Плотина Пенсакола , также известная как плотина Гранд-Ривер , представляет собой многоарочную контрфорсную плотину , расположенную между городами Дисней и Лэнгли на реке Гранд-Ривер в округе Мейес , штат Оклахома . Плотина эксплуатируется Управлением плотины Гранд-Ривер и создает озеро Гранд-Лейк-оф-те-Чероки . После десятилетий видения и планирования она была построена между 1938 и 1940 годами для целей выработки гидроэлектроэнергии , борьбы с наводнениями и отдыха. Это первая гидроэлектростанция Оклахомы , и ее называют самой длинной многоарочной плотиной в мире. [3] [4] [5]
Идея построить плотину на Гранд-Ривер возникла в конце 1800-х годов у Генри К. Холдермана, гражданина племени чероки , который хотел обеспечить электроэнергией племени чероки. Холдерман и несколько его коллег вскоре провели первое обследование реки в 1895 году на своем собственном самодельном плавучем доме. [4] Позже Холдерман покинул Соединенные Штаты в возрасте 16 лет и работал над проектами по строительству плотин в Индии и Африке, прежде чем вернуться в Оклахому. Он продал свои земельные владения и занял денег у друзей, чтобы купить права на разведанные им участки для строительства плотины. [3] В течение нескольких десятилетий Холдерман и группа, известная как «Охотники за радугой», пытались получить финансирование для строительства плотины, совершив несколько поездок в Вашингтон, округ Колумбия . [4]
Плотина была почти построена в 1914 году британскими капиталистами, но планы были остановлены из-за Первой мировой войны . В 1920 году Холдерман отклонил предложение чикагских бизнесменов, а в 1929 году крах Уолл-стрит положил конец надеждам канадских инженеров и инвесторов на строительство плотины для Холдермана. [3] В округе Колумбия сторонники плотины, среди которых позже были государственные и федеральные чиновники, выступали за плотину как источник гидроэлектроэнергии и за то, что она могла бы стимулировать экономику штата, но местные поставщики энергии выступили против возможности создания государственной электроэнергетической компании . [5] Начало Великой депрессии возродило и ускорило планы по строительству плотины. Незадолго до этого, в 1928 году, представитель Оклахомы Эверетт Б. Говард обеспечил 5000 долларов США на финансирование Инженерного корпуса армии США для обследования реки Гранд. Результаты исследования пришли к выводу, что строительство плотины на «площадке Пенсакола» для борьбы с наводнениями обойдется более чем в 6,2 миллиона долларов США. [6] Название «Пенсакола» произошло от единственного доступного в то время способа идентификации этого места: старый магазин на плантации чероки. [3] Из-за ограниченного государственного финансирования и ограниченного водоснабжения на Гранд-Ривер проект сначала не предлагался для федерального финансирования в рамках гидроэлектростанций, а вместо этого для борьбы с наводнениями. [6]
Оклахома создала Grand River Dam Authority (GRDA) 10 января 1935 года. В конце концов, 18 сентября 1937 года, с помощью представителя Оклахомы Уэсли Э. Диснея , сенатора Элмера Томаса и инженера У. Р. Холвея , президент Франклин Д. Рузвельт одобрил финансирование в размере 20 миллионов долларов через Управление общественных работ Нового курса для плотины. Более высокая стоимость плотины была отнесена к проекту, который был одобрен для дополнительных целей, включая производство гидроэлектроэнергии и рекреацию. [5] Дополнительные расходы на плотину были покрыты правительством штата и аукционами муниципальных облигаций GRDA , которые ассигновали или собрали 11 миллионов долларов. [6] Disney протолкнул большую часть законодательства для плотины, сравнивая более высокие тарифы на электроэнергию в Оклахоме по сравнению с другими штатами. [5] Сенатор Томас помог выделить дополнительное государственное и общественное финансирование для плотины, а также сыграл важную роль в ее законодательстве. [6]
После одобрения и финансирования Холвэй, главный инженер проекта и бывший инженер близлежащей плотины Спавино , начал изыскательские и инженерные работы 25 октября 1937 года. Проект многоарочного контрфорса был принят, поскольку материалы были дорогими во времена Великой депрессии, а фундамент из известняка и кремня считался «идеальным» для проекта. [3] [4] Джон Дункан Форсайт был архитектором плотины и применил стиль ар-деко к ней и электростанции. [7] [8] Компания Massman Construction Company из Канзас-Сити, штат Миссури, была выбрана для строительства основных надстроек , включая плотину и электростанцию. Тысячи рабочих переехали в этот район, чтобы работать на плотине до начала строительства, и в конечном итоге 3000 из них работали, зарабатывая около 16 долларов в неделю. [4]
Первоначальное строительство началось в феврале 1938 года и включало выемку более 1 600 000 куб. ярдов (1 200 000 м 3 ) земли и камня. Рабочие также построили первую перемычку на восточной стороне реки и оставили ее на месте, пока арки не оказались выше нормального уровня воды. Как только это было достигнуто, рабочие сняли восточную перемычку и построили другую на западной стороне реки, чтобы отвести воду от места будущей электростанции. [3] 30 декабря 1938 года Массман начал первую заливку бетона. Заливка велась 24 часа в сутки в течение 20 месяцев, в общей сложности было залито 510 000 куб. ярдов (390 000 м 3 ). В общей сложности 23,9 миллиона фунтов стали и железа были помещены в конструкцию плотины для ее укрепления. Основные работы на плотине были завершены 21 марта 1940 года, и озеро было заполнено к концу лета того же года. [4] Электростанция плотины с четырьмя оригинальными гидрогенераторами начала коммерческую эксплуатацию в 1941 году. [9] Плотина была закончена за 26 месяцев, раньше срока. Во многом это было связано с тем, что в восточной Оклахоме было зафиксировано 18 самых засушливых месяцев во время строительства, что уменьшило препятствия от наводнений. Федеральное правительство взяло плотину под свой контроль в ноябре 1941 года, чтобы помочь во Второй мировой войне , и вернуло ее GRDA в 1946 году. [3]
Строительство плотины Пенсакола привело к потере 1285 акров (520 га) земли чероки и 802 акров (325 га) индейского агентства куапо , большая часть которых принадлежала племени сенека-каюга . Эта земля была конфискована и позже затоплена водохранилищем в 1940 году. Половина церемониальной зоны реки Сенека-каюга Элк также была затоплена. Несмотря на потерю значительных участков земли, некоторые члены племени были вынуждены найти работу на проекте плотины. [10]
В 1950-х годах к электростанции были добавлены два дополнительных генератора, доведя общее количество до шести. [3] В период с 1995 по 2003 год шесть гидрогенераторов плотины были модернизированы, что увеличило установленную мощность электростанции с 92 МВт до 120 МВт и увеличило ее выработку на 20%. Каждую осень генератор выводился из эксплуатации, модернизировался и возвращался в эксплуатацию к весне следующего года. Шестая и последняя модернизация генератора была завершена в мае 2003 года. Среди компонентов, которые были в основном модернизированы, были турбинные валы и рабочие колеса . [9]
Плотина Пенсакола представляет собой многоарочный контрфорсный тип, состоящий из 51 арки и одного основного водосброса , двух вспомогательных. Максимальная высота над руслом реки составляет 150 футов (46 м). Общая длина плотины и ее секций составляет 6565 футов (2001 м), в то время как многоарочная секция имеет длину 4284 фута (1306 м), а ее комбинация с секциями водосброса составляет 5145 футов (1568 м). Каждая арка в плотине имеет чистый пролет 60 футов (18 м), а каждый контрфорс имеет ширину 24 фута (7,3 м). Толщина боковых стен контрфорса варьируется от 5 футов (1,5 м) у основания до 2,2 фута (0,67 м) на гребне. Внутри каждого контрфорса находятся поперечные стенки толщиной 18 дюймов (460 мм), которые действуют как «ребра жесткости». Контрфорсы были самыми широкими среди всех конструкций такого типа до 1938 года и рассчитаны на нагрузку 500 фунтов силы/дюйм 2 (3400 кПа; 35 кгс/см 2 ). [3]
Главный водосброс, часть восточного конца плотины, имеет длину 861 фут (262 м) типа Ogee и использует двадцать один затвор высотой 25 футов (7,6 м) и шириной 36 футов (11 м), которые приводятся в действие двумя 60-тонными подъемниками . [4] Вспомогательные водосбросы расположены примерно в 1 миле (1,6 км) к северо-востоку от плотины и контролируются еще двадцатью одним затвором шириной 37 футов (11 м) и высотой 15 футов (4,6 м), растянутыми на их общую длину 860 футов (260 м). Край водосбросов находится на высоте 730 футов (220 м) над уровнем моря, а верхние точки затворов — на высоте 755 футов (230 м). Все три водосброса имеют совокупный максимальный сброс 525 000 куб. футов/с (14 900 м 3 /с). [11] Двухполосное государственное шоссе 28 пересекает верхнюю часть плотины и мост, который тянется над основным водосбросом. Он доступен для автомобилей и грузовиков в пределах веса. [4] [12] [13]
Водохранилище плотины , Гранд-Лейк-о-зе-Чероки (Гранд-Лейк-о-де-Чероки), имеет емкость 1 672 000 акров-футов (2,062 × 10 9 м 3 ), из которых 540 000 акров-футов (670 000 000 м 3 ) — это водохранилище для паводков. Площадь поверхности водохранилища составляет 46 500 акров (188 км 2 ), и оно простирается на 66 миль (106 км) вверх по течению, создавая 1 300 миль (2 100 км) береговой линии. Нормальная высота поверхности составляет 742 фута (226 м) над уровнем моря. [14] [15]
Электростанция плотины расположена у основания западного конца плотины, а ее здание имеет длину 279 футов (85 м), ширину 72 фута (22 м) и высоту 60 футов (18 м). В здании размещены шесть турбинных генераторов Фрэнсиса мощностью 20 МВт [15] , которые ежегодно вырабатывают 335 миллионов кВт·ч и каждый из которых питается от собственного индивидуального напорного трубопровода . [4] Электростанция рассчитана на размещение четырех дополнительных генераторов. [3] Она работает на самом высоком уровне генерации летом и на самом низком — зимой. [9] К западу от электростанции находится ее подстанция и наблюдательный пункт. [4]
Электростанция регулируется Федеральной комиссией по регулированию энергетики (FERC) в соответствии с Федеральным законом об энергетике , с текущей лицензией, выданной в 1992 году и истекающей в 2022 году. [16] Первая лицензия была выдана предшественником FERC, Федеральной комиссией по энергетике, в 1939 году. [17] Когда высота водохранилища превышает 745 футов (227 м), контроль над сбросами плотины передается Инженерному корпусу армии США (USACE), который управляет контролем наводнений в более крупном бассейне. Согласно федеральному постановлению, GRDA и Инженерный корпус часто координируют сбросы и уровни водохранилища. [18]
Регулируемые FERC и USACE сбросы ниже по течению от плотины были в центре споров в последние годы. Поскольку плотина является многоцелевым проектом, существуют конфликтующие интересы между контролем за наводнениями, охраной окружающей среды, рекреацией и производством гидроэлектроэнергии. [19] USACE может запросить минимальные сбросы для предотвращения затопления в районах ниже по течению, а в жаркие периоды середины лета сбросы могут быть минимальными. Это снижает уровень растворенного кислорода (РК) в реке ниже по течению. Такое снижение привело к гибели по меньшей мере 5000 рыб ниже по течению в июле 2007 года. [19] [20] Значительные сбросы с плотины вызвали противодействие со стороны таких людей, как представитель штата Оклахома Дуг Кокс. Он утверждает, что большие сбросы влияют на экономику штата, поскольку внедорожный рекреационный каменный парк затоплен ниже по течению. [19] [21] Непостоянные выбросы считаются причиной общей проблемы, и было предложено лучшее регулирование выбросов, в то время как GRDA рассматривает установку аэрационных устройств и проведение исследований наряду с другими мерами. [22] [23] [24] Лицензия FERC 1992 года касалась проблемных уровней РК и требовала от GRDA планирования методов мониторинга и улучшения уровней РК в соответствии со стандартами качества воды штата. [17] [23]
В 2019–2020 годах жители города Майами и соседние группы коренных американцев выступили против предложений по повышению уровня воды на плотине Пенсакола и Гранд-Лейк на том основании, что, если вода поднимется ниже по течению, это может привести к увеличению проблем с наводнениями в Майами. [25] [26] [27]
Между Днем памяти и Днем труда GRDA предлагает бесплатные экскурсии по плотине. В 2010 году ее посетило более 9000 человек; в последние годы это число неуклонно растет. Кроме того, в 2010 году был завершен Центр экосистем и образования, который стал частью экскурсии. [28] Центр служит исследовательской лабораторией по мониторингу воды и рыб, а также предлагает посетителям информацию о гидроэнергетике и безопасности воды и электричества. [29]
{{cite book}}: |first=имеет общее название ( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
