Užtvanka yra bet kokia kliūtis, sulaikanti vandenį; užtvankos pirmiausia naudojamos vandens pertekliui į tam tikrus regionus išsaugoti, valdyti ir (arba) užkirsti kelią. Be to, kai kurios užtvankos yra naudojamos hidroenergijai gaminti. Šiame straipsnyje nagrinėjamos žmogaus sukurtos užtvankos, tačiau užtvankas taip pat gali sukurti dėl natūralių priežasčių, tokių kaip masiniai eikvojimo renginiai ar net tokius gyvūnus kaip bebras.
Kitas terminas, dažnai naudojamas aptariant užtvankas, yra rezervuaras. Rezervuaras yra žmogaus sukurtas ežeras, daugiausia naudojamas vandeniui kaupti. Jie taip pat gali būti apibrėžti kaip specifiniai vandens telkiniai, susidarantys statant užtvanką. Pavyzdžiui, Hetch Hetchy rezervuaras Kalifornijos Yosemite nacionaliniame parke yra O'Shaughnessy užtvankos sukurtas ir sulaikytas vandens telkinys.
Užtvankų tipai
Viena iš labiausiai paplitusių pagrindinių užtvankų rūšių yra arkinė užtvanka. Šios mūrinės ar betoninės užtvankos idealiai tinka siauroms ir (arba) akmenuotoms vietoms, nes jų išlenkta forma lengvai sulaiko vandenį per sunkumą, nereikalaujant daug statybinių medžiagų. Arkų užtvankos gali turėti vieną didelę vieną arką arba jos gali turėti kelias mažas arkas, atskirtas betoninėmis atramomis. Hooverio užtvanka, esanti ant Arizonos ir Nevados valstijų sienų, yra arkinė užtvanka.
Kita užtvankos rūšis yra užpakalinė užtvanka. Jie gali turėti kelias arkas, tačiau skirtingai nuo tradicinės arkinio užtvankos, jie taip pat gali būti plokšti. Paprastai užtvankų užtvankos yra pagamintos iš betono ir yra su tam tikrais petnešomis, vadinamomis atraminėmis tvarsliais išilgai užtvankos pusės, kad būtų užkirstas kelias natūraliam vandens tekėjimui. Danielio-Johnsono užtvanka Kvebeke, Kanadoje, yra daugiakampė užtvankos užtvanka.
JAV labiausiai paplitusi užtvankos rūšis yra pylimo užtvanka. Tai yra didelės užtvankos, pagamintos iš dirvožemio ir uolienų, kurios savo svoriu sulaiko vandenį. Kad vanduo nepatektų pro jas, pylimų užtvankos taip pat turi storą vandeniui atsparų šerdį. Tarbela užtvanka Pakistane yra didžiausia pasaulyje krantinės užtvanka.
Galiausiai gravitacinės užtvankos yra didžiulės užtvankos, kurios sukonstruotos taip, kad sulaiko vandenį naudodamos tik savo svorį. Norėdami tai padaryti, jie yra statomi naudojant daug betono, todėl juos sunku ir brangu pastatyti. Grand Coulee užtvanka JAV Vašingtono valstijoje yra sunkio užtvanka.
Rezervuarų ir konstrukcijos tipai
Pirmasis ir dažniausiai didžiausias rezervuarų tipas vadinamas slėniu užtvertu rezervuaru. Tai rezervuarai, esantys siaurose slėnio vietose, kur slėnio šonai ir užtvanka gali sulaikyti didžiulį kiekį vandens. Geriausia užtvankos vieta tokio tipo rezervuaruose yra ta, kur ją efektyviausiai galima įmontuoti į slėnio sieną, kad būtų suformuotas nelaidus vandeniui sandariklis.
Norint sukonstruoti slėnyje užtvindytą rezervuarą, pradedant darbą upė turi būti nukreipta, paprastai per tunelį. Pirmasis tokio tipo rezervuarų sukūrimo žingsnis yra tvirto užtvankos pamato užpylimas, po kurio gali prasidėti pačios užtvankos statyba. Priklausomai nuo projekto dydžio ir sudėtingumo, šie veiksmai gali trukti nuo mėnesių iki metų. Užbaigus kelią, upė pašalinama ir upė gali laisvai tekėti link užtvankos, kol ji pamažu užpildys rezervuarą.
Užtvankos ginčas
Be to, norint sukurti rezervuarą, reikia užtvindyti didelius žemės plotus natūralios aplinkos ir kartais kaimų, miestelių ir mažų miestų sąskaita. Kinijos statyba Trijų tarpeklių užtvankaPavyzdžiui, reikėjo perkelti daugiau nei milijoną žmonių ir užtvindė daugybę įvairių archeologinių ir kultūrinių vietų.
Pagrindiniai užtvankų ir rezervuarų naudojimo būdai
Kitas svarbus užtvankų naudojimo būdas yra energijos gamyba, nes hidroelektrinė yra vienas didžiausių pasaulyje elektros energijos šaltinių. Hidroenergija generuojama, kai potencinė energija vandens, esančio užtvankoje, varo vandens turbina, kuri pasuka generatorių ir sukuria elektrą. Norint geriausiai išnaudoti vandens energiją, įprastam hidroelektrinės užtvankos tipui naudojami skirtingo lygio rezervuarai, kad būtų galima sureguliuoti pagamintos energijos kiekį. Pavyzdžiui, kai poreikis yra mažas, vanduo laikomas viršutiniame rezervuare, o padidėjus poreikiui, vanduo išleidžiamas į apatinį rezervuarą, kur jis sukasi turbina.
Kai kurie kiti svarbūs užtvankų ir rezervuarų naudojimo būdai yra vandens srauto stabilizavimas ir drėkinimas, potvynių prevencija, vandens nukreipimas ir poilsis.
Norėdami sužinoti daugiau apie užtvankas ir rezervuarai apsilankykite PBS Užtvankų svetainė.
- „Rogun“ - 1 099 pėdų (335 m) Tadžikistane
- Nurekas - 984 pėdos (300 m) Tadžikistane
- „Grande Dixence“ - 932 pėdos (284 m) Šveicarijoje
- Inguri - 892 pėdos (272 m) Gruzijoje
- „Boruca“ - 876 pėdos (267 m) į Kosta Rika
- Vaiont - 860 pėdų (262 m) Italijoje
- Chicoasén - 856 pėdos (261 m) Meksikoje
- „Tehri“ - 855 pėdos (260 m) Indijoje
- Álvaro Abregón - 853 pėdos (260 m) Meksikoje
- Mauvoisin - 820 pėdų (250 m) Šveicarijoje
- Kariba ežeras - 43 kubinės mylios (180 km³) Zambijoje ir Zimbabvėje
- Kuybyševo rezervuaras - 14 kubinių mylių (58 km³) Rusijoje