Введение

Водохранилище Таттл-Крик на реке Большая Голубая река – это водохранилище на реке Большая Голубая река, расположенное в 8 км к северу от Манхэттена, в регионе Флинт-Хиллз на северо-востоке Канзаса. Оно было построено и эксплуатируется Инженерным корпусом армии США в первую очередь для борьбы с паводками. Вторичные функции проекта включают в себя выпуск водных ресурсов для поддержания судоходства по реке Миссисипи в периоды засухи, поддержание многоцелевого водоёма для сохранения рыбных и диких животных, а также для отдыха (рыбалка, охота и катание на лодках), и выпуск достаточного количества воды во время засух для поддержания качества воды для населённых пунктов, расположенных ниже по течению. У основания плотины находится государственный парк Таттл-Крик, предлагающий различные зоны отдыха, включая пешеходные тропы, кемпинги и искусственный пляж. В этом государственном парке с 1996 по 2018 год каждое лето проводился музыкальный фестиваль Country Stampede.

География

За исключением узкой долины протяженностью 13,7 км (14 миль) ниже плотины, проект осуществляет управление дренажем всего водосборного бассейна реки Большой Блю, площадью 24 936 км², который простирается от окрестностей Манхэттена на севере до реки Платт. Граница между округами Райли (на западе) и Поттаватоми (на востоке) находится под водой в озере. Плотина расположена примерно в 3,2 км (две мили) к северу от Манхэттена, штат Канзас, и через нее проходит Канзасское шоссе 13. Вблизи дельты реки на северном конце озера мост, по которому проходит Канзасское шоссе 16, пересекает озеро.

История

С 1903 по 1959 год 25 наводнений нанесли ущерб районам реки Канзас в Топеке; но в течение того же периода также наблюдались периоды сильной засухи. С ростом населения и промышленности возникла необходимость в проектах, направленных как на сдерживание избыточных паводковых вод, так и на сохранение воды для использования в засушливые периоды. Закон о борьбе с наводнениями 1938 года санкционировал строительство водохранилища Таттл-Крик, а финансирование первоначального планирования было утверждено в 1944 году. Строительству плотины Таттл-Крик, как проекту Инженерного корпуса, особенно способствовало Великое наводнение 1951 года, которое затопило центр Манхэттена, Топику и район Вест-Боттомс в Канзас-Сити. Общие убытки в городах Канзаса и на сельскохозяйственных землях превысили 725 миллионов долларов. Тем не менее, проект встретил сильное сопротивление со стороны землевладельцев, чьи земли должны были быть затоплены при строительстве водохранилища. Жители Голубой долины организовали протест под лозунгом «Прекратим это безумие с плотиной!», и эта кампания привела к победе демократа Говарда Шульца Миллера в Палате представителей США в 1952 году. Несмотря на ожесточенное сопротивление, остановить строительство плотины не удалось. Строительство началось в 1952 году. Завершение строительства плотины (которая все еще находилась в процессе возведения) произошло 4 июля 1959 года с перенаправлением реки через законченную впускную башню («The Tubes»). В 1960 году плотина выдержала рекордный сброс талых вод; и хотя она еще не была полностью достроена, в то время ей приписывали предотвращение ущерба на сумму 15 243 000 долларов. Во время этого события через трубы осуществлялся сброс воды.

Когда плотина была завершена, и водохранилище начало заполняться в 1962 году, это затронуло десять городов и полностью затопило четыре из них (с севера на юг): Клебурн, Рэндольф, Гаррисон-Кросс и Стокдейл. Единственным городом, который был восстановлен в другом месте, стал Рэндольф, где улицы названы в честь затопленных городов. Остатки «Старого Рэндольфа», как его называют местные жители, до сих пор можно увидеть частично затопленными. Ценность плотины особенно проявилась во время Великого наводнения 1993 года, когда уровень воды поднялся до 19 метров выше нормального. Однако, когда в июле 1993 года плотина достигла предельной емкости, потребовался первый сброс воды через водосброс с момента его установки. Все 18 ворот водосброса были подняты на 1,2 метра во время пика наводнения, что обеспечило расход воды в 60 000 кубических футов в секунду (1700 м³/с) (при закрытых трубах в тот момент). Хотя этот контролируемый расход воды привел к затоплению низменных домов и сельскохозяйственных угодий, он был значительно меньше, чем расчетный пиковый расход, который испытали бы прибрежные населенные пункты 30 июня, если бы плотина не была построена, что превысило бы высоту дамбы реки Биг-Блю и затопило бы центр Манхэттена. Рев воды был слышен на расстоянии полумили (800 метров), и некоторые жители близлежащего Манхэттена сообщили, что слышали этот шум.

Наводнение 2019 года

В течение 2019 года наблюдался период продолжительностью в несколько дней с сильными дождями. Уровень воды поднялся, и велись подготовительные работы на случай открытия водосброса. Ближайший кемпинг для автодомов и другие территории вблизи основной плотины были эвакуированы, а также были эвакуированы люди, находящиеся в зоне возможного затопления и разрушения в случае открытия водосброса. Дождь продолжался, и из ворот водосброса вытекало больше воды, чем обычно, однако водосброс открыт не был. В последующие дни после этого события велась работа по ликвидации последствий внезапных наводнений, вызванных дождями.

1993 г. эрозия и ремонт канализационных каналов

После трех недель с момента сброса воды в 1993 году шлюзы водосброса были закрыты, обнажив более [укажите площадь] свежих скальных образований. Эта достопримечательность стала известна местным населению как Малый Гранд-Каньон или просто "Каньон".

Эрозия

Под воротами расположен бетонный наклонный канал длиной 600 футов (183 м), за которым следует не облицованный канал длиной около 7000 футов (2134 м), первоначально поддерживаемый травяным покровом. Эрозия необлицованного канала во время сброса воды учитывалась при проектировании. Как и ожидалось, выпущенная вода быстро смыла весь грунт с дна необлицованного канала, а затем быстро удалила несколько футов рыхлой, выветренной породы, обнажив прочные известняковые уступы. Каждый из этих известняковых уступов подвергся размыву у основания, при котором лежащий в основе мягкий сланец вымывался, ослабляя, вызывая обрушение и смывая некоторую горизонтальную часть известняка со скоростью, значительно меньшей, чем первоначальное удаление рыхлого материала. Каждый из этих размывов имеет относительно устойчивый известняковый слой сверху и легко размываемую породу (сланец) снизу. Два особенно прочных известняковых образования сформировали заметные уступы: известняковые слои формации Красного Орла образуют отвесную скалу высотой 26 футов (8 м) (на изображении), а от основания этой скалы простираются слои известняка Лонг-Крик формации Форейкер (в настоящее время покрытые бобровой плотиной).

Геологическое исследование

Эта область представляет интерес для геологов благодаря прекрасному обнажению 300-миллионнолетних пород верхнего карбона и нижнего перма, залегающих под Флинт-Хиллз. В этом единственном месте можно изучить пять формаций, которые редко обнажаются в значительном объеме по отдельности, тем более все вместе в протяженной горизонтальной экспозиции. Эти слои свидетельствуют о плоской, засушливой палеосреде вдоль западного края Пангеи с периодическими морскими трансгрессиями из океана Панталасса. Условия там могли быть аналогичны современному побережью Персидского залива на Аравийском полуострове. По мере изменения уровня моря на протяжении многих тысячелетий менялась и осадочная обстановка, что привело к повторяющимся последовательностям горных пород, характерным для позднего палеозоя. В периоды высокого уровня моря отлагались известняк и сланец, а в периоды низкого уровня моря – красные и зеленые глины и палеопочвы, придавая обнажениям в "каньоне" водосброса красочный "многослойный" вид.

Ремонт трубопровода

Несмотря на впечатляющее геологическое обнажение 1993 года, существовали опасения относительно долговечности водосброса при будущих сбросах воды. Были изучены структура и прочность скального основания водосброса, чтобы определить необходимость ремонта, усиления или замены. Во время сброса воды в 1993 году ежедневно делались фотографии потока воды в девяти различных точках для измерения скорости ожидаемой эрозии. Анализ показал, что водосброс может выдержать в 10 раз большую нагрузку, чем сброс 1993 года (максимальная, для которой водосброс был спроектирован). Однако ранее не подвергавшаяся воздействию формация Roca Shale, проявившая замечательную устойчивость во время сброса, ожидаемо подвергнется быстрому и серьезному разрушению, если останется открытой под воздействием климата Канзаса. Поэтому было решено провести минимальный ремонт верхней части водосброса. Более слабые и потрескавшиеся известняковые уступы были проинъектированы раствором, а затем укреплены торкретированием, после чего участок был покрыт террасированной почвой и засеян травой. pH почвы был скорректирован для дополнительной защиты перезахороненной породы. Скальные образования нижней части остались открытыми.

Угроза землетрясения и его смягчение

Хотя Канзас не славится высокой сейсмической активностью, линия разлома Гумбольдта, связанная с хребтом Немаха, проходит через восточную часть штата, и наиболее активный участок этой линии, вероятно, находится в районе озера. Исследования, начатые в 1980-х годах, показали, что геологические условия местности потенциально могут спровоцировать землетрясение, достаточно сильное, чтобы привести к разрушению плотины, что создаст угрозу для жизни тысяч людей, проживающих в долинах рек Блу и Канзас. Для устранения этой угрозы Инженерный корпус армии США завершил в июле 2010 года проект по укреплению плотины, включавший установку более 350 бетонных стен для перекрытия каналов в лежащем в основе карсте, а также оснащение плотины системой предупреждения.