Zapory i zbiorniki wodne

Przegląd zapór i zbiorników wodnych

Niskie wody nad jeziorem Mead, za tamą Hoovera na granicy Nevady i Arizony.

Bjorn Holland/Getty

Tama to każda bariera, która powstrzymuje wodę; tamy służą przede wszystkim do oszczędzania, zarządzania i/lub zapobiegania przepływowi nadmiaru wody do określonych regionów. Ponadto niektóre tamy są wykorzystywane do wytwarzania energii wodnej. W tym artykule omówiono tamy stworzone przez człowieka, ale tamy mogą być również tworzone z przyczyn naturalnych, takich jak imprezy masowego marnotrawstwa a nawet zwierzęta takie jak bóbr.

Innym terminem często używanym przy omawianiu zapór jest zbiornik. Zbiornik to sztuczne jezioro, które służy przede wszystkim do przechowywania wody. Można je również określić jako konkretne zbiorniki wodne powstałe w wyniku budowy tamy. Na przykład Hetch Hetchy Reservoir w kalifornijskim Parku Narodowym Yosemite to zbiornik wodny stworzony i powstrzymany przez tamę O’Shaughnessy.

Rodzaje zapór

Jednym z najczęstszych typów głównych zapór jest zapora łukowa. Te murowane lub betonowe zapory są idealne do wąskich i/lub skalistych miejsc, ponieważ ich zakrzywiony kształt z łatwością zatrzymuje wodę grawitacyjnie bez potrzeby stosowania dużej ilości materiałów budowlanych. Zapory łukowe mogą mieć jeden duży pojedynczy łuk lub wiele małych łuków oddzielonych betonowymi przyporami. Zapora Hoovera, która znajduje się na granicy amerykańskich stanów Arizona i Nevada, jest tamą łukową.

Innym rodzajem zapory jest zapora przyporowa. Mogą mieć wiele łuków, ale w przeciwieństwie do tradycyjnej zapory łukowej mogą być również płaskie. Zwykle zapory przyporowe są wykonane z betonu i wyposażone są w szereg usztywnień zwanych przyporami wzdłuż dolnej strony zapory, aby zapobiec naturalnemu przepływowi wody. The Daniel-Johnson Dam w Quebecu w Kanadzie jest tamą z wieloma przyporami łukowymi.

W USA najczęstszym typem zapory jest zapora nasypowa. Są to duże tamy zbudowane z gleby i skał, które wykorzystują swój ciężar do zatrzymywania wody. Aby zapobiec przedostawaniu się wody przez nie, zapory nasypowe mają również gruby wodoodporny rdzeń. Tama Tarbela w Pakistanie jest największą na świecie tamą nasypową.

Wreszcie zapory grawitacyjne to ogromne zapory, które są skonstruowane tak, aby zatrzymywać wodę tylko za pomocą własnego ciężaru. W tym celu konstruuje się je przy użyciu dużej ilości betonu, co czyni je trudnymi i kosztownymi w budowie. The Tama Grand Coulee w amerykańskim stanie Waszyngton jest tamą grawitacyjną.

Rodzaje zbiorników i budowa

Pierwszym i zwykle największym typem zbiornika jest tzw. zbiornik zaporowy dolinowy. Są to zbiorniki, które znajdują się w wąskich obszarach dolin, gdzie ogromne ilości wody mogą być zatrzymane przez boki doliny i tamę. Najlepszym miejscem dla tamy w tego typu zbiornikach jest miejsce, w którym można ją najskuteczniej wbudować w ścianę doliny, tworząc wodoszczelne uszczelnienie.

Aby zbudować zbiornik zaporowy w dolinie, na początku prac trzeba zmienić kierunek rzeki, zwykle tunelem. Pierwszym krokiem w tworzeniu tego typu zbiornika jest wylanie mocnego fundamentu pod tamę, po czym można przystąpić do budowy samej zapory. Wykonanie tych czynności może zająć miesiące, a nawet lata, w zależności od wielkości i złożoności projektu. Po zakończeniu objazd jest usuwany i rzeka może swobodnie płynąć w kierunku zapory, aż stopniowo wypełni zbiornik.

Kontrowersje dotyczące tamy

Ponadto stworzenie zbiornika wymaga zalewania dużych obszarów ziemi kosztem środowiska naturalnego, a niekiedy wsi, miasteczek i miasteczek. Budowa Chin Zapora Trzech Przełomów , na przykład, wymagał przesiedlenia ponad miliona osób i zalał wiele różnych stanowisk archeologicznych i kulturowych.

Główne zastosowania zapór i zbiorników

Innym ważnym zastosowaniem zapór jest wytwarzanie energii, ponieważ energia wodna jest jednym z głównych źródeł energii elektrycznej na świecie. Energia wodna jest wytwarzana, gdy energia potencjalna wody na zaporze napędza turbinę wodną, ​​która następnie włącza generator i wytwarza energię elektryczną. Aby jak najlepiej wykorzystać energię wody, popularny typ zapory wodnej wykorzystuje zbiorniki o różnych poziomach, aby dostosować ilość wytwarzanej energii zgodnie z potrzebami. Na przykład, gdy zapotrzebowanie jest niskie, woda jest utrzymywana w górnym zbiorniku, a gdy zapotrzebowanie wzrasta, woda jest odprowadzana do dolnego zbiornika, gdzie obraca turbinę.

Inne ważne zastosowania zapór i zbiorników to stabilizacja przepływu wody i nawadnianie, zapobieganie powodziom, kierowanie wodą i rekreacja.

Aby dowiedzieć się więcej o tamach i zbiorniki wodne odwiedź PBS Miejsce tamy .

1. Rogun - 1099 stóp (335 m) w Tadżykistanie
2. Nurek - 984 feet (300 m) in Tajikistan
3. Grande Dixence - 932 stóp (284 m) w Szwajcarii
4. Inguri - 892 stóp (272 m) w Gruzji
5. Boruca - 876 stóp (267 m) in Kostaryka
6. Vaiont - 860 stóp (262 m) we Włoszech
7. Chicoasén - 856 stóp (261 m) w Meksyku
8. Tehri - 855 stóp (260 m) w Indiach
9. Álvaro Abregón - 853 stóp (260 m) w Meksyku
10. Mauvoisin - 820 stóp (250 m) w Szwajcarii
11. Jezioro Kariba - 43 mile sześcienne (180 km³) w Zambii i Zimbabwe
12. Zbiornik Kujbyszewa - 14 mil sześciennych (58 km³) w Rosji