Плотина Суитуотер
Плотина Суитуотер | |
---|---|
![]() Плотина и водохранилище Суитуотер, май 2011 г. | |
Страна | Соединенные Штаты Америки |
Расположение | Округ Сан-Диего , Калифорния |
Координаты | 32 ° 41'29 "N 117 ° 00'29" W / 32,69139 ° N 117,00806 ° W |
Статус | В использовании |
Строительство началось | 17 ноября 1886 г |
Дата открытия | 7 апреля 1888 г |
Стоимость строительства | $234,074.11 |
Владелец(и) | Управление Свитуотера |
Плотина и водосбросы | |
Тип плотины | Бетонная гравитационная арка |
Свалки | 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 | 7 воротных, сервисных + нерегулируемых аварийных водосбросов |
Емкость водосброса | 45 000 куб футов / с (1300 м 3 /с) |
водохранилище | |
Создает | Водохранилище Суитуотер |
Общая мощность | 28 079 акров футов (34 635 000 м ) 3 ) |
Зона водосбора | 180 квадратных миль (470 км ) 2 ) |
Площадь поверхности | 960 акров (390 га) |
Электростанция | |
Гидравлическая головка | 90 футов (27 м) |
Установленная мощность | Никто |
Плотина Суитуотер — плотина на реке Суитуотер в округе Сан-Диего , штат Калифорния . Он расположен 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) заграждает водохранилище Суитуотер площадью 960 акров (390 га) .
Плотина была впервые построена в 1888 году как часть системы водохранилищ на реках округа Сан-Диего, предназначенной для обеспечения водой полива посевов 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 из-за сильного наводнения обе опоры плотины обрушились. Остальная часть плотины не получила серьезных повреждений и по-прежнему используется для борьбы с наводнениями, хранения воды и отдыха.
Дизайн
[ редактировать ]Плотина Суитуотер — это арочная гравитационная плотина толщиной бетона , расположенная по обе стороны реки Суитуотер и образующая водохранилище, способное вместить 28 079 акров футов (34 635 000 м ). 3 ) воды. [ 1 ] Его высота 108 футов (33 м), длина 700 футов (210 м), толщина у основания 46 футов (14 м). Он оборудован водозаборной башней на верхнем конце, соединенной с водоводом высокого давления, прорезающим основание плотины, предназначенным для сброса воды с разных глубин водохранилища; если вода выпускается с более низкой отметки, отток будет больше. Однако из-за низкого стока реки под плотиной обычно остается лишь струйка воды, поскольку она задерживает весь приток сверху по течению. Время от времени в этом районе случаются крупные наводнения, поэтому плотина спроектирована таким образом, чтобы выдерживать переливы, а также имеет пару водосбросов с семью шлюзами, способных перекачивать более 45 000 кубических футов в секунду (1300 м3). 3 /с). [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Плотина эксплуатируется совместно с плотиной Лавленд и ее водохранилищем примерно в 19 милях (31 км) вверх по течению в целях борьбы с наводнениями. Плотина сегодня служит резервным хранилищем воды для столичного региона Сан-Диего на случай засухи и обеспечивает некоторое количество местной муниципальной воды. Водохранилище, помимо прочего, служит для управления дикой природой и отдыха. [ 5 ]
История
[ редактировать ]Планирование
[ редактировать ]
Несмотря на мягкий климат и плодородные почвы, в районе Сан-Диего полузасушливый климат, поэтому большая часть стока рек приходится на зимние месяцы, вызывая разрушительные наводнения. И наоборот, летом большинство мелких ручьев пересыхают, а более крупные водные пути превращаются в струйки, что приводит к не менее опасным засухам. Коренная порода региона имеет особенно низкую проницаемость, поэтому подземных вод остается мало (особенно по сравнению с близлежащими Лос-Анджелес и Ориндж округами ). Река Суитуотер, наряду с другими, такими как река Сан-Диего и река Сан-Луис-Рей , была одним из немногих ручьев, которые текли в изобилии круглый год. Однако по мере того, как население региона росло, река больше не могла обеспечивать то, что было необходимо в засушливый сезон. [ 6 ]
Один из первых поселенцев этого района, Фрэнк Кимбалл, был первым, кто предложил построить плотину на этом участке реки Суитуотер в 1869 году. [ 4 ] Здесь река, выходя из широкой долины, прорезает крутое и узкое ущелье, создавая идеальное место для водохранилища. Первоначальный проект плотины, составленный Ф.Э. Брауном, предусматривал строительство тонкой арочной плотины высотой 50 футов (15 м) и едва шире на гребне, чем у основания, способной удерживать около 3700 акров футов (4600000 м2). 3 ). Закладка плотины состоялась 17 ноября 1886 года, а в начале следующего года на южной стороне ущелья был выкопан карьер, чтобы добыть каменный щебень для плотины. [ 7 ] [ 8 ]
Строительство
[ редактировать ]После закладки фундамента фундамент плотины был заложен компанией San Diego Land and Town Company 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 фундаментную конструкцию в квадратную каменную водопропускную трубу диаметром 30 дюймов (76 см). Туннель обеспечивал достаточную пропускную способность реки за плотиной, поскольку в 1886–1887 годах количество осадков было ниже среднего. Однако в феврале 1887 года из-за небольшого шторма река разлилась и на два дня вышла из строя фундамент. Никакого существенного ущерба нанесено не было. [ 8 ]

По мере продвижения строительства первоначальная конструкция тонкой арки считалась нестабильной и неподходящей 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 стенах плотины был построен ряд специальных каменных ступеней, чтобы обеспечить увеличение высоты в будущем. [ 4 ] [ 9 ]
Камень, использованный при строительстве плотины, был добыт из большой скалы, выступающей примерно в 800 футах (240 м) ниже по течению на южном берегу реки. Существовало два типа камня: метаморфический и богатый железом, и оба считались идеальными для строительства плотины. Песок добывали со дна реки для использования в приготовлении цемента; это также было признано исключительно подходящим. [ 10 ] Когда плотина поднялась на высоту 45 футов (14 м), выпускной туннель в основании был загерметизирован, и вода поднялась за конструкцией на контролируемую глубину 35 футов (11 м) для целей проверки на утечку. Плотина устояла, и значительных утечек не зафиксировано. [ 11 ]
Лошади и мулы использовались для перевозки камня из карьера к месту плотины с помощью тележек. На строительной площадке использовались четыре-пять вышек высотой от 30 до 50 футов (от 9,1 до 15,2 м) для облегчения укладки камня и цемента, ведро за ковшом, последнее из которых изготавливалось на месте. Плотина была поднята 7 апреля 1888 года на высоту 90 футов (27 м) над ее фундаментом. [ 12 ] К югу от сооружения был построен водосброс или «сливная плотина», состоящая из восьми переливных каналов, разделенных каменными опорами. Водосброс, контролируемый рядом деревянных досок, мог перекачивать до 1500 кубических футов в секунду (42 м3). 3 /с). [ 13 ]
Всего 20 507 кубических ярдов (15 679 м3). 3 ) материала было использовано при строительстве плотины, в том числе 17 562 барреля цемента. Общая стоимость составила 234 074,11 доллара США, включая предварительные исследования и покупку земли, которая будет затоплена водохранилищем. [ 14 ] Церемония открытия состоялась 19 апреля, посмотреть ее пришли более трех тысяч человек. В то время плотина была самой высокой каменной арочной плотиной в США и считалась чудом инженерной мысли и туристической достопримечательностью. [ 15 ]
Расширение 1911 года
[ редактировать ]Зимой 1895 года из-за проливных дождей уровень реки Суитуотер поднялся до рекордного уровня, а водовыпуски и водосбросы плотины не смогли справиться с избыточным притоком воды. В течение более 40 часов во время пика шторма водохранилище возвышалось над плотиной почти на два фута, образуя огромный водопад. Наводнение нанесло серьезный ущерб опорам плотины и размыло русло реки внизу, но плотина уцелела. В ответ на опасность будущих наводнений в 1910 году начались работы по поднятию плотины на высоту 110 футов (34 м). Для этого к вершине плотины был пристроен вертикальный каменный парапет высотой 20 футов (6,1 м), реконструированы водосбросы и поднята водозаборная башня. Это было завершено в 1911 году и дало резервуару дополнительную емкость около 4 000 акров-футов (4 900 000 м3). 3 ). [ 4 ]
провал 1916 года
[ редактировать ]
Зимой 1915 года южная Калифорния переживала разрушительную засуху, в результате которой водоемы территории осушались 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 «Создатель дождя». Город пообещал Хэтфилду 10 000 долларов, если он сможет вызвать сильный дождь к концу года. Предприятие Хэтфилда, по-видимому, увенчалось успехом, но неизвестно, что на самом деле стало причиной масштабных наводнений, которые пронеслись по округу начиная с 9 декабря, на следующий день после того, как он начал свой злополучный план. [ 16 ] [ 17 ]
В течение следующего месяца выпало более тридцати девяти дюймов (991 мм) дождя, а штормы продолжали затоплять округ вплоть до начала 1916 года. Уровень рек и ручьев в этом районе поднялся до самого высокого зарегистрированного уровня за последние годы. Было размыто более 200 мостов, снесены целые населенные пункты, обрушились дамбы, а долины были затоплены. Все мосты вдоль рек Сан-Диего, Суитуотер и Отай были размыты, за исключением железнодорожного моста, который остался стоять один, а его концы отсутствовали. Земляная плотина Отай , расположенная в нескольких милях к юго-востоку от Суитуотера на реке Отай , прорвалась 27 января, отправив стену воды в южную часть Чула-Виста. В результате наводнения образовалось так много отложений, что южная оконечность залива Сан-Диего была заполнена ими – большая часть песка сохранилась и сегодня в виде отмелей, которые необходимо периодически углублять, чтобы обеспечить движение лодок. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
Река Суитуотер поднималась, пока не достигла пикового расхода в 45 500 кубических футов в секунду (1290 м3). 3 / с) 30 января 1916 года, и хотя плотина была увеличена в высоту и увеличена пропускная способность водосброса, это мало что сделало для предотвращения ее перелива. Водохранилище превысило гребень плотины примерно на 3,5 фута (1,1 м) в событии, аналогичном событиям 1895 года, но намного более масштабном. Река прорвала северный устой плотины, а затем вскоре после того, как южный конец слева от водосброса пошел это. Как и в 1895 году, основная конструкция плотины не была сильно повреждена, но река размыла достаточно материала вокруг конструкции. [ 20 ] чтобы дать стечь двум третям резервуара. Прорыв плотины причинил значительный ущерб ниже по течению, включая разрушение более 15 000 футов (4572 м) трубопровода Sweetwater Water Co., всех железнодорожных путей и линий электропередач. [ 21 ] Впоследствии плотина была перестроена и добавлен дополнительный водосброс для предотвращения будущих наводнений. [ 4 ] [ 22 ]
Более поздние события
[ редактировать ]
В 1939 и 1940 годах плотина подверглась капитальному ремонту: в 1911 году парапет был опущен на два фута и превращен в аварийный водосброс, поскольку два существующих водосброса считались недостаточными для борьбы с сильными наводнениями. Затем плотина перешла в собственность Управления Суитуотер , которое до сих пор управляет плотиной. В конце 20 века на плотину нанесли новое бетонное покрытие, чтобы остановить протечку. [ 4 ] Однако водосбросы плотины по-прежнему считались неспособными выдержать более 20 процентов «вероятного максимального наводнения». [ 23 ] 7 апреля 2006 года плотина Суитуотер была признана историческим памятником гражданского строительства Американским обществом инженеров-строителей . [ 15 ] [ 24 ]
См. также
[ редактировать ]Цитируемые работы
[ редактировать ]- Американское общество инженеров-строителей (1888 г.). Труды Американского общества инженеров-строителей . Том. 19. Публикации ASCE.
- Червени, Рэнди (2005). Причуды грозы: от летающих коров до кражи грома — самые странные в мире истории о погоде, основанные на реальных событиях . Основные книги. ISBN 1-56025-801-2 .
- Уилсон, Герберт Майкл (1903). Ирригационная техника . Дж. Уайли и сыновья.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Уровни водохранилищ Управления Свитуотер» . Управление Свитуотера. Архивировано из оригинала 10 января 2011 г. Проверено 19 января 2011 г.
- ^ Уилсон, с. 437
- ^ Американское общество инженеров-строителей, стр. 201–09.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Рейнольдс, Ричард А. (2 августа 2008 г.). «Плотина Суитуотер: тогда и сейчас» (PDF) . (оригинал не найден) . Проверено 25 апреля 2019 г.
- ^ «Водохранилище Сладкой воды» . Управление Свитуотера . Проверено 20 января 2011 г.
- ^ Пурад, Ричард Ф. «Глава 3: Вода — король» . История Сан-Диего . Исторический центр Сан-Диего . Проверено 19 января 2011 г.
- ^ Вуд, С. Том (1974). «Краткая история гранитной промышленности в округе Сан-Диего» . Журнал истории Сан-Диего . Исторический центр Сан-Диего . Проверено 19 января 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Американское общество инженеров-строителей, с. 205
- ^ Американское общество инженеров-строителей, с. 206
- ^ Американское общество инженеров-строителей, стр. 207–208.
- ^ Американское общество инженеров-строителей, с. 207
- ^ Американское общество инженеров-строителей, с. 209
- ^ Американское общество инженеров-строителей, с. 211
- ^ Американское общество инженеров-строителей, с. 210
- ^ Jump up to: а б Барткевич, Карли (7 апреля 2006 г.). «Переломный момент: 118-летняя плотина Суитуотер станет национальной достопримечательностью» . Сан-Диего Юнион-Трибьюн . Проверено 20 января 2011 г.
- ^ Кинан, Эд (ноябрь 2007 г.). «Производитель дождя и наводнение 1916 года» . Большая смесь . Проверено 19 января 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Красный, с. 139–144
- ^ Хилл, Джозеф. «Сухие реки, запруженные реки и наводнения: ранняя история борьбы между засухами и наводнениями в Сан-Диего» . Журнал истории Сан-Диего . Центр истории округа Сан-Диего . Проверено 19 января 2011 г.
- ^ «Естественная история» . Науки о Земле . Гроссмонт-колледж. 01.10.2008 . Проверено 19 января 2011 г.
- ^ «Прогулка по истории» . Публичная библиотека Чула-Виста . Город Чула-Виста . Проверено 20 января 2011 г.
- ^ Том 89, выпуски 423–426 журнала «Водоснабжение», Геологическая служба (США) . Типография правительства США (Мичиганский университет). 1917. С. 29, 32.
- ^ «Высохшие реки, запруженные реки и наводнения (галерея изображений)» . Журнал истории Сан-Диего . Центр истории округа Сан-Диего . Проверено 19 января 2011 г.
- ^ «Национальная программа безопасности плотин, плотина Суитуотер» . Инженерный корпус армии США. Декабрь 1978 года. Архивировано из оригинала 27 марта 2012 года . Проверено 20 января 2011 г.
- ^ Ричард В. Кроуфорд (25 октября 2011 г.). Какими мы были в Сан-Диего . Издательство Аркадия. стр. 62–63. ISBN 978-1-61423-401-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]