Кіріспе
Айдахо штатындағы Дуоршак бөгеті – АҚШ-тың батысында, Айдахо штатының солтүстік-орталық бөлігінде, Клервотер өзенінің Солтүстік саласында орналасқан бетонды гравитациялық бөгет. Кливвотер округінде бөгет Орофино қаласынан шамамен 6 километр (4 миль) солтүстік-батысқа қарай орналасқан және су тасқынын бақылау және гидроэлектр энергиясын өндіру мақсатында Дуоршак суқоймасын құрайды. Биіктігі 219 метр (717 фут) болатын Дуоршак – АҚШ-тағы үшінші биік бөгет және Батыс жарты шардағы ең биік тік осьті бетон бөгет. АҚШ Армиясының инженерлік корпусы (USACE) бөгеттің құрылысын 1966 жылы бастап, 1973 жылы аяқтады. Балық өтетін құрылыстардың болмауы балықтардың қозғалысын қиындатады және Айдахо штатындағы Солтүстік сала мен оның салаларының жоғарғы ағысына анадромалық балықтардың көшіп-қонуын толығымен тоқтатты.
Dworshak Dam is a concrete gravity dam in the western United States, on the North Fork of the Clearwater River in north central Idaho. In Clearwater County, the dam is located approximately 4 mile (6 km) northwest of Orofino and impounds the Dworshak Reservoir for flood control and hydroelectricity generation. With a height of 717 feet (219 m), Dworshak is the third tallest dam in the U. S. and the tallest straight axis concrete dam in the Western Hemisphere. Construction of the dam by the U. S. Army Corps of Engineers (USACE) began in 1966 and was completed in 1973. Lacking fish ladders, the dam blocks fish passage and completely extirpated anadromous fish migration into the upper reaches of the North Fork and its tributaries in Idaho.
Тарих
Дворшак бөгеті туралы ұсыныс 1953 жылы АҚШ Әскери инженерлік корпусының (USACE) Ерік өзенінің төменгі су алабында су қоймасын және гидроэлектр энергиясын өндіруге қолайлы жерлерді зерттеу барысында туындаған. Дворшак – Snake, Salmon және Clearwater өзендері жүйелерінде қарастырылған жеті бөгеттің бірі. Дворшак бөгеті үшін таңдалған соңғы орын – Clearwater өзенінің Солтүстік саласының Clearwater өзенінің негізгі арнасына құятын жерінен 1,9 миль (3 км) жоғары орналасқан. Жоба 1962 жылғы 23 қазанда Брюс Эдди бөгеті ретінде мақұлданды; кейіннен бөгет жобасына конгресс мақұлдауын алуда үлкен рөл атқарған сенатор Генри Дворшакқа (1894–1962) құрмет көрсету мақсатында атауы өзгертілді. Бөгет жобасы бастапқыда даулы болды, себебі ол балықтардың қозғалысына кедеріс келтіретін еді, ал оның су қоймасы Clearwater өзені алабындағы қарбақалардың қысқы жайылымдарының үлкен бөлігін суға батыратын еді. Clearwater өзенінің Солтүстік саласында темірбас балығының мол қоры болған, "әлемдегі ірі темірбас балығының ең жақсы популяциясы болуы мүмкін" еді. Алайда, жобаның жақтаушылары балық шаруашылық шаруашылығын құру арқылы өзендегі темірбас балығының санын сақтап қалуға болатынын, ал бөгеттің салынуы Clearwater өзені алабындағы басқа бөгет жобаларын қажетсіз ететінін мәлімдеді. Жобаны қолдаудың тағы бір маңызды себебі – су тасқынынан қорғау шаралары еді; Дворшактың жақтастары 1948 жылы Clearwater өзенінде болған апатты су тасқынына сілтеме жасады, сол кезде өзеннің дебиті қалыпты дебитінен он есе артық болған, бұл үлкен су қоймасын салудың қажеттігін көрсетті. Бөгет орнындағы тазалау және дайындық жұмыстары 1965 жылдың маусым айында басталса да, нақты құрылыс 1966 жылдың басында ғана басталды, ол 40 фут (12 м) диаметріндегі аудармалы туннельді қазу және бөгет орнының айналасындағы өзенді аудару үшін 110 фут (34 м) биіктігіндегі уақытша тосқауылды орнатумен жүргізілді. 1966 жылы каньон қабырғаларында бетонды іргетас үшін болашақ негіздерді жасауға арналған кілт жолдарды қазу жұмыстары басталды және 1968 жылға дейін жалғасты. 1968 жылдың басында бірінші бетон құйылды, ал 1969 жылдың 28 мамырына дейін бөгетке одан да көп бетон құйылды. Бетон құю жұмысы үш жылжымалы тіректері бар кабельдік жүйе арқылы жүзеге асырылды, ол әрқайсысы ылғал бетонның белгілі бір көлемін тасымалдайтын бетон қаптарды жеткізді. 1971 жылдың 27 қыркүйегінде аудармалы туннель жабылды, бұл су қоймасын толтыруға мүмкіндік берді, ал соңғы бетон 1973 жылдың 27 қаңтарында бөгеттің жотасына құйылды. 1973 жылы электр станциясының үш генераторлық агрегаты орнатылды, ал 1 наурызға қарай су қоймасы электр энергиясын өндіруді бастауға жеткілікті деңгейге жетті. Бөгет құрылысы аяқталғаннан кейін USACE су қоймасына жақын жердегі жерді сатып алды (кейіннен кеңейтілді) және оны қарбақалар мен аққұйрықты бұғылардың қысқы мекені ретінде басқарып келді. Балық шаруашылық шаруашылығында 6000 ересек балыққа дейін ұстауға болады және әр жылы өзен жүйесіне шамамен 3,4 миллион жас балық жіберіледі. 1990 жылы электр станциясының бесінші және алтыншы агрегаттары, ал 1995 жылы төртінші агрегаты жобадан алынып тасталды. Дент көпірінің ілмелі конструкциясы бөгеттен 17 миль (27 км) жоғарыда, ал Грандад көпірінің фермалық конструкциясы 41 миль (66 км) жоғарыда салынды.
Сипаттамалар
Дворшак бөгеті – ағынға қарай көлбеу беті және ағынға қарсы тік беті бар, іргетасынан 717 фут (219 м) биіктікте, өзен төсенішінен 632 фут (193 м) жоғары және ұзындығы 3287 фут (1002 м) болатын бетонды гравитациялық бөгет. Бөгеттің жоғарғы бөлігі 44 фут (13 м) енді, теңіз деңгейінен 1613 фут (492 м) биіктікте орналасқан. Құрылыстың негізгі бөлігі шамамен бетоннан тұрады. Жоғары су ағынын бес қақпалы тоқтату құрылысы және екі тайнтер қақпасымен басқарылатын төгілу құрылысы арқылы реттеледі. Төгілу құрылысының ең жоғары су қоймасы деңгейінде сыйымдылығы болады.
Операциялар
Дворшак су қоймасының жалпы пайдалы сақтау сыйымдылығы немесе белсенді сыйымдылығы, су тасқынына қарсы шаралармен қоса, . Су тасқынына қарсы қолданылмаған белсенді сыйымдықтың көп бөлігі электр энергиясын өндіруге жұмсалады. Клервотер өзеніндегі Ленор бөгеті ешқашан салынбағандықтан, Дворшакты пик қуаттығын қамтамасыз етуге пайдалану мүмкін емес. Сондықтан, электр станциясы тұрақты шығарылыммен базалық жүктемелі станция ретінде жұмыс істейді. Бөгеттен шығарылатын су мөлшері жазғы судың көп болу кезеңінде ғана айтарлықтай артады, осы кезде су тасқынының алдын алу үшін ағызу жолдары ашылуы керек. Электр станциясы жылына орташа есеппен 1,693 миллиард кВт/сағ энергия өндіреді. Әр қыста Дворшак су қоймасының деңгейі Солтүстік саласының жылдық қар ерігіне дайындалу үшін орташа есеппен 155 футқа (47 метрге) төмендейді, бұл қардың көп ерігеннен кейін бұрыннан да көп болуы мүмкін еді. Су қоймасы қысқы су тасқыны үшін кеміндегі сақтау кеңістігін сақтауға міндетті, ал бөгеттен су шығару шілде айында су деңгейі 1570 футқа (479 метрге) жетуі үшін реттеледі. Алайда, жылдық су тасқынына қарсы резервтер бөгеттің жоғары жағындағы су жиналатын алаптағы қардың мөлшеріне байланысты өзгереді. Жылдық су тасқынына қарсы су тарту әдетте қыркүйекте басталып, келесі жылдың 1 сәуірінде аяқталады; қар ерігеннен туындаған су тасқыны сәуір мен шілде аралығында су қоймасына жиналады. Су қоймасы толық толғандадан астам аумақты қамтыса да, су тартудың ең төменгі нүктесінде беттік ауданы азаяды. Бұл экологиялық немесе "су ағынын арттыру" шығарылымдары жаздың соңында су деңгейін айтарлықтай арттырады, тамыз айында бөгет арқылы дейін, ал қыркүйек айында дейін су шығарылады. Шығарылатын судың температурасы әдетте өзгеріп отырады.
Most of the active capacity not used for flood control is used for power production. Because the Lenore dam on the Clearwater River was never built, Dworshak cannot be used as a peaking power facility. Thus, the power plant is operated as a base load plant, with a relatively constant release. Discharge rates from the dam only increase significantly during high water summers, when flooding requires the opening of the spillways. The power plant generates an average of 1.693 billion KWh each year. Each winter, the level of Dworshak Reservoir is drawn down an average of 155 feet (47 m) to prepare for the North Fork's annual freshet, which once could reach more than after a heavy snowmelt. The reservoir is required to maintain a minimum of of winter flood storage space, and dam releases are operated so that water levels reach a maximum of 1570 feet (479 m) in July. However, annual flood control reservations vary with the amount of snowpack in the drainage basin above the dam. The annual flood control drawdown generally begins in September and ends on April 1 of the following year; snowmelt floods are captured in the reservoir between April and July. Although the reservoir covers more than at full pool, the surface area decreases to at the lowest point of the drawdown. These environmental or "flow augmentation" releases significantly increase water levels during the late summer, with up to being released through the dam in August and in September. The temperature of the released water generally varies from .
Туризм және экономика
Дворшак бөгетінің жақтастары атап көрсеткен маңызды артықшылықтардың бірі – жергілікті тұрғындарға демалыс мүмкіндіктері мен оған байланысты экономикалық пайда әкелу еді. Дворшаққа жыл сайын 110 000-нан 140 000-ға дейін адам келеді деп есептеледі, көбінесе жазғы су көтерілісінің айларында. Демалыс шараларына қайықпен жүзу, су шаңғысы, кемпинг, балық аулау, жаяу және аң аулау кіреді; су қоймасының жанында алты қайық түсіру алаңы орналасқан. Айдахо штатының Дворшак мемлекеттік паркі Дворшак су қоймасында, бөгеттен солтүстікке қарай шамамен 5 шақырым жерде орналасқан. Су қоймасының ең жоғарғы бөлігі Клервотер ұлттық орманға дейін созылады. Дворшак бөгеті жанында аймақтық келушілер орталығы орналасқан, сонымен қатар бөгеттің өзі бойынша экскурсиялар ұйымдастырылады. Дегенмен, су қоймасының жыл сайынғы су деңгейінің төмендеуі салдарынан қайық түсіру алаңдары мен кемежайларға жыл бойы бірнеше ай бойы қол жеткізу мүмкін болмайды және жағалау бойында көзге жағымсыз «ванна шеті» көрінеді. Айдахо университеті жүргізген зерттеуде осы режимнің нәтижесінде туризм кірістерінің жылына 4,5–5,9 миллион долларға дейін жоғалуы анықталды. Солтүстік саласының 85 шақырымдық бөлігінде сулы аймақтың құрылуы бұрын аймақтағы орман шаруашылығы операцияларына көмектескен, бірақ 20-шы ғасырдан бері ағаш өнеркәсібінің көлемі айтарлықтай азайды. 1988–1991 жылдар аралығында Дворшак су қоймасы арқылы шамамен 81 миллион кубометр ағаш тасымалданды; алайда, 1991 жылдан бері көлге ағаш жеткізілмеген. Бұл, бір жағынан, жаздың соңындағы су ағынын арттыру схемасын енгізудің нәтижесінде су қоймасының деңгейінің төмендеуіне байланысты, ағаш өңдеу нысандары су деңгейінен жоғары орналасуын талап етеді, екінші жағынан, жүк көлігімен тиімді тасымалдауға мүмкіндік беретін ормандық жолдардың дамуына байланысты. Дворшақтың су тасқынынан қорғау аймағының бір бөлігін солтүстік Вашингтондағы Гранд Кули бөгетіне ауыстыру ұсынылды, бұл су ағынын арттыру үшін қосымша су көлемін қамтамасыз етеді; бұл көлде демалыс мүмкіндіктерін жақсартудың қосымша артықшылықтарын береді.