Плотина Форт-Пек

Плотина Форт-Пек
Вид с воздуха на плотину Форт-Пек, вид на запад. Форт Пек, Монтана. 1986 год
Расположение плотины Форт-Пек в Монтане
Страна	Соединенные Штаты
Расположение	Форт Пек, Монтана
Координаты	48 ° 00'10 "N 106 ° 24'58" W
Строительство началось	1933 год ( 1933 )
Дата открытия	1940 год ( 1940 )
Стоимость строительства	100 миллионов долларов
Владелец(и)	Инженерный корпус армии США , округ Омаха
Плотина и водосбросы
Тип плотины	Гидравлический насыпной грунт
Свалки	Река Миссури
Высота	250 футов (76 м)
Длина	21026 футов (6409 м)
Ширина (гребень)	50 футов (15 м)
Ширина (база)	3500 футов (1100 м)
Объем плотины	125 628 000 куб. ярдов (96 049 000 м 3 )
Тип водосброса	Контролируемый перелив, 8 переборочных ворот
Емкость водосброса	250 000 куб футов / с (7 100 м 3 /с)
водохранилище
Создает	Озеро Форт Пек
Общая мощность	18 463 000 акров футов (22,774 км ) 3 )
Зона водосбора	57 500 квадратных миль (149 000 км ) 2 )
Площадь поверхности	241 000 акров (98 000 га)
Электростанция
Оператор(ы)	Инженерный корпус армии США
Гидравлическая головка	220 футов (67 м)
Турбины	5 вертикальных турбин Фрэнсиса
Установленная мощность	185 МВт
Годовая генерация	1048 ГВтч
Веб-сайт Инженерный корпус армии США - проект Форт-Пек
Плотина Форт-Пек
Национальный реестр исторических мест США
Показать карту Монтаны Показать карту США Show all
Расположение	На реке Миссури, Форт Пек, Монтана.
Область	500 акров (200 га)
Построен	1933
Построено	Инженерный корпус армии США
Архитектурный стиль	Арт Деко
МПС	Форт Пек MRA
Номер ссылки NRHP .	86002061
Добавлено в НРХП	13 августа 1986 г.

Плотина Форт-Пек на реке Миссури. Вид вверх по реке на юго-восток.

Плотина Форт-Пек — самая высокая из шести крупных плотин вдоль реки Миссури , расположенная на северо-востоке Монтаны в США , недалеко от Глазго и прилегающая к населенному пункту Форт-Пек . Имея длину 21 026 футов (6 409 м) и высоту более 250 футов (76 м), это крупнейшая плотина с гидравлическим заполнением в Соединенных Штатах , создающая озеро Форт-Пек , пятое по величине искусственное озеро в США, более 130 миль (210 км) в длину, 200 футов (61 м) в глубину и имеет береговую линию длиной 1520 миль (2450 км), что длиннее, чем береговая линия штата Калифорния. Он расположен на территории Национального заповедника дикой природы Чарльза М. Рассела . Плотина и озеро длиной 134 мили (216 км) принадлежат и управляются Инженерным корпусом армии США и существуют для целей выработки гидроэлектроэнергии, борьбы с наводнениями и управления качеством воды.

плотины В настоящее время номинальная мощность составляет 185,25 мегаватт , она разделена между 5 энергоблоками (которые, в свою очередь, разделены между Западной и Восточной сетями). Три энергоблока электростанции номер один, построенной в 1951 году, имеют мощность 105 МВт. Два оставшихся энергоблока энергоблока № 2, построенные в 1961 году, имеют паспортную мощность 80 МВт.

Озеро имеет максимальную рабочую высоту бассейна 2250 футов (686 м) над средним уровнем моря и нормальную рабочую высоту бассейна 2246 футов (685 м) над средним уровнем моря. Уровень озера колеблется с течением времени в зависимости от ряда факторов. В течение первой недели февраля 2007 года водохранилище установило рекордно низкую высоту в 2197 футов (670 м) над средним уровнем моря, что почти на 12 футов (3,7 м) ниже предыдущего рекордно низкого уровня, установленного в 1991 году. В июне 2011 года, в ответ на наводнение на реке Миссури в 2011 году , плотина сбросила почти 66 000 кубических футов в секунду (1900 м3). ³ /с), что значительно превысило предыдущий рекорд выпуска в 35 000 куб футов/с (990 м3). ³ /с) установлен в 1975 году.

Фон

Строительство водосброса плотины Форт-Пек. Завершены работы над воротами №3-9. Разлив № 10. Форт Пек, Монтана.

Форт Пек был крупным проектом Управления общественных работ в рамках « Нового курса» . Строительство плотины Форт-Пек началось в 1933 году, и на пике строительства в июле 1936 года было занято 10 546 рабочих. Плотина, названная в честь торгового поста XIX века, была завершена в 1940 году, а производство электроэнергии началось в июле 1943 года. Город Форт-Пек, штат Монтана , «правительственный город», был построен для военнослужащих и военнослужащих армейского инженерного корпуса. «ответственные должности» и их семьи во время строительства плотины. Многие из объектов, которые поддерживали рабочих плотины, до сих пор используются, например, центр отдыха и театр Форт-Пек . Помимо Форта Пека, возникли и другие города, в которых разместились рабочие. Среди них были Уилер и Маккоун-Сити, а также более дюжины других. Многие дома позже были перевезены на фермы и города Монтаны.

плотин реки Миссури, Плотина Форт-Пек — одна из шести главных находящихся в ведении Инженерного корпуса армии США, округ Омаха . Плотины ниже по течению от плотины Форт-Пек: Гарнизонная плотина (около Ривердейла, Северная Дакота ), плотина Оахе (около Пьера, Южная Дакота ), плотина Биг-Бенд (около Форт-Томпсона, Южная Дакота ), плотина Форт-Рэндалл (около Пикстауна, Южная Дакота) . ) и плотину Гэвинс-Пойнт (недалеко от Янктона, Южная Дакота ). Эти шесть основных плотин заполняют водохранилища реки Миссури с общей совокупной емкостью для хранения воды примерно 73 129 000 акров футов (90,203 км ). ³ ) и примерно 1 111 884 акра (449 963 га) водной поверхности.

Строительство

Выбранное место находилось на участке реки Миссури, текущей с юга на север. Русло реки на этом участке состояло примерно из 160 футов (49 м ) аллювиальных отложений , варьирующихся от крупных, проницаемых песков и гравия до непроницаемых глин . Под этими отложениями лежат толстые (примерно 1000 футов (300 м)) отложения сланцев Медвежьей Лапы . Этот сланец классифицируется как твердый сланец и содержит тонкие (от 1 до 6 дюймов ( от 2,5 до 15,2 см ) слои бентонита . Самый верхний слой мягкой глины был удален из аллювия, чтобы построить плотину на устойчивых песчаных отложениях под ним. , на высоте примерно 2050 футов (620 м). Остальные отложения состояли из упомянутых выше аллювиальных материалов. Эти отложения имели множество взаимосвязанных слоев крупнозернистого песка и гравия, что вызвало необходимость установки стены из стальных шпунтов до твердого сланца. , слева направо абатмент .

Вид с воздуха на основное сооружение плотины Форт-Пек, обращенное на запад, с заливом Милк-Кули на переднем плане. Сразу за пределами поля зрения справа находился водозабор водосброса. 29 июня 1938 года. С разрешения поместья Роберта А. Мидтана.

Согласно проекту, плотина простирается на высоту 2275 футов (693 м), на общую высоту 225 футов (69 м) от расчищенного русла реки и имеет длину от левого до правого устоя примерно 10 500 футов (3200 м). м). Верхняя стена была спроектирована со средним уклоном одна вертикаль на четыре горизонтали и включала три горизонтальные полки, встроенные в склон. более пологую (1 на 7,5) берму Между станциями 30+00 и 75+00 (примерно центральная половина длины плотины) предполагалось разместить .

Вид на неповрежденную плотину Форт-Пек во время строительства перед катастрофическим оползнем 22 сентября 1938 года, который произошел на дальнем восточном конце, расположен вверху в центре на этом изображении. 29 июня 1938 года. С разрешения поместья Роберта А. Мидтана.

Поскольку в качестве способа строительства был выбран гидрозалив , было построено четыре электроземснаряда. Из-за удаленности участка от ближайшей береговой линии на этом месте была открыта верфь, которую рабочие ласково прозвали «Флот Форт-Пек» и «Самая большая верфь в Монтане». Эти земснаряды перекачивали материал из близлежащих карьеров на участок плотины, где он выбрасывался по трубам вдоль внешних краев насыпи. Более грубый материал быстро оседал, а мелкие частицы уносились вниз по склону к тому, что в конечном итоге стало ядром плотины. Пробы регулярно отбирались из всех зон, чтобы гарантировать, что материал имеет характеристики градации и консолидации, предусмотренные проектом.

Прорыв плотины во время строительства

Скат унес жизни 8 человек 22 сентября 1938 года. Плотина Форт-Пек, Форт-Пек, Монтана. С разрешения поместья Роберта А. Мидтана.

Этот процесс продолжался до тех пор, пока высота насыпи не достигла примерно 2250 футов (690 м), а резервуар находился на высоте 2117,5 футов (645,4 м). На этом этапе опасность того, что основной бассейн выйдет за пределы корпуса или разорвется, стала выше, поскольку пляжи стали уже. По этой причине вдоль более узкой верхней оболочки была реализована обширная система сигнализации. Эта система сигнализации могла немедленно отключить земснаряды в случае обнаружения прорыва корпуса. Часть этой системы сигнализации включала в себя мониторинг высоты основного бассейна и трубопроводов, по которым доставляется грунт.

Утром 22 сентября 1938 года проверка, проведенная инженером, ответственным за строительство, показала, что высота трубопровода относительно основного бассейна возле станции 15+10 (см. Прилагаемую фотографию сверху) составляла всего 2,5 фута (0,76 м), когда оно должно было составлять 4,5 фута (1,4 м). Немедленно была отправлена ​​исследовательская группа, чтобы определить, оседает ли насыпь, на которой был заложен трубопровод, или оседает само основание трубопровода. Предварительные измерения показали, что от станции 15+00 до станции 17+00 трубопровод оказался ближе к бассейну, чем ожидалось. Встреча с районным инженером и руководящим составом была назначена на 13:15 недалеко от рассматриваемого объекта.

Примерно в 13:15 основной бассейн возле станции 15+00 начал медленно оседать. По мере увеличения скорости оседания на высоте 30 футов (9,1 м) ниже гребня насыпи, расположенной вверх по течению, появились трещины. По мере того как осадка бассейна увеличивалась, части оболочки начали скользить назад в зону основного бассейна, а большая часть оболочки, расположенной выше по течению, начала перемещаться в резервуар, перемещаясь на юг и слегка вращаясь вокруг восточного устоя. Западный конец оползневого массива оторвался от плотины возле станции 27+00, и вода из основного бассейна быстро вылилась из образовавшейся в оболочке бреши. Части ядра все еще стабильной части плотины продолжали проваливаться в дыру, образовавшуюся в результате потери массы оползня. Один руководитель строительства отъезжал на своей машине от наступающего уступа на запад вдоль пляжа, чтобы избежать обвала, и заметил, что небольшой уступ в ядре продвигался на запад со скоростью, равной его собственной (приблизительно 10 миль в час (16 км) /час)).

-насос Баржа , пришвартованная возле плотины у восточного устоя, была затоплена оползнем и потерялась вместе с несколькими тракторами, грузоподъемниками и драглайнами на склоне. Из 134 мужчин, работавших в то время в этом районе, 34 были унесены под оползень. Из этих 34 человек восемь не удалось спасти и погибли. Из восьми мужчин удалось обнаружить только два тела, в результате чего шестеро мужчин остались навсегда погребенными в сооружении.

В ходе испытаний и анализа, проведенных Инженерным корпусом и другими организациями для определения причины скольжения, несколько видов отказа было рассмотрено . Это были: движение по слабой зоне в сланце в устое, движение по поверхности сланца, разрыв оболочки из-за чрезмерного давления керна и временное разжижение оболочки или песка фундамента. Обширные лабораторные испытания сланца, как выветренного, так и невыветренного, выявили сильные стороны, ведущие к коэффициенту безопасности, превышающему единицу. Кроме того, в массе оползня были обнаружены участки выветрелого сланца, что указывает на то, что поверхность скольжения находилась где-то в сланце, но, вероятно, на небольшой глубине. Материал сердечника оказался намного прочнее, чем ожидалось (имея угол трения около 29 градусов), и был вынесен в предметное стекло почти сплошной массой, что делало маловероятным, что ядро ​​было слабым местом предметного стекла. Были проведены лабораторные испытания материала оболочки и песка фундамента, и было установлено, что плотность обоих материалов превышает критическое состояние для разжижения. Не было никаких свидетельств вибрации грунта, сейсмической или какой-либо другой. Некоторое разжижение могло произойти после начала скольжения, но маловероятно, что оно вызвало скольжение.

Главным слабым местом плотины, по-видимому, были бентонитовые пласты в сланцах Медвежьей Лапы. Во время строительства в некоторых точках сланца сообщалось об очень высоком давлении воды. Вероятно, это было вызвано консолидацией из-за перекрытия насыпи, уложенной для плотины. Избыточное поровое давление не могло быть сброшено из-за низкой проницаемости окружающих сланцев. Это привело к низкому эффективному напряжению в бентоните и очень низкой прочности на сдвиг .

Наводнение и ремонт 2011 г.

По данным Billings Gazette , плотина была повреждена «рекордно высоким стоком и наводнением в 2011 году». утвердил ремонт плотины Форт-Пек на сумму более 42,9 миллиона долларов По состоянию на март 2013 года « Инженерный корпус армии США ».

Представления в искусстве и литературе

Плотина Форт-Пек, вероятно, наиболее известна тем, что стала объектом фотографии водосброса, сделанной Маргарет Бурк-Уайт еще во время строительства, которая была фотографией на обложке первого номера Life журнала от 23 ноября 1936 года. Позже фотография была сделана Бурк-Уайт использовался на почтовой марке США из серии «Празднуйте век».

Плотина также занимает центральное место в «Противостояние солнцу» романе родившегося в Монтане писателя Ивана Дойга , опубликованном в 1996 году. В романе рассказывается история вымышленной семьи Дафф и их различных ролей в проекте строительства гигантской плотины, а в процессе описывается условия труда и образ жизни тысяч рабочих, нанятых для строительства плотины Форт-Пек, многие из которых были поселенцами с ферм, расположенных вверх по реке, которым суждено было исчезнуть под водами недавно образовавшегося озера Форт-Пек.

Плотина Форт-Пек также фигурирует в Ивана Дойга романе «Рассказ бармена» .

Книга «Пятьдесят центов в час: строители и быстро развивающиеся города плотины Форт-Пек » автора из Монтаны Лоис Лонквист, опубликованная в 2006 году, представляет собой общую историю строительства плотины Форт-Пек и водосброса. Проект PWA № 30, построенный Инженерным корпусом армии, обеспечил тысячи рабочих мест во время Великой депрессии. В книгу включена история быстро развивающихся городов, возникших в этом районе, а также «люди проекта», которые жили и работали в Форт-Пек во время «дней плотины».

М.Р. Монтгомери , Личная история, «Неосязаемая пыль», The New Yorker , 27 марта 1989 г., стр. 94 написал сын инженера, работавшего на плотине во время ее строительства. После смерти отца автор исследовал строительство плотины и роль отца в этом.

Дальнейшее чтение

• Дойг, Иван (1996) Противостояние солнцу , Нью-Йорк: Simon & Schuster , Inc. ISBN   0-684-81171-5
• Лонквист, Лоис (2006) Пятьдесят центов в час: Строители и быстро развивающиеся города плотины Форт-Пек , MtSky Press ISBN   0-9786963-0-1
• Миддлбрукс, Т. А. (1942), «Слайд Форт-Пек», Труды Американского общества инженеров-строителей, 107, 723–764.
• «Отчет о оползне части верхнего склона плотины Форт-Пек» (1939), Инженерный корпус армии США.

Внешние ссылки

• Инженерный корпус армии США - проект Форт-Пек
• Снейк-Бьютт: карьер по добыче камня, из которого изготавливались Ft. Плотина Пек
• Плотина Форт-Пек, неофициальный сайт
• Фотографии строительства журнала Life Magazine
• Плотина Форт-Пек. Архивировано 8 сентября 2017 г. в документальном фильме Wayback Machine, произведенном PBS.
• Исторический американский инженерный рекорд (HAER) № MT-136, « Линия электропередачи Гавр-Рейнбоу (линия электропередачи Форт-Пек-Рейнбоу) », 30 фотографий, 51 страница данных, 2 страницы с подписями к фотографиям