — как на дополнительную причину для строительства большой водохранилищной плотины. [16]

В то время как расчистка и подготовка на месте плотины велись уже в июне 1965 года, фактическое строительство началось только в начале 1966 года с выемки 40-футового (12 м) диаметра отводного туннеля и создания 110-футовой (34 м) высокой перемычки для отвода реки вокруг места плотины. Выемка пазов в стенах каньона для обеспечения будущего фундамента для бетона началась в 1966 году и продолжалась до 1968 года. Первая емкость бетона была помещена в начале 1968 года, [17] и к 28 мая 1969 года в плотину было залито более 1 000 000 кубических ярдов (760 000 м 3 ). Укладка бетона осуществлялась с помощью системы канатных дорог, поддерживаемых тремя подвижными башнями на краях каньона, транспортирующими ковши, каждый из которых имел емкость 8 кубических ярдов (6,1 м 3 ) влажного бетона. Отводной туннель был закрыт 27 сентября 1971 года, что позволило начать заполнение водохранилища, а последний бетон был залит на гребень плотины 27 января 1973 года. [18] Три энергоблока электростанции также были установлены в 1973 году, и к 1 марта водохранилище поднялось до достаточного уровня, чтобы начать выработку электроэнергии. [4] Водохранилище впервые достигло полной мощности 3 июля 1973 года. [19]

После завершения строительства плотины USACE приобрел 5120 акров (20,7 км 2 ) земли, прилегающей к водохранилищу (позже расширенной до 9100 акров (37 км 2 )) и с тех пор управляет ею в качестве зимней среды обитания лосей и белохвостых оленей. [5] Поскольку плотина Дворшак слишком высока для того, чтобы рыбоход был экономически целесообразным, USACE построил Национальный рыбоводный завод Дворшак (DNFH) стоимостью 21 миллион долларов, чтобы смягчить потери стальноголового лосося в Норт-Форке, вызванные плотиной Дворшак. Инкубатор расположен на небольшом полуострове земли между Норт-Форком и главной рекой Клируотер, прямо над их слиянием. В настоящее время управляемый Национальной системой рыбоводных заводов , рыбоводный завод фактически вступил в эксплуатацию в апреле 1969 года, за четыре года до завершения строительства плотины. [20] Инкубатор рассчитан на 6000 взрослых рыб и ежегодно выпускает в речную систему около 3,4 миллионов мальков. [3]

Электростанция Dworshak Dam была спроектирована для размещения шести генерирующих агрегатов для целей пиковой выработки электроэнергии . Однако такая форма работы вызвала бы чрезмерно большие колебания потока на реке Норт-Форк-Клируотер и главной реке Клируотер ниже их слияния в Ахсахке . На реке Клируотер выше Ленора планировалось построить плотину, чтобы обеспечить залив для сглаживания сбросов Дворшак, но из-за сопротивления местных жителей она так и не была построена. [6] Хотя она была бы оборудована рыбоходом, плотина Ленор повлияла бы на миграцию стальноголового лосося и лосося во все верховья реки Клируотер и ее притоки, включая реки Саут-Форк, Мидл-Форк, Лохса и Селуэй . Кроме того, наводнение, вызванное его водохранилищем длиной 11 миль (18 км), потребовало бы переноса рыбопитомника Дворшак. [21] Предложенные пятый и шестой блоки станции были сняты с эксплуатации в 1990 году, а четвертый блок был снят с эксплуатации в 1995 году. [4]

Во время первоначального заполнения водохранилища плотина образовала несколько крупных вертикальных трещин на стороне выше по течению — некоторые длиной более 400 футов (120 м) — из-за быстрого изменения давления воды из поднимающегося водохранилища. Рабочим пришлось просверлить дренажные отверстия диаметром 1,5 дюйма (3,8 см) между трещинами и существующей дренажной системой фундамента плотины, или «дренажной галереей», с интервалом в 5 футов (1,5 м), снимая давление на заднюю сторону плотины. [22]

В июне 1980 года плотина снова столкнулась с проблемами утечки, когда на ее верхней стороне открылась трещина длиной 236 футов (72 м), из-за чего более 17 кубических футов в секунду (0,48 м 3 /с) воды разбрызгивались по нижней стороне плотины. В трещине было пробурено семьдесят дренажных отверстий, чтобы сбросить давление, прежде чем трещина была окончательно заделана смесью цемента, вулканического пепла и опилок. Стоимость ремонта превысила 1 миллион долларов. [6] [23]

Висячий мост Дент был построен в 17 милях ( 27 км) выше по течению от плотины, [24] а мост Грандад с ферменной конструкцией был построен в 41 миле (66 км) выше по течению. [25]

Технические характеристики

Плотина Дворшак

Плотина Дворшак — это бетонная гравитационная плотина с наклонной нисходящей стороной и вертикальной восходящей стороной, высотой 717 футов (219 м) от основания, 632 фута (193 м) над руслом реки и длиной 3287 футов (1002 м) по гребню. Верх плотины имеет ширину 44 фута (13 м) на высоте 1613 футов (492 м) над уровнем моря . Основной объем конструкции содержит приблизительно 6 500 000 кубических ярдов (5 000 000 м 3 ) бетона. Высокий сброс воды контролируется комплексом выпускных сооружений с пятью затворами, способными сбрасывать 40 000 кубических футов в секунду (1100 м 3 /с), и водосбросом, контролируемым двумя затворами размером 50,0 футов × 56,4 фута (15,2 м × 17,2 м) . Водосброс имеет пропускную способность 150 000 кубических футов / с (4200 м 3 / с) при максимальной высоте водохранилища. [3] Водохранилище Дворшак — это название озера, образовавшегося за плотиной. При нормальном максимальном уровне воды 1600 футов (490 м) над уровнем моря водохранилище простирается на 53 мили (85 км) вверх по течению, охватывая 17 090 акров (69,2 км 2 ) и вмещая 3 468 000 акро-футов (4,278 км 3 ) воды с 175 милями (282 км) береговой линии. [26]

Гидроэлектростанция, расположенная у основания плотины, представляет собой бетонную конструкцию длиной 428 футов (130 м) и содержит одну турбину мощностью 346 000 л. с. (258 000 кВт) и две турбины мощностью 142 000 л. с. (106 000 кВт), которые питают один генератор мощностью 220 мегаватт (МВт) и два генератора мощностью 90 МВт соответственно, общей мощностью 400 МВт. Номинальный гидравлический напор для электростанции составляет 560 футов (170 м), при этом максимум составляет 632 фута (193 м), когда водохранилище заполнено, и минимум в 417 футов (127 м), необходимый для выработки электроэнергии. [3] До 10 500 кубических футов в секунду (300 м 3 /с) воды может быть сброшено через электростанцию ​​при максимальной мощности. [4] Перегрузочная способность двух малых агрегатов составляет 103,5 МВт, а большого — 253,0 МВт, что в общей сложности составляет 460 МВт. [4] Если будут установлены агрегаты 4, 5 и 6, каждый мощностью 220 МВт, общая генерирующая мощность составит 1060 МВт, что сделает ее одной из крупнейших гидроэлектростанций в Айдахо. [4] [26]

Операции

Водохранилище Дворшак, почти полное в июне 2003 г.

Общая полезная емкость водохранилища или активная емкость водохранилища Дворшак, включая контроль за наводнениями, составляет 2 016 000 акро-футов (2,487 км 3 ). [3] Неактивная емкость (часть емкости водохранилища ниже электрогенерирующих выходов и нижних речных водовыпускных сооружений) составляет 682 000 акро-футов (0,841 км 3 ), а мертвый бассейн (ниже речных водовыпускных сооружений) соответствует объему хранения 770 000 акро-футов (0,95 км 3 ). Кроме того, водохранилище имеет дополнительную емкость (выше водосбросных ворот) в размере 92 000 акро-футов (0,113 км 3 ), в результате чего максимальный объем воды, который может быть сохранен за плотиной, составляет 3 560 000 акро-футов (4,39 км 3 ). [27]

Большая часть активной мощности, не используемой для борьбы с наводнениями, используется для производства электроэнергии. Поскольку плотина Ленор на реке Клируотер так и не была построена, Дворшак не может использоваться в качестве пиковой электростанции. Таким образом, электростанция работает как станция базовой нагрузки с относительно постоянным сбросом. Скорость сброса с плотины значительно увеличивается только в периоды высокого уровня воды летом, когда наводнение требует открытия водосбросов. Электростанция вырабатывает в среднем 1,693 млрд кВт·ч каждый год. [3] Сбросы воды с плотины Дворшак также контролируются для оптимизации выработки электроэнергии на четырех плотинах ниже по течению на реке Снейк и еще четырех на реке Колумбия. [28]

Каждую зиму уровень водохранилища Дворшак понижается в среднем на 155 футов (47 м) для подготовки к ежегодному паводку в Норт-Форке, который когда-то мог достигать более 100 000 куб. футов/с (2800 м 3 /с) после обильного таяния снегов. Водохранилище должно поддерживать минимум 700 000 акро-футов (0,86 км 3 ) зимнего паводкового хранилища, а сбросы через плотину производятся таким образом, чтобы уровень воды достигал максимума в 1570 футов (480 м) в июле. Однако ежегодные резервы для контроля за наводнениями варьируются в зависимости от количества снежного покрова в водосборном бассейне площадью 2440 квадратных миль (6300 км 2 ) над плотиной. Ежегодное снижение уровня за наводнениями обычно начинается в сентябре и заканчивается 1 апреля следующего года; снегопады собираются в водохранилище в период с апреля по июль. [29] Хотя водохранилище занимает площадь более 17 000 акров (69 км 2 ) при полном заполнении, площадь поверхности уменьшается до 9 050 акров (36,6 км 2 ) в самой низкой точке спуска. [29] Пространство для хранения воды в Дворшаке может быть заменено другими крупными плотинами в системе реки Колумбия , включая крупные плотины главного ствола Колумбии, такие как Гранд-Кули , в зависимости от различных требований по контролю за наводнениями в бассейне Колумбии.

Сбросы воды из Дворшака также рассчитаны на то, чтобы способствовать миграции тихоокеанского лосося и стальноголового лосося в реках Клируотер, Снейк и Колумбия. В конце лета и осенью большие объемы холодной воды сбрасываются через низкоуровневые выпуски плотины, чтобы помочь охладить воду в реках ниже по течению, создавая более подходящую температуру для этих видов рыб. [30] Эти экологические или «увеличение потока» сбросы значительно повышают уровень воды в конце лета, при этом до 14 600 куб. футов/с (410 м 3 /с) сбрасывается через плотину в августе и 10 400 куб. футов/с (290 м 3 /с) в сентябре. Температура сбрасываемой воды обычно колеблется от 46 до 48 °F (от 8 до 9 °C). [31]

Туризм и экономика

Одним из главных преимуществ, рекламируемых сторонниками плотины Дворшак, было то, что она обеспечит отдых и сопутствующие экономические выгоды для местных жителей. Ежегодное посещение Дворшака оценивается от 110 000 до 140 000 человек, в основном в летние месяцы половодья. Развлекательные мероприятия включают катание на лодках, водных лыжах, кемпинг, рыбалку, походы и охоту; шесть лодочных спусков находятся рядом с водохранилищем. Государственный парк Дворшак в Айдахо расположен на водохранилище Дворшак примерно в 3 милях (5 км) к северу от плотины. [32] Верхний рукав водохранилища простирается в национальный лес Клируотер . [33] Региональный центр для посетителей расположен на плотине Дворшак, и доступны экскурсии по самой плотине. Однако ежегодное значительное снижение уровня воды в водохранилище приводит к тому, что лодочные спуски и пристани для яхт остаются недоступными в течение нескольких месяцев каждый год, а вдоль береговой линии появляется неприглядное «кольцо из ванны». Исследование, проведенное Университетом Айдахо, подсчитало, что такой режим работы приводит к потере от 4,5 до 5,9 миллионов долларов доходов от туризма каждый год. [34]

Создание водоема со стоячей водой вдоль 53 миль (85 км) Норт-Форк ранее способствовало лесозаготовительным работам в регионе, хотя масштабы лесозаготовительной промышленности значительно сократились с 20-го века. Около 81 миллиона досковых футов было перевезено по водохранилищу Дворшак между 1988 и 1991 годами; однако с 1991 года бревна не перевозились на баржах по озеру. Это отчасти связано с реализацией схемы увеличения потока в конце лета, которая требует большего спуска воды из водохранилища, что позволяет разместить сооружения для обработки бревен значительно выше уровня воды, а также с развитием лесозаготовительных дорог в глубинке, которые обеспечивают более эффективную транспортировку грузовиками. [35] Было предложено перенести часть зоны контроля за наводнениями Дворшак к плотине Гранд-Кули на севере Вашингтона, чтобы обеспечить больше воды для увеличения потока; это принесло бы дополнительные выгоды в виде улучшения отдыха на озере. [36]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Обзор водохранилища Дворшак". Инженерный корпус армии США. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. Получено 12 июня 2012 г.
  2. ^ 1634–1699: McCusker, JJ (1997). Сколько это в реальных деньгах? Исторический индекс цен для использования в качестве дефлятора денежных ценностей в экономике Соединенных Штатов: Дополнения и исправления (PDF) . Американское антикварное общество .1700–1799: Маккаскер, Дж. Дж. (1992). Сколько это в реальных деньгах? Исторический индекс цен для использования в качестве дефлятора стоимости денег в экономике Соединенных Штатов (PDF) . Американское антикварное общество .1800–настоящее время: Федеральный резервный банк Миннеаполиса. "Индекс потребительских цен (оценка) 1800–" . Получено 29 февраля 2024 г.
  3. ^ abcdefghijklm "Dworshak Dam and Reservoir Pertinent Data". Инженерный корпус армии США. Архивировано из оригинала 16 февраля 2012 г. Получено 12 июня 2012 г.
  4. ^ abcdefghi "Dworshak Dam – General Information". Информация о гидроэлектростанциях для проектов Columbia и Snake River . University of Washington School of Aquatic and Fishery Sciences. 22 декабря 2008 г. Получено 12 июня 2012 г.
  5. ^ abc "Dworshak Dam and Reservoir". Инженерный корпус армии США. 17 июня 1997 г. Архивировано из оригинала 17 июля 2009 г. Получено 12 июня 2012 г.
  6. ^ abc "Dworshak Dam". Building Big . Idaho Public Television. Архивировано из оригинала 21 апреля 2012 года . Получено 12 июня 2012 года .
  7. ^ "Dworshak Dam Complex" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 апреля 2021 г. . Получено 15 ноября 2019 г. .
  8. ^ «Инженеры начинают обследование плотин на реке Снейк». The Idaho Daily Statesman . Associated Press. 26 апреля 1953 г.
  9. ^ «Подписан законопроект о строительстве плотины Брюса Эдди и Асотина». Lewiston Morning Tribune . Associated Press. 25 октября 1962 г. стр. 2.
  10. ↑ Комбс 1999, стр. 153.
  11. ^ "Плотина 'Дворшак' ищется". Spokesman-Review . Associated Press. 6 августа 1963 г. стр. 10.
  12. ^ «Инженер говорит, что планы Брюса Эдди предусматривают как брёвна, так и рыбу». Lewiston Morning Tribune . 7 октября 1962 г. стр. 14.
  13. ^ «Преувеличены ли возражения против дикой природы?». Lewiston Morning Tribune . Редакционная статья. 14 ноября 1953 г. стр. 4.
  14. ↑ Холлистер, Хэл (15 июня 1973 г.). «Триумф и глоток желчи». Lewiston Morning Tribune . стр. 6–Раздел о плотине Дворшак.
  15. ↑ Лэндерс, Рич (30 мая 2010 г.). «Возрождение: кокани, окунь и весенний чинук переживают большой год в северо-центральном Айдахо». Обзор пресс-секретаря . Получено 12 июня 2012 г.
  16. ^ ab Combs 1999, стр. 153–154.
  17. ↑ Эндрюс, Артур Э. (17 ноября 1968 г.). «Плотина медленно поднимается». Lewiston Morning Tribune . (Айдахо). (аэрофотоснимок). стр. 20.
  18. ↑ Харрелл, Сильвия (27 января 1973 г.). «Последнее огромное ведро бетона залито для гигантской плотины Дворшак». Lewiston Morning Tribune . стр. 12.
  19. ^ Маузер, Г.; Каннамела, Д.; Даунинг, Р. (1989), Оценка воздействия плотины Дворшак и исследование рыболовства , Администрация энергетики Бонневиля
  20. ^ Миллер, Уильям Х. (сентябрь 1987 г.). "Обзор отчета о смягчении последствий деятельности национального рыбоводного хозяйства Дворшак" (PDF) . Получено 12 июня 2012 г.
  21. ^ «Угроза замечена в плотине Ленор». Spokane Daily Chronicle . 17 ноября 1970 г. стр. 19.
  22. ^ CETS 1983, стр. 200–201.
  23. ^ «Трещина в плотине почти заделана». Lewiston Morning Tribune . 23 марта 1982 г. стр. 1B.
  24. ^ «Мост Дент: рукотворная живописная достопримечательность». Lewiston Morning Tribune . 23 сентября 1972 г. стр. 9.
  25. ^ "Переход через бассейн Дворшак". Lewiston Morning Tribune . Инженерный корпус армии США (фото). 18 декабря 1971 г. стр. 5.
  26. ^ ab "Dworshak Dam and Reservoir, Idaho". Отчет секретаря армии о гражданских работах за 1997 финансовый год: Департамент инженерных войск армии. Выдержка из отчета округа Уолла-Уолла . Инженерные войска армии США. 4 июня 1998 г. Архивировано из оригинала 10 января 2009 г. Получено 12 июня 2012 г.
  27. ^ Джовандо, Джереми; Дозье, Андре (2011). «Dworshak Dam–Storage Optimization: Improving Power Generation with Historic and Climate Change Hydrology» (PDF) . Дни гидрологии . Университет штата Колорадо . Получено 12 июня 2012 г. .
  28. ^ "Наводнения и борьба с наводнениями". История реки Колумбия . Northwest Power and Conservation Council. Архивировано из оригинала 6 июня 2013 г. Получено 22 июня 2012 г.
  29. ^ ab "Final Environmental Impact Statement: Dworshak". Инженерный корпус армии США. Сентябрь 1975 г. Архивировано из оригинала 19 июня 2009 г. Получено 12 июня 2012 г.
  30. ^ Кук, К. Б.; Ричмонд, М. К. (март 2004 г.). «Моделирование поля потока вверх по течению от регулирующих выходов плотины Дворшак» (PDF) . Технический отчет PNNL–14591 . Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория . Получено 17 июня 2012 г.
  31. ^ "Приложение I: Летние операции Дворшак" (PDF) . Инженерный корпус армии США . Получено 17 июня 2012 г. .
  32. ^ "Dworshak State Park". State of Idaho Parks and Recreation. Архивировано из оригинала 18 июня 2012 года . Получено 12 июня 2012 года .
  33. ^ "Orofino". Association of Idaho Cities. Архивировано из оригинала 21 марта 2012 г. Получено 12 июня 2012 г.
  34. ^ "Black Rock is not a leisure site". Колумбийский институт водной политики. 2007. Получено 12 июня 2012 .
  35. ^ "Dworshak Dam and Reservoir". Инженерный корпус армии США . Получено 22 июня 2012 г.
  36. ^ Bellatty, Jim; et al. (21 сентября 2000 г.). "План операции Dworshak" (PDF) . Департамент водных ресурсов Айдахо . Получено 12 июня 2012 г.

Цитируемые работы

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Дворшакская плотина» .