Почему на одних речках появляются большие плотины, а на других нет ни одного подобного сооружения? Почему водохранилища в одних странах затапливают большие площади земель, а в других размеры таких водоемов стараются минимизировать? Объяснить все это можно не только с помощью технологий и гидрографии, но и на уровне защиты человеческих прав в каждой определенной стране.

Низконапорные и высоконапорные плотины

До двадцатого столетия все плотины были только одного типа – низконапорные. То есть, перепад высот составлял от 20 сантиметров до 2 метров.

Чтобы сравнить низконапорные с высоконапорными плотинами на речках, следует разобраться в причинах выбора тех или иных сооружений.

Использование механических работ

Применение энергии падающей воды было известно еще со второго столетия до нашей эры. До того, как появились промышленные электрические генераторы, и линии передач нельзя было далеко протянуть, поэтому водные колеса ставили как можно чаще, плотины устраивали небольших размеров, а мощность колес соответствовала потребностям предприятия.

Как только появились линии электропередач, появилась возможность ставить мощные ГЭС вдалеке от конечного потребителя. Это было особенно важно, так как цена гидравлического агрегата была более низкой с увеличением напора. Когда стоимость электрического оборудования была высокой, по сравнению с ценой земляных и бетонных работ, было более выгодно поднять повыше плотину.

Развитие электротехники и машиностроения дало возможность возводить экономически выгодные и экологически более безопасные ГЭС в руслах рек, а максимальная мощность добывалась на ГАЭС.

Разработка доступных ортогональных гидравлических турбин, способных работать с напорами до 6 метров, дала возможность выработать электричество на плотинах разных высот. Таким образом, благодаря современным технологиям строятся низконапорные плотины с малым расходом материалов.

Подача воды

Ранее вода подавалась на поля и в города самотеком. Для орошения большей площади полей, необходимо было забирать воды с более высоких уровней.

Благодаря электрическим насосам дело резко поменялось. Проще поднять воду по более короткой траектории. С другой стороны, орошение капельного типа нуждается в меньшем количестве воды, чем трубки вместо каналов. Во многих случаях необходимо было накапливать паводковые воды в водохранилищах, а затем использовать их на протяжении сезона. Но для получения требуемого объема водоемов не было большой разницы – строить большие плотины или много маленьких.

Размер плотин не имеет значения, здесь роль играет объем паводкового стока, безопасная пропускная способность канала или речки, полезная емкость удержания воды. Удержание воды могут обеспечить не только водохранилища, но и болота и леса. Для сокращения ущерба от паводков высота каждой плотины не принципиальна – если только это не лавины и сели, но это отдельная тема. Наоборот, при крупном паводке с разрушительной силой большая плотина более опасна.