Плотина Вольф-Крик - Wolf Creek Dam

Не путать с Электростанция Wolf Creek.
Плотина Вольф-Крик
Wolf Creek Dam.jpg
Плотина Вольф-Крик расположена в Кентукки.
Плотина Вольф-Крик
Расположение плотины Вулф-Крик в Кентукки
Место расположенияОкруг Рассел, Кентукки
Координаты36 ° 52′06 ″ с.ш. 85 ° 08′51 ″ з.д. / 36,8683 ° с.ш. 85,1475 ° з.д. / 36.8683; -85.1475Координаты: 36 ° 52′06 ″ с.ш. 85 ° 08′51 ″ з.д. / 36,8683 ° с.ш. 85,1475 ° з.д. / 36.8683; -85.1475
Строительство началось1941
Дата открытия1951
Оператор (ы)Инженерный корпус армии США
Плотина и водосбросы
КонфискованыРека Камберленд
Высота258 футов (79 м )[1]
Длина5,736 футов (1,748 м )[1]
Объем плотины11 396 500 куб ярдов (8 713 200 м3)[1]
Резервуар
СоздаетОзеро Камберленд
Общая вместимость6,089,000 акр (7,511,000 плотин3)[1]
Площадь водосбора5,789 квадратных миль (14,990 км2)[1]
Площадь поверхности50,250 акров (20,340 га)[1]
Электростанция
Турбины6x 45,0 МВт
Установленная мощность270 МВт

В Плотина Вольф-Крик многоцелевой плотина на Река Камберленд в западной части Округ Рассел, Кентукки, Соединенные Штаты. Плотина служит сразу четырем различным целям: она производит гидроэлектроэнергия; он регулирует и ограничивает наводнение; он сбрасывает накопленную воду для обеспечения круглогодичной навигации по нижнему Река Камберленд; и это создает Озеро Камберленд для отдыха, который стал популярным туристическим объектом. Из-за проблем с фильтрацией в основании плотины она стала Инженерный корпус армии США главный приоритет плотины. Маршрут США 127 построен поверх дамбы.

Строительство

Строительство плотины Вулф-Крик было санкционировано Закон о борьбе с наводнениями 1938 года и Закон о речной гавани 1946 года в рамках комплексного плана по развитию Бассейн реки Камберленд. Строительство началось в 1941 году, но из-за Вторая Мировая Война и другие факторы, строительство не было завершено до 1951 года.[2] Озеро Камберленд - одно из четырех основных водохранилищ для борьбы с наводнениями в Камберленде; остальные Дж. Перси Прист Дам, Плотина Дейл Холлоу, и Center Hill Dam.[3] Последний из власти генераторы был установлен в 1952 году.

В то время как несколько небольших городов пострадали от строительства плотины, например, поблизости Creelsboro (вниз по течению) и Бернсайд (вверх по течению), плотине приписывают предотвращение нескольких сотен миллионов доллары в ущерб от наводнения.

Характеристики

Плотина Вольф-Крик, 2011 г.
Вода была выпущена через шлюзы со скоростью 6000 кубических футов в секунду (170 м3/ с) - впервые за 11 лет, в марте 2015 г.[4]

Плотина Вулф-Крик - 5736футов (1,748 м ) длинный и 258футов (79 м ) высокая плотина с совмещенной земляной и конкретный структура. Бетонный участок плотины Вулф-Крик состоит из 37 гравитационных монолитов, которые составляют 1794,62футов (547.00 м ) длины дамбы через старое русло реки. В водосброс раздел содержит десять 49.2126футов × 36.0892 футов (15.0000м × 11,0000 м) портные ворота и шесть 3.937футов × 5,9055 футов (1,2000м × 1,8000 м) низкий уровень шлюзовые ворота. Секция приема мощности содержит водозаборники которые питают шесть 45 МВт турбины. Участок насыпи продолжается от конца бетонной гравитационной части 3937.008футов (1,200.000 м ) через долину к правому устою. Его максимальная высота 213,2546футов (65.0000 м ) над вершиной скалы. Незонная насыпь сложена плотными глинами низкой пластичности, взятыми из аллювия долины.[5]

Утечка

В 1968 году признаки просачивание проблемы в земляных работах Wolf Creek Dam набережные и Фонд были обнаружены. В нижнем пороге плотины образовались воронки, а в отводном канале плотины наблюдалась мутная вода. Проблемы с фильтрацией были связаны с карст геология региона, которая допускает растворение известняк в основании плотины.[6] Каналы решения, вызванные этим процессом, позволяют создавать трубопроводы, что увеличивает скорость эрозия в фундаменте.

Плотина и прилегающий к ней водохранилище находятся на тяжелой Карст фундамент фундамент. Карстовые образования - это большие пустоты, лежащие под, казалось бы, твердыми видами известняк коренная порода. Карстовые образования образуются, когда известняковые коренные породы со временем подвергаются атаке воды в результате естественного просачивания атмосферных осадков. Дождевая или талая вода содержит растворенный углекислый газ из атмосферы, которая в растворе образует слабую угольную кислоту. Эта кислота атакует известняковую породу, растворяя ее и тем самым приводя к пустотам внутри горной породы. Когда резервуар высотой более 100 футов поднимается над фундаментом этого типа, гидравлическое давление воды легко вытесняет цементирующие глины, которые находятся в трещинах и пустотах нижележащего карстового фундамента.

Включение в такой фундамент формы фундамента бетонной плотины; наряду с инъекцией водонепроницаемости раствор в пустые пространства Между бетонным основанием плотины и каменным фундаментом (чтобы заполнить пустоты в фундаменте) обычно создается водонепроницаемое уплотнение над, на и под фундаментом бетонной плотины в карстовых условиях.

Однако Волчий ручей - это прежде всего насыпь земли. набережная плотина. В этой форме строительства большая часть конструкции плотины (измеряемая по длине русла реки) представляет собой номинально водонепроницаемое тело насыпной насыпи, в котором только электростанция и (если таковая имеется) секция водосброса с регулируемым переливом расположены внутри бетонного монолита. В частном случае плотины Вулф-Крик участок земляной насыпи размещается непосредственно на ранее существовавшем русле реки; с удалением только поверхностных почв и глин. В то время как граница раздела между подошвой участка насыпи и старым руслом, расположенная выше по течению, номинально является водонепроницаемой, раствор карста протекает далеко под массой самого участка земляной насыпи и может напрямую воздействовать на пористое и не гидроизолированное основание участка земляной насыпи плотины. Именно это явление произошло и привело непосредственно к проблеме утечки.

Краткосрочное решение затирка существующие каналы фильтрации были задействованы немедленно; цементация фундамента плотины проводилась с 1968 по 1970 год, и считается, что она спасла плотину.[6] Строительство долгосрочного решения началось в 1975 году в виде фильтрационного фильтра. отрезная стена. В качестве подходящего отсекающего решения была выбрана бетонная диафрагменная стена, которая продлилась через земляную насыпь в скальный фундамент. Секция стены была завершена в 1979 году.

Недавние события

Несмотря на усилия по предотвращению утечки, постоянный мониторинг плотины показывает, что проблемы с фильтрацией полностью не решены и их число увеличивается. Сообщения о просачивании вызвали общественное беспокойство, и если плотина Вольф-Крик обрушится, USACE оценивает материальный ущерб в 3 миллиарда долларов США.[7] Seepage, вероятно, нашел новые пути вокруг и, возможно, через отрезная стена ранее размещены.[6][8] С марта 2005 г., примерно в то время, когда была обнаружена повышенная скорость просачивания, в озере Камберленд поддерживали почти постоянный уровень воды, чтобы снизить уровень воды. подчеркивает размещается на конструкции и ее фундаменте.

В конце января 2007 г. Инженерный корпус армии США поместил плотину в категорию «высокий риск» для обозначения разрушения, наряду с Center Hill Dam в Теннесси, обе из которых являются двумя крупными плотинами выше по течению от Нашвилл, Теннесси. Было предложено новое долгосрочное решение для решения или контроля текущей проблемы просачивания. А занавеска для затирки и новая бетонная перегородка большего размера будет построена с использованием новейших технологий.[8] Чтобы уменьшить нагрузку на плотину Вулф-Крик и, следовательно, риск, Корпус планировал снизить Озеро Камберленд до 640 футов (200 м), что на 83 фута (25 м) ниже обычного летнего уровня.[9] Тем не менее, это повлияет на водоснабжение до 200 000 жителей района, а также встретило сопротивление со стороны владельцев марин, поэтому уровень воды остался на 40 футов (12 м) ниже нормы. Этот пониженный на 40 футов уровень озера должен удерживаться неопределенное время и будет часто пересматриваться.[8] В октябре 2007 года предупредительные сирены были установлены в уездах вниз по течению от плотины.[10][11] Ремонтные работы на первом этапе начались в марте 2006 года. Второй этап, который включает заливку цементного раствора в фундамент плотины, начался в январе 2007 года.[8]

В апреле 2009 года началось строительство новой бетонной ограждающей стены в пределах набережной плотины Вулф-Крик. Строительство бетонной стены планировалось завершить в 2012 году и обойдется в 584 миллиона долларов США.[5] А анализ риска и пользы предлагает преимущество 7: 1.[6] В 2010 году Содружество Кентукки предложило новый маршрут для US 127, который будет пересекать реку Камберленд в первом повороте вниз по течению, потенциально устраняя движение транспорта на вершине плотины. Сроки реализации проекта не определены.[12] Строительство барьерной стены, строительство которой началось в 2009 году, было завершено в 2013 году, а уровень воды в озере вернулся к норме в 2014 году.[13]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж «Плотина Вольф-Крик». Национальная программа эффективности плотин, Национальный реестр плотин. Стэндфордский Университет. Получено 2012-10-10.
  2. ^ Брошюра Wolf Creek Dam USACE
  3. ^ «Инженерный корпус говорит, что выпуск воды из плотины Теннеси предотвратил больший ущерб Нэшвиллу». 11 мая 2010 г.. Получено 15 сентября 2013.
  4. ^ «Дамба Вулф Крик разливается впервые за 12 лет». Инженерный корпус армии США. Получено 25 апреля 2019.
  5. ^ а б Веха строительства плотины Вулф-Крик - Международная гидроэнергетика и строительство плотины - 19 июня 2009 г.
  6. ^ а б c d Проблема с утечкой, плотина Вулф Крик Инженерный корпус армии США. По состоянию на 27 января 2007 г.
  7. ^ Вопросы и ответы, плотина Вольф-Крик Инженерный корпус армии США. По состоянию на 27 января 2007 г.
  8. ^ а б c d Оценка менеджера проекта, плотина Вулф Крик Инженерный корпус армии США. По состоянию на 27 января 2007 г.
  9. ^ Брэдли, Джефф и др. (11 апреля 2007 г.) Консенсусный отчет Wolf Creek Dam: анализ инженерных рисков и надежности Инженерный корпус армии США. Доступ 21 октября 2007 г.
  10. ^ (20 октября 2007 г.) Проблема с установкой сирены на плотине Wolf Creek WTVF. Нэшвилл, Теннесси. Доступ 20 октября 2007 г.
  11. ^ (20 октября 2007 г.) Новая система предупреждения для нескольких округов возле плотины Вулф Крик WKBO. Боулинг-Грин, штат Кентукки. Доступ 20 октября 2007 г.
  12. ^ http://transportation.ky.gov/progmgmt/sypmaps/print/russell.pdf
  13. ^ http://www.lrn.usace.army.mil/Missions/Current-Projects/Construction/Wolf-Creek-Dam-Safety-Rehabilitation-Project/

внешняя ссылка