Плотина Цзэнвэнь ( кит .曾文壩; ханьюй пиньинь : Zéngwén Bà ; тонъюн пиньинь : Zéngwún Shuěibà ; Уэйд-Джайлс : Tseng 2 -wen 2 Shui 3 -b'a 4 ) — крупная земляная плотина в посёлке Дапу , уезд Цзяи , Тайвань , на реке Цзэнвэнь . Это третья по высоте плотина на Тайване и образует водохранилище Цзэнвэнь (曾文水庫), крупнейшее по объёму водохранилище на Тайване. [3] Плотина хранит воду для орошения равнины Цзянань , самого производительного сельскохозяйственного региона Тайваня, и обеспечивает контроль наводнений вдоль реки Цзэнвэнь, протекающей через город Тайнань . Плотина поддерживает гидроэлектростанцию мощностью 50 мегаватт . [4] [5]
Первые предложения о плотине были сделаны еще в 1930-х годах во время японской оккупации Тайваня . Японцы построили ирригационную систему Чианань, чтобы увеличить сельскохозяйственное производство Тайваня, которое в основном поставлялось рекой Цзэнвэнь. Поскольку река Цзэнвэнь не пересекает территорию равнины Чианань для орошения, через горы был пробит туннель , чтобы отвести воду Цзэнвэнь в реку Гуаньтянь. Между 1920 и 1930 годами была построена плотина Ушаньтоу , образовавшая водохранилище реки Гуаньтянь для хранения 154 160 000 кубических метров (124 980 акров футов) воды для сезонного использования. На момент завершения строительства это была самая большая плотина на Тайване. Также была построена плотина Тункоу на реке Цзэнвэнь, сооружение длиной 220,8 метра (724 фута), предназначенное для отвода воды в туннель Гуаньтянь. [6] Система орошает около 150 000 гектаров (370 000 акров) земли, которая в противном случае не получает достаточного количества осадков для выращивания таких культур, как рис.
Из-за сезонных осадков на Тайване река Цзэнвэнь содержит мало воды, за исключением сезона дождей с мая по октябрь, во время которого происходят сильные наводнения, которые превышают вместимость отводного туннеля. [7] Из среднего годового стока реки Цзэнвэнь в 1,6 кубических километра (1 300 000 акров футов) только 25 процентов воды могли быть эффективно использованы. [8] Кроме того, река Цзэнвэнь имеет высокое содержание ила, что приводило к быстрой потере емкости водохранилища Ушаньтоу. [9] В 1939 году японский инженер Хатта Ёити предложил построить бетонную гравитационную плотину в месте под названием Лиоутентан, чтобы контролировать наводнения и блокировать ил, но эти планы были отклонены из-за вмешательства Второй мировой войны . [8]
Строительство наконец началось на участке Лиоутентан 31 октября 1967 года. Два туннеля были вырыты через скалу под южным устоем будущего участка плотины. Внешний отводной туннель имел длину 1240 метров (4070 футов), а внутренний отводной туннель — 1038 метров (3406 футов). Была построена перемычка из укатанной земли , чтобы отвести реку Цзэнвэнь и защитить участок плотины от затопления, до высоты 165 метров (541 фут). [10]
После того, как река была отведена, фундамент можно было выкопать до коренной породы и осушить. Строительство плотины не могло начаться, пока несколько разломов в коренной породе не были стабилизированы и обработаны бетоном и раствором . Строительство главной насыпи с использованием метода гидравлической засыпки началось 31 октября 1970 года и продолжалось до 21 апреля 1973 года. [11] Плотина Цзэнвэнь имеет высоту 128 метров (420 футов), длину 400 метров (1300 футов) и толщину у основания 445 метров (1460 футов) и содержит 9 296 100 кубических метров (328 290 000 кубических футов) материала. [1] Плотина была построена с использованием материала из водосброса и фундаментных раскопок, а также русла реки выше по течению, где должно было быть сформировано водохранилище. [11]
Бетонный водосброс был построен к северу (правый берег) плотины и состоит из многоуровневого открытого канала, контролируемого тремя радиальными затворами . Из-за большого объема нестабильного песчаника, глины и сланца, которые составляли склон, где должен был быть построен водосброс, около 6 040 000 кубических метров (213 000 000 кубических футов) материала пришлось удалить до начала заливки бетона. Строительство водосброса велось одновременно с основной плотиной. Водосброс может сбрасывать до 9 470 кубических метров в секунду (334 000 кубических футов/с), когда все затворы открыты. [12] Плотина также оборудована двумя шлюзовыми затворами для операций по удалению ила и двумя сбросными туннелями с пропускной способностью 160 кубических метров в секунду (5 700 кубических футов/с).
Весь проект, состоящий из плотины, водосброса и электростанции, был официально завершен и открыт 31 октября 1973 года, ровно через шесть лет после начала строительства. Общая стоимость строительства составила 97 373 000 долларов США. [13]
Гидроэлектростанция Цзэнвэнь была построена под землей на юге (левый берег) плотины и потребовала выемки 16 800 кубических метров (590 000 кубических футов) земли и камня, а также 7 300 кубических метров (260 000 кубических футов) бетонной обработки. Сооружения были построены с использованием метода выемки и покрытия . 389-метровый (1 276 футов) туннель Тонгда был построен для того, чтобы позволить рабочим и оборудованию получить доступ к станции после ее завершения. [6] Единственный генератор электростанции мощностью 50 000 киловатт впервые был запущен в октябре 1973 года. Среднегодовая выработка электроэнергии составляет 184 900 320 киловатт-часов . Поскольку сбросы плотины определяются потребностями в орошении и бытовом водоснабжении, выработка электроэнергии является вторичной (случайной) и не всегда соответствует спросу в сети. [14]
Из-за большой разницы высот между плотиной Цзэнвэнь и устьем водохранилища Ушаньтоу дальнейшее развитие русловых гидроэлектростанций ниже плотины может быть осуществимо. [7] Предлагается установка мощностью 11 500 киловатт, которая будет вырабатывать до 49 миллионов киловатт-часов в год. [15]
2 марта 1973 года, когда строительство плотины было завершено на 96 процентов, первый отводной туннель был заглушен; 28 апреля 1973 года был заблокирован второй туннель, что позволило водохранилищу начать накапливать воду. [16] Заполнение произошло примерно на пять месяцев раньше запланированного срока, что позволило сохранить воду для сезона орошения 1973 года, а не для начала в 1974 году, как изначально планировалось. Водохранилище Цзэнвэнь является крупнейшим озером на Тайване, [17] с первоначальной проектной емкостью 708 000 000 кубических метров (574 000 акров футов) и площадью поверхности 1700 гектаров (4200 акров) при заполнении, что более чем в два раза больше, чем у озера Сан Мун . [1] Полный уровень воды составляет 227 метров (745 футов) над уровнем моря.
Хотя основное назначение водохранилища Цзэнвэнь — орошение, оно также используется для контроля за наводнениями во время сезона тайфунов. Если Центральное бюро погоды выдает предупреждение о тайфуне, а уровень водохранилища выше, чем уровень контрольного бассейна, затворы могут быть открыты для слива излишков воды заранее, чтобы снизить риск внезапного неконтролируемого перелива, который может поставить под угрозу жизни и имущество ниже по течению. [7]
Водохранилище позволило увеличить объем воды на 270 000 000 кубических метров (220 000 акров футов) в год для орошения и промышленности, а также еще на 120 000 000 кубических метров (97 000 акров футов) питьевой воды. Это делает возможным орошение дополнительных 66 000 гектаров (160 000 акров) земли, одновременно повышая надежность поставок для уже существующих сельскохозяйственных угодий. Это также позволяет лодкам добираться до отдаленных деревень в поселке Дапу, куда до строительства плотины можно было добраться только по извилистым горным дорогам.
Бюро по управлению водохранилищем Цзэнвэнь было создано 1 января 1974 года для координации работы плотины и водохранилища. 23 января 1998 года бюро было объединено с другими администрациями водохранилищ на юге Тайваня, чтобы сформировать Управление водных ресурсов Южного региона. [16]
Водохранилище Цзэнвэнь получает воду из чрезвычайно крутого и изрезанного водосборного бассейна площадью 481 квадратный километр (186 квадратных миль) в хребте Алишань на юго-центральном Тайване. Высота земли колеблется от 227 метров (745 футов) на берегу водохранилища до более 2500 метров (8200 футов) в Национальной живописной местности Алишань около вершины хребта. Около 77 процентов водосбора занимают леса, 13 процентов — сельское хозяйство, 9 процентов — другие виды использования и менее 1 процента — урбанизированы . Водохранилище подверглось сильному заиливанию (отложению осадков) от водосбора, что привело к значительному сокращению его емкости.
Заиление сократило объем воды, доступной для орошения и гидроэнергетики, а также снизило эффективность водохранилища Зенгвен для контроля наводнений. Скорость заиления значительно возросла в последние годы, отчасти из-за резкого увеличения интенсивности тайфунов, а также из-за растущей частоты засух. [18] В августе 2009 года тайфун Моракот вызвал сильное наводнение и грязевые потоки, которые перенесли 91 000 000 кубических метров (74 000 акров футов) осадка в водохранилище, почти мгновенно уничтожив 13 процентов его емкости. [19] В июне 2013 года емкость водохранилища Зенгвен оценивалась в 491 590 000 кубических метров (398 540 акров футов), что составляет около 69 процентов от его первоначального объема. [2]
Из-за отсутствия финансирования дноуглубительные работы в водохранилище Цзэнвэнь были ограничены, а эффективная емкость водохранилища продолжала уменьшаться. Однако после тайфуна Моракот правительство Тайваня одобрило проект стоимостью 54 млрд. тайваньских долларов по удалению ила и проведению работ по восстановлению водораздела в водохранилищах Цзэнвэнь, Ушаньтоу и Наньхуа . [20]
В январе 2018 года в основании плотины начал работу шлюзовой туннель длиной 1260 метров (4130 футов), позволяющий перемещать осадок со дна водохранилища вниз по течению. Проект строился с марта 2013 года по ноябрь 2017 года и стоил 4,1 млрд тайваньских долларов. [21] Ожидается, что он будет удалять 1,04 млрд тонн осадка каждый год. [22]
Плотина и водохранилище Цзэнвэнь являются частью живописной местности водохранилища Цзэнвэнь. [7] Водохранилище было впервые открыто для публики в июле 1974 года. [23]
