Плотина Гувера
Плотина Гувера - это арочно-гравитационная дамба из бетона, находящаяся в США в узкой части Черного Каньона в нижнем течении реки Колорадо. Плотина построена на границе штатов Невада и Аризона. Река Колорадо обладает высоким гидроэнергетическим потенциалом.
Дамба находится в юго-восточном направлении от Лас-Вегаса (48 км) и образует водохранилище Мид (крупнейшее в США), протяжённостью почти 200 км вверх по течению реки, площадью 6402 км и объёмом 35,23 км. Плотина названа именем 31-го президента США Герберта Гувера и является национальным историческим и архитектурным памятником. Её проектировало бюро мелиорации США при участии инженера Д. Сэвиджа и архитектора Г. Кауфманна. Этим же бюро плотина и управляется, поддерживая баланс энергопотребления западных штатов. Стоимость её строительства оценивалась примерно в 165 млн. $. Строительство осуществлялось в неблагоприятных условиях с 1931-36 гг. компанией Six Companies Inc (совместнон предприятие компаний из разных штатов) с участием более 5000 рабочих. Она строилась в целях развития орошаемого земледелия, для уравновешения уровня паводков и предотвращения затопления фермерских угодий в этом районе при таянии снега. Плотина стала источником водоснабжения Лос-Анджелеса и прочих засушливых районов юго-запада США, а также послужила толчком к развитию этого региона (в т. ч. и Лас-Вегаса). Формирование озера Мид оказало влияние на экосистему дельты Колорадо, угрожая некоторым видам животным и растений. Теперь под угрозой исчезновения находится 4 вида рыб, бывших типичными для реки.
Гидротехническое сооружение в целом представляет собой дугообразную плотину (высота 221,4 м; длина 379,2 м; ширина 201 м в основании и 15 м в верхней части), 4 башни водоспуска и электростанцию. Плотина упирается в скальные стены каньона. Благодаря такой форме давление воды переносится от её центра к бокам и на скалы. Это было самое массивное сооружение мира по тем временам, а конструкция её носила уникальный характер, в частности был решён вопрос застывания и охлаждения бетона. Плотина не строилась монолитной, иначе бетон застывал бы целых 125 лет. Плотина строилась из взаимосвязанных прямоугольных колонн сечением от 20 м2 с внешней части до 8 м2 с внутренней.
Башни водоспуска между собой соединены вертикальными перемычками на радиальных соединениях и горизонтальными на периферических соединениях. В колоннах есть дюймовые трубы, куда подавалась холодная речная вода для охлаждения бетона в процессе его застывания. Дамба построена из 215 бетонных блоков. При строительстве каждый блок раз в 72 часа наполнялся всего лишь полутораметровым слоем бетона, затем он застывал и в промежутки между колоннами снова заливали раствор, но более жидкий (данные Bureau of Reclamation). И даже сейчас бетон плотины всё ещё продолжает набирать прочность, делая её только крепче.
Для отвода воды Колорадо на время строительства плотины внутри каньона пробурили 4 бетонных тоннеля с диаметром 17,1 м. Было построено 2 дамбы-кессона (временных). Для основания плотины рыли котлован. Теперь некоторые тоннели запломбированы, а некоторые подают воду к турбинам и сбрасывают излишки воды. Такой водосброс делает плотину стабильной, так как он не происходит через конструкцию плотины. На постройку объекта было затрачено 3,33 млн. м3 бетона, в который было замешено 600 000 тонн вяжущего портландцемента (цементный клинкер, гипс, 80% силикатов кальция) и 3,44 млн. м³ заполнителя (песок, щебень, гравий).
Через башни водоспуска вода подаётся к 17 турбинам и приводит в движение генераторы. За 1 сек. плотина пропускает десятки тысяч литров. На станции 15 генераторов мощностью 115 тыс. лошадиных сил и 2 генератора мощностью в 55 тыс. лошадиных сил. Электроэнергия от генераторов поступает на распределительное оборудование возле дамбы, затем по ЛЭП в Лос-Анджелес. Подстанция ГЭС находится на дне каньона. Общая мощность генераторов 2080 МВт, в среднем за год получается 4 млрд. кВт/ч. В 500 км от ГЭС в Финиксе находится распределительная станция, корректирующая каждые 2 сек. нагрузку на генераторы в зависимости от энергопотребления. Компьютеризация системы проводилась в 1991 г., до этого пользовались ручным управлением. В 1980-90-х гг. проводилась реконструкция электростанции. На сегодняшний день она до сих пор является одной из мощнейших в США. Невада получает 25,14% электроэнергии от станции, Аризона – 18,95%, Лос-Анджелес - 15,42%, другие потребители Калифорнии – 40,49% (данные Bureau of Reclamation). К плотине спускается дорожный серпантин, подверженный оползням. По плотине проходит дорога, связывающая 4 штата, но с ограничением транспортного движения. В настоящее время построена новая транспортная магистраль.