Kas gi yra užtvanka?
Kaip apibrėžia „British Dam Society“, užtvanka yra: „upelyje, upėje ar kitame vandens kelyje esantis barjeras ar statinys, leidžiantis apriboti ir kontroliuoti vandens srautą. Užtvankų dydis skiriasi ir gali būti nuo labai mažų statinių, naudojamų ūkyje, iki aukštų masyvių betoninių konstrukcijų, skirtų naudoti gėlo vandens tiekimui, laukų drėkinimui bei hidroenergijos gamybai.“
Tokios struktūros yra ypatingai svarbios daugeliui bendruomenių visame pasaulyje, kadangi tokiu būdu joms užtikrinamas labai svarbus vandens ir elektros energijos tiekimas.
Kokios užtvankos yra rekordininkės?
Užtvankos jau savaime yra nuostabios struktūros. Tačiau kai kurios jos išsiskiria kaip ypatingai puikūs inžinerijos darbai.
Pavyzdžiui, į Guinnesso rekordų knygą, kaip aukščiausia užtvanka pasaulyje, įtraukta Jingping-1 užtvanka Sičuane, Kinijoje. Ji yra net 305 metrų aukščio – aukštesnė nei įžymusis Paryžiaus Eifelio bokštas.
Remiantis keliais šaltiniais, pati mažiausia užtvanka pasaulyje yra Inkų užtvanka, įrengta Kolorado upėje, JAV. Ji yra apie 29,4 metro aukščio ir 472 m ilgio.
„Giliausia užtvanka“ (struktūros atžvilgiu – aut. past.) pasaulyje laikoma Parkerio užtvanka, įrengta Žemutiniame Kolorado upės baseine. Užtvankos statyboms prireikė beveik 300 000 m3 metrų betono ir užtvankos aukštis yra 98 metrai.
Tačiau įdomiausia, kad 73 proc. viso to aukščio yra žemiau tikrosios upės vagos. Įprastai yra matoma tik apie 26 metrai užtvankos konstrukcijos.
Pateikiame keletą pačių įdomiausių ir garsiausių užtvankų pasaulyje. Žinoma, šis sąrašas nėra baigtinis, bet būtent šios užtvankos savo dydžiu, novatoriškais sprendimais ir daugelis šių užtvankų naudojama tvarios energijos gamybai.
Contra užtvanka Šveicarijoje, kurią matėte „GoldenEye“ filme
Pirmoji sąraše užtvanka yra Contra užtvanka. Dar dažnai ji vadinama Verzasca užtvanka ir yra įrengta Ticino mieste, Šveicarijoje.
Tai turbūt viena garsiausių pasaulio užtvankų ir dėka savo epinio pasirodymo garsiajame 1995-ųjų Jameso Bondo „GoldenEye“ filme.
Dabar nuo šios užtvankos reguliariai turistai veržiasi nušokti prisirišę guma. Tai legalu ir net labai populiaru tarp adrenalino mėgėjų.
Contra yra liekna, betoninė, arkos tipo užtvanka. Jos aukštis yra 220 metrų, o keteros ilgis 80 metrų. Dėl liekno konstrukcijos dizaino reikėjo mažiau betono, dėl ko sumažėjo ir pačios statybos sąnaudos.
Užtvankos pagrindas yra 8 metrų pločio, o prie keteros jis palaipsniui siaurėja iki 7 metrų. Abejose konstrukcijos pusėse yra įmontuoti du vandens nuleidimo įrenginiai, kurių didžiausias pajėgumas yra 1300 m3 vandens per sekundę.
Contra užtvanka gamina elektros energiją. Čia įrengta 105MW jėgainė ir sukamos 3 x 35 MW „Francis“ turbinos, tad vidutiniškai per metus pagaminama 234 GWh elektros energijos.
Lago di Vogorno vandens rezervuaras buvo sukurtas 1961-1965 metais ir jo plotas užima 1,68 km2 bei jame telpa 105 000 000 m3 vandens.
Gordono užtvanka Australijoje
Pastatyta Tasmanijos pietvakariuose, Australijoje, Gordono užtvanka yra viena įspūdingiausių pasaulyje.
Jos žavingoji savybė yra ta, kad ši užtvanka išlenkta tiek vertikalia, tiek ir horizontalia kryptimi. Taip yra padaryta dėl to, kad būtų atlaikytas milžiniškas hidraulinis slėgis, kurį sukuria 27 800 hektarų ploto Gordono ežeras, pats didžiausias ežeras Australijoje.
Didžiulis vandens kiekis nukreipiamas į užtvankos apačioje esančią elektrinę, kur sukamos 3 turbinos ir pasiekiama 432 MW galia. Ši Gordono elektrinė patenkina maždaug 13 proc. Tasmanijos elektros energijos poreikio.
Iš 48 Australijoje pastatytų arkos tipo užtvankų, Gordono užtvanka tėra viena iš devynių, suprojektuotų kaip dvigubo išlenkimo tipo užtvankų.
Monticello užtvanka JAV
Ši 93 metrų aukščio betoninė, arkos tipo užtvanka Kalifornijoje yra viena įdomiausių užtvankų pasaulyje. Ir būtent dėl šio užburiančio sūkurio, kartais dar vadinamo „Šlovės skyle“.
Šis sūkurys susidaro dėl to, kad pro čia yra išleidžiamas sulaikytas vanduo. Tad kalbant techniškai – čia yra vandens išleistuvas, kurio skersmuo 22 metrai ir jis įrengtas Berryessa ežere, septintame didžiausiame Kalifornijoje žmogaus sukurtame ežere.
Esant aukščiausiam ežero lygiui, pro šį išleistuvą per vieną sekundę nuteka apie 14 500 m3 metrų vandens. Toks rezultatas pasiekiamas, kai ežero lygis pakyla virš 4,7 metrų.
Monticello užtvanka turi 2 x 5 MW ir 1 x 1,5 MW turbinas bei per metus gali pagaminti 56 806 000 kWh elektros energijos.
Huverio užtvanka – viena ikoniškiausių
Huverio užtvanka yra viena ikoniškiausių užtvankų pasaulyje, kuri įsikūrusi tarp dviejų JAV valstijų – Nevados ir Arizonos.
Huverio užtvanka dar buvo vadinama Boulderio užtvanka ir jos statybos vyko ypatingai sudėtingos ir netgi daliai darbininkų mirtimi pasibaigusiomis sąlygomis.
Per visas užtvankos statybas buvo sunaudota 3,33 mln. m3 betono, o pati užtvanka yra 221,4 metrų aukščio (2-a pagal aukštį JAV), 379,2 m ilgio ir maksimali hidroelektrinės galia siekia 2 074 MW. Kolosali užtvanka.
Joje yra daugybė įvairių turbinų, įskaitant vieną 61,5 MW „Francis“ turbiną ir 2 x 2,4 MW „Pelton“ turbinas, kurios per metus pagamina 4,2 TWh elektros energijos.
Vienas iš sudėtingiausių dalykų, statant šią užtvanką, buvo tai, kad reikėjo nukreipti Kolorado upę nuo jos pradinės tekėjimo vietos. Kad tai pavyktų padaryti, per kanjono sienas buvo pragręžti keturi vandens nukreipimo tuneliai – du Nevados pusėje ir du Arizonos.
1935 m. vasario 1 d., praėjus keleriems metams po to, kai taip buvo nukreipta Kolorado upė, plieniniai vartai buvo nuleisti žemyn ir upės vanduo vėl pasileido savo natūraliu keliu. Tai buvo pirmas kartas istorijoje, kai Kolorado upė buvo visiškai kontroliuojama žmonių.
Pastačius Huverio užtvanką, atsirado užtvenkto vandens telkinys, kurį pavadino Mido ežeru. Jis yra didžiausias pavienis vandens telkinys JAV. Mido plotas yra 639 km2, o tūris 35,2 km3. Palyginimui, didžiausio Lietuvos Drūkšių ežero plotas yra 44,87 km2.
Kinijos Trijų tarpeklių užtvanka
Kinijos Trijų tarpeklių užtvanka yra didžiausia hidroelektrinės užtvanka pasaulyje, besitęsianti 2,3 km ir Hubei provincijoje užtvindžiusi Jangzdės upę.
Ši hidroelektrinės užtvanka turi 32 x 700 MW ir 2 x 50 MW „Francis“ turbinas, dėl ko per metus gali pagaminti 87 TWh elektros energijos. Bendra galia siekia milžiniškus 22 500 MW.
Užtvankos konstrukcinis profilis suprojektuotas su masyviu pagrindu – 115 metrų pločio, o prie keteros jis susiaurėja iki 40 metrų.
Trijų tarpeklių užtvanka buvo pastatyta ne tik gaminti energiją, bet ir tuo pačiu padidinti krovinių gabenimo Jangdzės upe pajėgumus, saugoti gėlą vandenį ir valdyti potvynius.
Beprotiškiausiai atrodo ir kiti skaičiai, kaip tai, kad kai vandens lygis pasiekia 175 metrus virš jūros lygio (arba 91 metrą virš upės lygio), užtvankos sukurtas rezervuaras pasiekia įspūdingą 660 kilometrų ilgį ir 1,12 kilometro plotį.
Bendras rezervuaro plotas siekia 1045 km2 ir galėtų užlieti net 632 km2 sausumos. Tuo tarpu rezervuaras talpina 39,3 km3 vandens. Tiek vandens sveria net 42 milijardus tonų.
Toks vandens kiekis netgi sulėtina Žemės sukimosi apie savo ašį greitį. Tiesa, šis efektas yra nepaprastai mažas. NASA mokslininkai apskaičiavo, kad tokios masės pasislinkimas parą prailgina 0,06 mikrosekundės, dėl ko Žemė ties pusiauju tampa nežymiai apvalesnė, o ties ašimis – plokštesnė. Visa tai gali paslinkti Žemės polius maždaug 2 centimetrų atstumu.
Tarbela užtvanka Pakistane
Tarbela užtvanka Pakistane laikoma didžiausia „žemės“ tipo (angl. earth-filled) užtvanka pasaulyje, kuri tarnauja, kaip gėlo vandens rezervuaras, hidroelektrinė ir potvynių valdymo įrankis.
Norint tinkamai nukreipti Indo upę, užtvanką reikėjo statyti trimis etapais, kurių metų buvo pastatyti dideli tuneliai, nukreipiantys upės vandenį.
Pagrindinė užtvankos siena buvo pastatyta iš žemių ir uolienų (akmenų). Ir šioji siena tęsiasi 2743 metrus. Dar šalia yra įrengtos dvi pagalbinės betoninės užtvankos.
Tarbela užtvanka yra 143 metrų aukščio ir suformavo 250 km2 ploto Tarbela ežerą.
Šios užtvankos galia siekia 4 888 MW, bet planuojama ją padidinti iki 6 298 MW. Šiuo metu yra įrengta 10 x 175 MW, 4 x 432 MW, 3 x 470 turbinų.
Almendra užtvanka Ispanijoje
Viena iš aukščiausių Ispanijos užtvankų yra Almendra, dar vadinama ir Villarino užtvanka, yra pastatyta šalia Salamankos provincijos.
Apsupusi Tormeso upę, ši betoninė arkinė užtvanka yra hidroelektrinių sistemos, žinomos, kaip Duero lašai, dalis.
Duero lašų sistemą sudaro penkios užtvankos, esančios Ispanijoje, ir 3 užtvankos, esančios visai greta, Portugalijoje.
Almendra užtvanka yra 200 aukščio ir 567 metrų ilgio, įrengta jėgainė yra 810 MW galios ir per vandens išleistuvą (jų iš viso yra 2) per vieną sekundę yra išleidžiama 3 039 m3 metrai vandens.
Itaipu užtvanka Brazilijoje
Ši milžiniška užtvanka palei Brazilijos ir Paragvajaus pasienį tęsiasi beveik 8 km ir taip apsupa Paranos upę.
Naudojanti 20 x 700 MW „Francis“ turbinas ir taip per metus pagaminanti vidutiniškai 96,5 TWh elektros energijos, dėl ko pralenkianti net Kinijos Trijų tarpeklių užtvanką.
Įdomu yra ir tai, kad šia energija pasidalija abi šalis: 10 turbinų energiją gamina Paragvajui, o kitos 10 – Brazilijai.
Dar viena įdomybė yra ta, kad Itaipu užtvanka iš tikrųjų yra sudaryta iš keturių užtvankų serijos: betoninė lenkta užtvanka, tradicinė betoninė užtvanka, uolomis sutvirtinta užtvanka ir jau „žemės“ tipo užtvanka.
Pastatyti šiai užtvankai reikėjo 40 000 darbininkų ir daugelis jų buvo iš Brazilijos. Statybos vyko septynerius metus ir per juos žuvo 149 darbininkai.
Šiai milžiniškai užtvankai prireikė tiek plieno, kad jo užtektų pastatyti 380 realaus dydžio Eifelio bokšto kopijas.
Kitas kiek šokiruojantis faktas yra tas, kad kai buvo pastatyta ši užtvanka, po vandeniu dingo kadaise žinotas vienas nuostabiausių krioklių pasaulyje – Guairos krioklys.
Šis krioklys buvo dvigubai aukštesnis už Niagaros krioklį ir tuo pačiu dvigubai vandeningesnis.
Itaipu užtvanka yra priskiriama vienam iš septynių moderniojo pasaulio stebuklų.
Atatiurko užtvanka Turkijoje
Prie Eufrato upės esanti Atatiurko užtvanka yra pati didžiausia Turkijoje ir šešta didžiausia pasaulyje tarp pylimais iš žemių ir uolų užpildytų užtvankų tipo.
Šioje užtvanka yra viena iš 22 užtvankų sistemos, išsidėsčiusios Eufrato ir Tigro upėse.
Atatiurko vandens rezervuarą sudaro 48,7 km3 vandens ir dėka 8 x 300 MW „Francis“ turbinų, per metus pagaminama 8 900 GWh elektros energijos.
Pastačius šią užtvanką buvo sunaikinta daug istorinių vietų, įskaitant senovės graikų poeto Liuciano gimtinę.
Karibos užtvanka Zimbabvėje
Tai yra viena didžiausių Afrikos užtvankų ir hidroelektrinių. Jos galia siekia 1 626 MW ir elektros energija aprūpina tiek Zambijos, tiek ir Zimbabvės rajonus.
Užtvenktos Zambezi upės vanduo suka 10 „Francis“ tipo turbinų ir per metus vidutiniškai pagamina 6 400 GWh elektros.
Ši užtvanka buvo suprojektuota, kaip dvigubo išlinkio betoninė arkos tipo užtvanka, kad atlaikytų 180 km3 vandens kiekio spaudimą.
Dėl Karibos rezervuare sukaupto milžiniško vandens kiekio ir tuo pačiu užlietų teritorijų (Karibos tarpeklio), teko perkelti daugybę gyvūnų. Simboliškai pavadinta „Nojaus“ operacija leido išgelbėti daugiau nei 6000 gyvūnų.
Kerro užtvanka JAV
Sukurta gaminti elektros energijai, ši užtvanka šiuo metu tuo pačiu naudojama ir laukinių gamtos išteklių, miškų išsaugojimui bei visuomenės rekreacijai.
Užtvenkus Flathead upę, ši užtvanka-hidroelektrinė per metus sugeba pagaminti 426 GWh elektros energijos.
Gariepo užtvanka Pietų Afrikoje
Gariepo užtvanka buvo suprojektuota, kaip hibridinio arkos tipo užtvanka, kadangi tarpeklis yra per platus, jog būtų įrengta pilno tipo arka.
Tokios užtvankos šonuose esančios gravitacinės atramos suformuoja sienas ir palaipsniui konstrukcija, keliaujant link centro, išlinksta į arką. Bendras šios konstrukcijos ilgis 914 m., o aukštis 88 m.
Gariepo užtvanka pastatyta ant Orange (Oranžinės) upės ir suformavo Gariepo rezervuarą. Dėka 4 x 90 MW turbinų ir bendros 360 MW galios, ši jėgainė per metus pagamina 890 GWh elektros energijos.
Locho Mullardocho užtvanka Škotijoje
Ir paskutinė, bet toli gražu ne mažiau įspūdinga šio sąrašo užtvanka yra Locho Mullardocho užtvanka Škotijoje.
Ši nuostabaus grožio užtvanka buvo pastatyta 1950-ųjų pradžioje. Tai antra didžiausia užtvanka Škotijoje.
Užtvankos rezervuaras į vakarų pusę tęsiasi maždaug 14 km ir ji įdomiausia tuo, kad turi prieštaringą „V“ formą.
Ši 48 metrų aukščio užtvanka išskirtinė ir dėl to, kad priskiriama „masės gravitacijos“ užtvankų tipui. Tokios užtvankos išlaiko vandenį rezervuare dėka savo masės, o ne dėl konstrukcinės formos.
1980-aisiais užtvanka buvo papildomai sutvirtinta, kadangi buvo nustatyta, jog joje atsirado įtrūkimų.
