Fontenelle Dam - Fontenelle Dam

Fontenelle Dam
Fontenelle Dam.jpg
Место расположенияЛинкольн и Сладкая вода округа Вайоминг, США
Координаты42 ° 01′42,4 ″ с.ш. 110 ° 03′37,9 ″ з.д. / 42.028444 ° с.ш.110.060528 ° з.д. / 42.028444; -110.060528Координаты: 42 ° 01′42,4 ″ с.ш. 110 ° 03′37,9 ″ з.д. / 42.028444 ° с.ш.110.060528 ° з.д. / 42.028444; -110.060528
Строительство началось1961
Дата открытия1964
Оператор (ы)Бюро мелиорации США
Плотина и водосбросы
Тип плотиныЗонированная земляная насыпь
КонфискованыЗеленая река
Высота139 футов (42 м)
Длина5421 футов (1652 м)
Объем плотины5 265 000 куб ярдов (4 025 000 м3)
Тип водосбросаЗакрытый водосброс
Вместимость водосброса20200 куб футов / с (570 м3/ с)
Резервуар
СоздаетFontenelle Reservoir
Общая вместимость345360 акров футов (0,42600 км3)
Площадь водосбора4156 квадратных миль (10760 км2)
Электростанция
Гидравлическая головка121 футов (37 м)
Турбины1 х 10 МВт Типа Фрэнсиса
Установленная мощность10 МВт

Fontenelle Dam был построен между 1961 и 1964 годами на Зеленая река на юго-западе Вайоминг. Зонированная земляная плотина высотой 139 футов (42 м) перекрывает 345360 акров-футов (0,42600 км.3) Fontenelle Reservoir. Плотина и водохранилище являются центральными элементами Seedskadee Project США Бюро мелиорации, который управляет водохранилищем Фонтенелле в первую очередь как резервуар для хранения Проект хранилища реки Колорадо. Плотина потерпела серьезный ущерб в 1965 году, когда в правом устье дамбы возникла протечка. Аварийные выбросы из плотины привели к затоплению участков ниже по течению, но ремонт дамбы прошел успешно. Однако в 1983 году плотина была оценена как «неудовлетворительная» в соответствии с критериями оценки безопасности существующих плотин (SEED) из-за продолжающейся фильтрации, приведшей к аварийной просадке. Через ядро ​​плотины была построена бетонная диафрагменная стена для предотвращения утечки.

Использовать

Первоначально задуманный как резервуар для хранения поливной воды, проект был приостановлен на время в 1962 году, чтобы продолжить изучение методов полива на больших высотах. Результаты исследований привели к отмене многих функций ирригации для проекта. Основное обоснование проекта было направлено на поддержку прав Вайоминга на воду в Река Колорадо бассейн, удерживая воду, которая в противном случае ушла бы вниз по течению к штатам в нижнем бассейне Колорадо. Плотина обеспечивает выработку электроэнергии в качестве второстепенного объекта.[1][2][3] Одним из мотивов отсрочки ирригационных работ было обнаружение трона в южной части предлагаемого орошаемого района. Поскольку добыча троны была более ценной деятельностью, изъятие этих земель из проекта сделало ирригационный проект нежизнеспособным.[3]

Строительство

Развитие верхней части бассейна реки Грин было включено в отчет Бюро мелиорации 1946 года по бассейну реки Колорадо. Дополнительный отчет 1950 года касался деталей предлагаемого проекта Seedskadee, за которым последовало другое приложение в 1953 году. Проект хранилища реки Колорадо, включая проект Seedskadee, был одобрен Конгрессом в 1956 году. Первоначальное планирование было завершено в 1959 году, и в 1961 году были внесены поправки. увеличить емкость водохранилища Фонтенелле до 345 400 акров футов (0,4260 км3), что делает возможным строительство силовой установки. В 1962 году работы на ирригационной инфраструктуре были остановлены.[3] Плотина показала необычно большие водосточные сооружения, способные пропускать 18000 куб футов / с (510 м3/ с) (по сравнению с пропускной способностью водосброса 20 200 куб. футов / с (570 м3/ с)), потому что водосливные сооружения могут быть увеличены в размере с меньшими затратами, чем водосброс.[4]

Первым элементом строительства на плотине Фонтенелле было здание общины Фортенелле, базового лагеря для строительства, где в 1961 году начались работы по строительству сборных передвижных домов для рабочих плотины. Контракт на строительство базового лагеря был заключен и выполнен строительной компанией D.H. Butcher & Co. Контракт на строительство плотины был присужден 13 июня 1961 г. компаниям Foley Brothers, Inc. и Holland Construction Company из Сент-Пол, штат Миннесота, строительство началось 30 июня и обошлось в 7,9 миллиона долларов.[5] Было обнаружено, что поверхность скальной породы у основания плотины фрагментирована, поэтому траншея, препятствующая проникновению воды под плотину, была углублена на 6 футов (1,8 м). Обнаженная порода не была подготовлена ​​или залита бетоном. Заливка фундамента потребовала необычно большого количества материала для заполнения трещин в верхних 20 м (65 футов), с дополнительной затиркой раствора на правом опоре и выпускных работах.[6] К концу 1963 года работы на плотине были завершены, окончательное завершение - 24 апреля 1964 года. Работы по силовой установке начались в 1963 году и завершились в 1965 году.[3]

Частичный отказ

Проблемы с насыпью стали очевидны в мае 1964 года, когда часть обратной засыпки соскользнула вниз по течению в успокоительный бассейн, что было связано со слишком быстрым опусканием уровня водохранилища. Когда водохранилище было заполнено до 10% емкости, просачивание стало очевидным в основании плотины, с дальнейшим просачиванием, наблюдаемым примерно на 4000 футов (1200 м) ниже плотины из-за выходов сланца.[7] В июле 1965 г. в районе успокоительного бассейна произошел еще один оползень.

3 сентября 1965 г. на западном устое появилась значительная утечка, которая начиналась с мокрого пятна, которое со временем увеличивалось.[8] Ослабленный забой ниже по течению потерял 10000 кубических ярдов (7600 м3) материала, который соскользнул в успокоительный бассейн, сопровождаемый продолжающимся потоком воды, состояние, известное как «гидравлический трубопровод».[9] На следующий день начались работы по опусканию водохранилища с круглосуточным наблюдением за плотиной.[3] Мокрое пятно превратилось в смерч,[8] со скоростью от 10 до 12 миллионов галлонов в день.[5]

6 сентября на верхней стороне гребня плотины образовалась воронка размером 15 футов (4,6 м) на 20 футов (6,1 м), которую рабочие немедленно засыпали. каменная наброска снесен бульдозером с близлежащей поверхности дамбы в яму. Глубина ямы составляла 30 футов (9,1 м), дно на 11 футов (3,4 м) ниже уровня водохранилища, и только 45 футов (14 м) плотины оставалось между воронкой и нижней стороной по течению. Дальнейшее обрушение могло привести к прорыву в дамбе, что привело бы к полному разрушению. Утечка во время инцидента не увеличилась. Экстренный сброс воды затопил районы вдоль реки Грин-Ривер вниз по течению, повредив ранчо и дома.[3] Необычно большие водосливные сооружения позволили опускать резервуар на целых 4 фута (1,2 м) в день,[7] мера недоступна одиннадцать лет спустя Тетон Дам.[7]

В течение оставшейся части года резервуар был опущен, и начались работы по ремонту насыпи, а также интенсивная программа цементирования под давлением на устье и по средней линии насыпи плотины. Работы продолжались до 1966 года с полной заменой правого примыкания насыпи. Весной 1967 года резервуар был частично заполнен, чтобы проверить эффективность затирочных работ, на которые потреблялось 200000 кубических футов (5700 м3) раствора.[7] Вода была выпущена через напорный водопровод с удаленными турбиной и генератором на время ремонта выпускных работ. На данный момент пробурено 23 наблюдательные скважины. Летом 1968 года водохранилище было полностью заполнено.[3]

Последующие оценки описали неудачу как «предотвращенную с трудом».[10] Об аварии нечасто сообщалось, но все же организации, кроме Бюро мелиорации, изменили свои методы проектирования и строительства для набережные плотин.[11] Бюро мелиорации пришло к выводу, что вода, используемая для смешивания бетона, была загрязнена трона. Бюро пришло к выводу, что карбонат натрия в троне ускоренное схватывание затирки в первоначальной завесе затирки делает ее слабой и растрескавшейся.[12]

Оценка безопасности

В результате катастрофического отказа очень похожего Тетон Дам примерно при тех же обстоятельствах в 1976 году,[13][14] Программа оценки безопасности существующих плотин (SEED) была начата в конце 1970-х - начале 1980-х годов. В отчете о плотине Фонтенелле за 1983 год плотина была оценена как «плохая», что является второй самой низкой оценкой. В отчете отмечалось увеличение просачивания, аналогичного по характеру просачиванию, вызвавшему неудачу 1965 года. В 1984 году были выдвинуты планы построить бетонную стену длиной 600 футов (180 м) на выходе из восточного канала, чтобы оценить ее эффективность. Однако в мае 1985 года операторы инициировали аварийное опорожнение водохранилища, решив, что плотина «находится в очень серьезном состоянии».[3] При быстрой просадке на забое выше по течению появилось проседание. Резервуар был полностью осушен. В сентябре начались работы по рытью траншеи тестового участка бетонной диафрагменной стены толщиной 24 дюйма (61 см) длиной 840 футов (260 м) в ядро ​​плотины с использованием системы прокладки траншей «Гидротрещина» на 40 футов. (От 12 м) до 15 м (50 футов) ниже основания плотины в коренную породу.[15] Водохранилище планировалось оставить пустым в 1986 году, но обильный весенний сток принес бревна и перекати-поле в резервуар, работает засорение выпускного отверстия. Резервуар заполнен частично, предотвращая затопление в г. Зеленая река, но вызывая беспокойство по поводу возможного разрушения плотины, которая удерживала пятьдесят футов воды, поднимаясь иногда на пять футов в день. Экологическая оценка программы ремонта показала, что единственной альтернативой было намеренное и постоянное нарушение центральной части плотины, в результате чего местные предприятия остались без воды.[16] Пробный участок стены был завершен, и рассматривалась стена во всю длину, но завершенный участок, похоже, решил проблему утечки.[3]

Смотрите также

  • Тетон Дам, аналогичная конструкция, которая в 1976 году при аналогичных обстоятельствах потерпела крах из-за утечки, возникшей в устье плотины при заполнении водохранилища.

Рекомендации

  1. ^ "Seedskadee Project". Бюро мелиорации США. Получено 24 мая 2011.
  2. ^ «Плотина Фонтенелле». Бюро мелиорации США. Получено 24 мая 2011.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я Линебергер, Тони Рэй. "Seedskadee Project" (PDF). Бюро мелиорации США. Получено 24 мая 2011.
  4. ^ Уилтшир, Ричард Лейман (сентябрь 2002 г.). «100 лет проектирования и строительства дамбы на набережной в Бюро мелиорации США» (PDF). Исторические очерки Столетнего симпозиума. Бюро мелиорации США. п. 108.
  5. ^ а б «Утечка 12-MGD разрушает плотину земляной насыпи». Инженерные новости-запись. 175 (12). 16 сентября 1965 г.
  6. ^ Уилтшир, стр. 108–109.
  7. ^ а б c d Уилтшир, стр. 116
  8. ^ а б Рейснер, Марк (1993). Пустыня Кадиллак: американский запад и его исчезающая вода. Книги пингвинов. п.380. ISBN  978-1-4406-7282-8.
  9. ^ Терзаги, Карл; Касагранде, Артур. "Разрушение плотины Тетон". Миссурийский университет науки и технологий. Получено 25 мая 2011.
  10. ^ «Подробная информация о Бюро мелиорации - оценка программы безопасности плотин». Получено 25 мая 2011.
  11. ^ Уилтшир, стр. 111
  12. ^ Рейснер, стр. 382
  13. ^ Уилтшир, стр. 112
  14. ^ Рейснер, стр. 383
  15. ^ Уилтшир, стр. 125–126.
  16. ^ Карри, Билл (22 июня 1986 г.). «Наблюдение за плотиной Фонтенелль: тревога растет вместе с водой». Лос-Анджелес Таймс. Получено 25 мая 2011.

внешняя ссылка