Плотина Свитуотер

Плотина Свитуотер
Плотина и водохранилище Свитуотер, май 2011 г.
Расположение плотины Суитуотер в Калифорнии
Страна	Соединенные Штаты Америки
Расположение	Округ Сан-Диего , Калифорния
Координаты	32°41′29″с.ш. 117°00′29″з.д. / 32,69139°с.ш. 117,00806°з.д. / 32,69139; -117,00806
Статус	В использовании
Строительство началось	17 ноября 1886 г .; 137 лет назад ( 1886-11-17 )
Дата открытия	7 апреля 1888 г .; 136 лет назад ( 1888-04-07 )
Стоимость строительства	234 074,11 долл. США
Владелец(и)	Управление округа Суитуотер
Плотины и водосбросы
Тип плотины	Бетонная гравитационная арка
Изъятия	Река Свитуотер
Высота	108 футов (33 м)
Длина	700 футов (210 м)
Ширина (гребень)	25 футов (7,6 м)
Ширина (база)	46 футов (14 м)
Тип водосброса	7x управляемых затворов, сервисных + неуправляемых аварийных водосбросов
Пропускная способность водосброса	45 000 куб. футов/с (1 300 м 3 /с)
Резервуар
Создает	Водохранилище Свитуотер
Общая вместимость	28 079 акров⋅футов (34 635 000 м 3 )
Площадь водосбора	180 кв. миль (470 км 2 )
Площадь поверхности	960 акров (390 га)
Электростанция
Гидравлическая головка	90 футов (27 м)
Установленная мощность	Никто

Плотина Свитуотер — плотина на реке Свитуотер в округе Сан-Диего, Калифорния . Она расположена примерно в 12 милях (19 км) к востоку от Сан-Диего , в 9 милях (14 км) и граничит с Бонитой на юго-западе и Ла-Пресой на северо-востоке. Каменная арочная плотина высотой 108 футов (33 м) запруживает водохранилище Свитуотер площадью 960 акров (390 га) .

Плотина была впервые построена в 1888 году как часть системы водохранилищ на реках округа Сан-Диего, предназначенных для обеспечения водой орошения сельскохозяйственных культур вдоль побережья и снабжения города Сан-Диего и его отдаленных городов. В течение следующих нескольких десятилетий плотину несколько раз поднимали и модернизировали с ее первоначальной высоты 60 футов (18 м). В 1916 году сильное наводнение привело к разрушению обоих устоев плотины. Остальная часть плотины не получила серьезных повреждений и по-прежнему используется для борьбы с наводнениями, хранения воды и отдыха.

Плотина Свитуотер — это толстая бетонная арочно-гравитационная плотина , перекинутая через реку Свитуотер и образующая водохранилище, способное удерживать 28 079 акро-футов (34 635 000 м ³ ) воды. ^[1] Она имеет высоту 108 футов (33 м) и длину 700 футов (210 м), с толщиной у основания 46 футов (14 м). Она оборудована водозаборной башней на верхнем конце, соединенной с водоводом высокого давления, который прорезает основание плотины, предназначенным для выпуска воды с разных глубин водохранилища; если вода выпускается с более низкой отметки, отток будет больше. Однако из-за низкого расхода реки под плотиной обычно находится только струйка воды, поскольку она задерживает весь приток с верхнего течения. Время от времени в этом районе случаются крупные наводнения, поэтому плотина спроектирована так, чтобы выдерживать переливы, а также имеет пару водосбросов с семью затворами, способных пропускать более 45 000 кубических футов в секунду (1300 м ³ /с). ^{[2] [3] [4]}

Плотина эксплуатируется совместно с плотиной Лавленд и ее водохранилищем примерно в 19 милях (31 км) вверх по течению для целей контроля наводнений. Плотина служит резервным водохранилищем для столичного региона Сан-Диего в случае засухи и обеспечивает некоторую часть местной муниципальной воды. Водохранилище служит для управления дикой природой и отдыха, среди прочего. ^[5]

Несмотря на мягкий климат и плодородные почвы, район Сан-Диего имеет полузасушливый климат, и поэтому в его реках большая часть потока приходится на зимние месяцы, вызывая разрушительные наводнения. И наоборот, летом большинство небольших ручьев пересыхают, а крупные водные пути превращаются в струйки, что приводит к не менее опасным засухам. Коренные породы региона имеют заметно низкую проницаемость, оставляя мало доступных грунтовых вод (особенно по сравнению с близлежащими округами Лос-Анджелес и Ориндж ). Река Суитуотер, наряду с другими, такими как река Сан-Диего и река Сан-Луис-Рей , была одним из немногих ручьев, которые действительно текли в изобилии круглый год. Однако по мере роста населения региона река больше не могла обеспечивать то, что было необходимо в сухой сезон. ^[6]

Один из первых поселенцев этого района, Фрэнк А. Кимбалл , был первым, кто предложил построить плотину на этом участке реки Суитуотер в 1869 году. ^[4] Здесь река, выйдя из широкой долины, прорезает крутое и узкое ущелье, предоставляя идеальное место для водохранилища. Первоначальные чертежи плотины, нарисованные FE Brown, предусматривали плотину с тонкими арками высотой 50 футов (15 м) и едва шире на гребне, чем у основания, способную удерживать около 3700 акро-футов (4 600 000 м ³ ). Закладка фундамента плотины состоялась 17 ноября 1886 года, а в начале следующего года на южной стороне ущелья был вырыт карьер, чтобы обеспечить кладку щебня для плотины. ^{[7] [8]}

После закладки фундамента компания San Diego Land and Town Company заложила фундамент плотины в виде большого каменно-цементного блока толщиной 36 футов (11 м) и высотой 15 футов (4,6 м). На ранних этапах строительства река Суитуотер была отведена под фундамент в квадратную каменную водопропускную трубу диаметром 30 дюймов (76 см). Туннель обеспечивал достаточную пропускную способность для реки за пределами плотины, поскольку 1886–1887 годы были годами с низким средним уровнем осадков. Однако в феврале 1887 года река разлилась из-за небольшого шторма и затопила фундамент в течение двух дней. Значительного ущерба нанесено не было. ^[8]

По мере продвижения строительства первоначальный проект тонкой арки считался нестабильным и недостаточным для растущих потребностей округа в воде. Таким образом, проектируемая высота плотины была увеличена до 60 футов (18 м), а толщина основания увеличилась на 26 футов (7,9 м). На фасадах плотины был построен ряд специальных каменных ступеней, чтобы обеспечить будущее увеличение высоты. ^{[4] [9]}

Камень, использованный при строительстве плотины, был добыт из большой скалы, выходящей примерно в 800 футах (240 м) вниз по течению на южном берегу реки. Было два типа камня, как метаморфический, так и один богатый железом, и оба считались превосходными для строительства плотины. Песок был извлечен со дна реки для использования в цементной смеси; это также было объявлено исключительно подходящим. ^[10] Когда плотина поднялась на высоту 45 футов (14 м), выпускной туннель у основания был запечатан, и вода поднялась за сооружением на контролируемую глубину 35 футов (11 м) для целей проверки на утечку. Плотина выдержала, и никакой значительной утечки не было зафиксировано. ^[11]

Лошади и мулы использовались для транспортировки камня из карьера к месту строительства плотины с помощью тележек. На строительной площадке четыре-пять вышек высотой от 30 до 50 футов (от 9,1 до 15,2 м) использовались для облегчения размещения камня и цемента, ведро за ведром, последний из которых изготавливался на месте. Плотина была возведена 7 апреля 1888 года на высоту 90 футов (27 м) над ее основанием. ^[12] К югу от сооружения был построен водосброс или «сбросная плотина», состоящая из восьми переливных каналов, разделенных каменными опорами. Управляемый серией деревянных досок, водосброс мог пропускать до 1500 кубических футов в секунду (42 м ³ /с). ^[13]

Всего при строительстве плотины было использовано 20 507 кубических ярдов (15 679 м ^{3 ) материала, включая 17 562 барреля цемента. Общая стоимость составила 234 074,11 долл. США, включая предварительные исследования и покупку земли, которая должна была быть затоплена водохранилищем. [14]} Церемония открытия состоялась 19 апреля, и более трех тысяч человек пришли посмотреть. В то время плотина была самой высокой каменной арочной плотиной в Соединенных Штатах и ​​считалась инженерным чудом и туристической достопримечательностью. ^[15]

Зимой 1895 года сильные дожди привели к тому, что уровень реки Суитуотер поднялся до рекордных значений, а водосбросы и водосбросы плотины не смогли справиться с избыточным притоком воды. В течение более 40 часов во время пика шторма водохранилище превышало плотину почти на два фута, переливаясь огромным водопадом. Наводнения нанесли серьезный ущерб устоям плотины и размыли русло реки ниже, но плотина выстояла. В ответ на опасность будущих наводнений в 1910 году начались работы по подъему плотины на высоту 110 футов (34 м). Для этого на вершине плотины был добавлен вертикальный парапет из каменной кладки высотой 20 футов (6,1 м), водосбросы были реконструированы, а также была поднята водозаборная башня. Это было завершено в 1911 году и дало водохранилищу дополнительную емкость около 4000 акро-футов (4 900 000 м ³ ). ^[4]

Зимой 1915 года южная Калифорния переживала разрушительную засуху, которая осушила местные водохранилища до рекордно низкого уровня в течение более чем трех лет подряд, что привело к огромным потерям в сельском хозяйстве и скотоводстве. Жители округа Сан-Диего были в таком отчаянии, что город Сан-Диего нанял человека по имени Чарльз Хэтфилд , известного как «Дождевик». Город обещал Хэтфилду 10 000 долларов, если он сможет вызвать значительный дождь к концу года. Предприятие Хэтфилда, по-видимому, имело успех, но неизвестно, что на самом деле вызвало сильные наводнения, которые пронеслись по округу, начиная с 9 декабря, на следующий день после того, как он начал свою злополучную схему. ^{[16] [17]}

В течение следующего месяца выпало более тридцати девяти дюймов (991 мм) осадков, а штормы продолжали затапливать округ вплоть до начала 1916 года. Реки и ручьи этого района достигли самого высокого уровня за последние годы. Было смыто более 200 мостов, целые поселения были смыты, дамбы рухнули, а долины были затоплены. Все мосты вдоль рек Сан-Диего, Суитуотер и Отай были смыты, за исключением железнодорожного моста, который остался стоять один, без концов. Земляная плотина Отай , в нескольких милях к юго-востоку от Суитуотера на реке Отай , прорвалась 27 января, обрушив стену воды на юг Чула-Висты. Наводнение отложило так много осадка, что южный конец залива Сан-Диего был заполнен им — большая часть песка сегодня остается в виде отмелей, которые необходимо периодически выгребать, чтобы обеспечить движение лодок. ^{[17] [18] [19]}

Река Суитуотер поднялась, пока не достигла пикового расхода в 45 500 кубических футов в секунду (1290 м ³ /с) 30 января 1916 года, и хотя плотина была увеличена в высоту, а ее водосбросная способность увеличена, это мало что сделало, чтобы предотвратить ее переполнение. Водохранилище превысило гребень плотины примерно на 3,5 фута (1,1 м) в событии, похожем на 1895 год, но гораздо более масштабном. Река прорвала северный устой плотины, а затем вскоре после этого южный конец слева от водосброса пошел вместе с ней. Как и в 1895 году, основная конструкция плотины не была сильно повреждена, но река размыла достаточно материала вокруг конструкции ^[20], чтобы позволить осушить две трети водохранилища. Прорыв плотины нанес значительный ущерб ниже по течению, включая разрушение более 15 000 футов (4572 м) трубопровода Sweetwater Water Co., всех железнодорожных путей и линий электропередач. ^[21] Плотина была впоследствии перестроена, и был добавлен дополнительный водосброс для пропуска будущих наводнений. ^{[4] [22]}

В 1939 и 1940 годах плотина подверглась капитальному ремонту, в ходе которого парапет 1911 года был понижен на два фута и встроен в аварийный водосброс, поскольку два существующих водосброса считались недостаточными для обработки больших наводнений. Затем плотина перешла в собственность Управления Свитуотера, которое и по сей день управляет плотиной. В конце 20 века на плотину было нанесено новое бетонное покрытие в попытке остановить утечку. ^[4] Однако водосбросы плотины по-прежнему считались недостаточными для обработки более 20 процентов «вероятного максимального наводнения». ^[23] 7 апреля 2006 года Американское общество инженеров-строителей признало плотину Свитуотер историческим памятником гражданского строительства . ^{[15] [24]}

• Список плотин и водохранилищ в Калифорнии

• Американское общество инженеров-строителей (1888). Труды Американского общества инженеров-строителей . Том 19. Издательства ASCE.
• Сервени, Рэнди (2005). Причуды бури: от летающих коров до кражи грома, самые странные в мире правдивые истории о погоде . Базовые книги. ISBN 1-56025-801-2.
• Уилсон, Герберт Майкл (1903). Ирригационная техника . J. Wiley & Sons.

• Водохранилище Свитуотер

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Дамба Суитуотер» .