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(資訊基礎建設建議) 在山谷水庫築壩 [ 編輯 ] Vyrnwy湖水庫。 大壩橫跨韋爾努伊谷 ，是第一個大型石壩建在英國 。 在東科水庫中，部分紐約市的 供水系統 ，是通過蓄水形成的東部支流中的巴豆河 。 Haweswater酒店在湖區 ，英國供水到曼徹斯特 。 在一個山谷修建水壩依賴於自然地形提供大部分水庫的流域。 水壩通常位於一個自然流域下游的山谷的狹窄部分。 河谷兩岸充當天然的圍牆，與位於最窄實用的角度提供強度和建設成本最低的大壩。 在許多水庫建設項目，讓人不得不被移動和重新安置，歷史文物移動或罕見的環境遷移。 例子是寺廟阿布辛貝 [2] （這是在施工前移到阿斯旺大壩創建納塞爾湖從尼羅河在埃及 ），村搬遷卡佩爾西嶺施工時麗茵西嶺 ， [3]和搬遷彼得雷拉薩爾托博爾戈聖彼得在建設過程中薩爾托湖 。 在一個山谷水庫建設通常需要構建的一部分期間使河流改道，往往通過一個臨時通道或旁路通道。 [4] 在丘陵地區，水庫往往是通過擴大現有的湖泊構成。 有時在這樣的儲層的新的最高水位超過分水嶺上的一個或多個饋電流，例如在高度麗茵Clywedog在威爾士中部 。 [5]在這種情況下附加的側壩需要包含貯存器。 其中地形是很差適合於一個大的貯存器，可以在一個鏈來構造許多較小的水庫，如在河塔夫谷其中Llwyn上 ， Cantref和信標油藏形成鏈向上谷。 [6] 銀行端水庫 [ 編輯 ] 其中，水被泵或虹吸自變量質量或數量[一河澄清需要 ]，銀行端水庫可以內置儲存水。 這樣的水庫，通常部分由開挖，部分通過建立一個完整的環繞式外灘或形成堤 ，可能超過周長6公里（4英里）。 [7]水庫的兩個樓層和外灘必須有防滲襯砌或核心：最初，這些往往由攪泥 ，但已普遍被現代使用替代冷軋粘土。 存儲在諸如水庫中的水可以在那裡停留數月，在此期間，正常的生物過程可能會明顯降低許多污染物和幾乎消除任何混濁 。 利用銀行端水庫還允許停止一段時間取水，當河是不可接受的污染或當流動條件都非常低，由於旱災。 倫敦的供水系統是利用銀行端存儲的一個例子：水是取自泰晤士河和李河 ; 幾個大的泰晤士河邊水庫如瑪麗水庫可沿做法被視為倫敦的希思羅機場 。 [7] 水庫 [ 編輯 ] 水庫[8]商店完全處理飲用水接近分發點。 許多水庫構造為水塔 ，經常在水泥柱那裡的景觀相對平坦的高架結構。 其他水庫是完全在地下，特別是在多丘陵或山區的國家。 在英國 ， 泰晤士水務公司有很多地下水庫，也叫蓄水池 ，建於19世紀，其中大部分是內襯磚。 一個很好的例子是榮譽橡木水庫在倫敦，1901年和1909年間建造當它完成它的最大的磚建地下水庫的世界[9] ，它仍然是歐洲最大的之一。 [10]這現在水庫形成南延的一部分， 泰晤士水環網 。 水庫的頂部已經超過種草，現在所用的水瓶座高爾夫俱樂部。 [11] 水庫執行多種功能，包括確保在水充足頭配水系統和供水能力，以拉平消費者的需求高峰，使處理廠在最佳效率運行。 大水庫也可設法通過在一天的時間重新填充貯存器，當能源成本低，減少泵送成本。 歷史 [ 編輯 ] 五千年前，滅絕的火山口的火山在阿拉伯被用作農民為他們的水庫灌溉水。 [12] 氣候乾燥， 在印度水資源短缺導致的早期發展的水資源管理技術，包括在水庫建設Girnar在公元前3000年。 [13]已經在古代被發現可追溯至公元前5世紀的人工湖希臘 。 [14]一個人工湖在現今的中央邦印度的國家，在11世紀建成，覆蓋650平方米（7,000平方英尺）。 [13] 在斯里蘭卡大型水庫是由古老的創造僧伽羅國王為了節約灌溉用水。 著名的斯里蘭卡國王斯里蘭卡Parākramabāhu我說：“不要讓水滲漏的滴進大海沒有造福人類。” 他創建了一個名為水庫帕拉克拉馬薩穆德拉 （王帕拉克拉馬海）。 [15]廣闊的人工水庫也由孟加拉，阿薩姆邦和柬埔寨各種古王國建造。 使用 [ 編輯 ] 直接供水 [ 編輯 ] 吉布森水庫 ，蒙大拿 許多築壩河流水庫和大多數銀行側儲層用於提供原水供給到水處理它提供植物飲用水通過水管。 儲直到需要它並不僅僅站不住腳：它也可以是在第一部分的水處理過程。 水被前保持的時間被釋放被稱為停留時間 。 這是一個設計功能，允許粒子和粉砂使用就可以搞定，以及隨著時間的自然生物處理藻類 ， 細菌和浮游動物的自然生活在水中。 然而天然湖泊學在溫帶氣候湖泊過程中產生的溫度分層中的水分，這往往一些分區，如元素錳和磷在夏季進入深冷缺氧水。 在秋季和冬季湖再次成為充分混合。 在乾旱的條件下，有時需要動用冷底水，特別是錳的水平升高會導致水處理廠的問題。 水電 [ 編輯 ] 水電站大壩的橫截面。 2005年全球33105座大型水壩約25％（超過15米的高度）用於水力發電 ​​。 [16]然而，在美國各種規模80000水壩，只有3％的發電。 [17]一個水庫發電水電包括渦輪機由大直徑管道連接到所述保留水體。 這些發電機組可能會在大壩還是有些距離的基礎。 在平坦的河谷的貯存器需要足夠深，以創建一個頭中的渦輪機的水; 如果有乾旱期水庫需要保持足夠的水，平均出河流的全年（S）流動。 運行的最河水電與恆定流量陡峭的山谷，需要的不是水庫。 一些儲層產生水電使用泵送充值：有時採用高性能電動泵時的電力需求低時，然後一個高層次的儲存器充滿水使用該儲存的水通過釋放儲存的水進入低電平，以產生電當水庫電力需求高。 這樣的系統被稱為泵的存儲方案。 [18] 控制水道 [ 編輯 ] 展望水庫在悉尼 ，澳大利亞。 儲層可以以許多方式使用，以控制水的流動通過下游水道： 下游供水 -水可以從高地貯存被釋放，以便它可以被抽象為飲用水下關閉系統，有時百里更下游。 灌溉 -水在灌溉水庫可能被釋放到的網絡， 運河在使用農田或二次供水系統。 灌溉也可以通過它保持河水流量水庫的支持，允許抽象灌溉低了下去河裡的水。 [19] 防洪 -也被稱為“衰減”或“平衡”水庫， 防洪控制水庫取水，以非常高的降雨量次，然後在接下來的幾個星期或幾個月內慢慢鬆開。 一些水庫正在過河線路構成，通過一個控制的向前流孔板 。 當河流流量超出孔板的容量，水積聚的壩的後面; 但只要流速降低，水壩後面的水緩慢釋放，直到貯存器為空一次。 在某些情況下，例如水庫僅在十年起作用幾次，和貯存後面的土地，可以開發作為社區或娛樂的土地。 新一代平衡水壩正在制定應對氣候變化可能帶來的後果。 他們被稱為“滯洪水庫”。 因為這些水庫將保持乾燥長時間，可能存在的粘土芯乾燥，降低其結構穩定性的風險。 近期的發展包括使用從回收材料作為替代粘土製成的複合芯填充。 運河 -對於天然河道的水不可改行進入運河 ，水庫可以內置，以保證在運河水位：例如，在通過運河攀升鎖 ，穿越了一系列小山[20] 娛樂只Kupferbach水庫附近亞琛 / 德國 。 休閒 -水可以從水庫釋放到創建或補充白水的條件皮划艇等白水上運動。 [21]在鮭魚的河流特殊版本（在英國稱為freshets ）由鼓勵自然遷移行為在魚類和提供多種垂釣者釣魚的條件。 流量平衡 [ 編輯 ] 水庫可以用來平衡在高度管理系統中的流動，高流量時採取水和低流量過程中再次釋放它。 為了使這種不抽水的工作需要使用溢洪道水位嚴格控制。 當一場大風暴的臨近，大壩符計算水的體積，風暴會加重水庫。 如果預測雨水會溢出水庫，水慢慢放出來之前，水庫和期間，風暴。 如果有足夠的準備時間完成的，主要的風暴將不填水庫和下游領域將不會遇到破壞性的流動。 準確的天氣預報是必不可少的，這樣壩運營商能夠正確地計劃之前，高降雨事件支取。 大壩運營商歸咎於錯誤的天氣預報在2010 - 2011年昆士蘭州的洪水 。 高度管理水庫的例子是Burrendong大壩在澳大利亞和巴拉湖 （ 麗茵Tegid）在北威爾士 。 巴拉湖是一個天然湖泊，其水平由低水壩提出和其中迪河流或取決於流動條件放電，作為一部分Dee河調控體系 。 這種操作模式是液壓的一種形式電容在水系。 康樂 [ 編輯 ] 許多水庫往往讓一些康樂用途，如釣魚和划船 。 特殊規則可申請公眾的安全，保護水的質量和周圍地區的生態環境。 許多水庫現在支持和鼓勵不太正式和結構化程度較低的娛樂，如自然歷史 ， 觀鳥 ， 山水畫 ，步 ​​行和遠足 ，並經常提供信息板和解釋材料，以鼓勵負責任地使用。 操作 [ 編輯 ] 水落入作為水庫雨上游，連同任何地下水新興彈簧，被存儲在貯存器。 任何多餘的水可以通過專門設計的溢洪道瀉。 儲存的水可通過管道輸送重力用作飲用水 ，產生水電還是保持江春水向下游支撐用途。 偶爾水庫可管理期間強降雨事件，以防止或減少下游洪水來保持水分。 一些水庫支持多種用途，以及操作規則可能是複雜的。 溢洪道麗茵Brianne水壩在威爾士 。 大多數現代儲層已經專門設計的拉伸斷塔 ，可以從在不同層次的水庫水排出，既訪問水作為水位下降，並允許一個特定的質量的水被排放到下游的河流為“補償水“：許多山地或在河水庫運營商有義務釋放水進入下游河道維護河流水質，漁業的支持，以維持下游工業和娛樂用途或各種其他用途。 這樣的版本被稱為補償水 。 術語 [ 編輯 ] 水庫的術語，從國家而異。 在世界大多數地區，庫區在平方公里的表達; 在美國英畝常用。 對於批量要么立方米或立方千米被廣泛使用，在美國使用英畝 - 英尺。 一個儲存器的容量，體積或存儲通常被劃分成可區分區域。 死或不活動的存儲器是指水在不能依靠重力通過一個壩的排出貯存器出口作品 ，溢洪道或電廠的攝入和只能被泵出。 死存儲允許沉積物沉降，從而提高了水的質量和也在低水平創建用於魚類的區域。 主動或活的存儲是可用於防洪，電力生產，儲存器的一部分的導航和下游排放。 此外，儲的“防洪能力”是水驅時它可以調節的量。 的“附加容量”是不能進行調節的溢洪道波峰上述貯存器的容量。 [22] 在美國下面的貯存器的正常的最大級別的水被稱為“保護池”。 [23] 在英國，“最高水位”描述了藏滿的狀態，而“全牽伸下”描述了最低留存額。 模型水庫管理 [ 編輯 ] 有建模水庫，從專家大壩安全項目管理工具（DSPMT），以相對簡單的各種各樣的軟件WAFLEX ，以綜合模式，如水資源評價和規劃系統（WEAP）系統的背景下，地方水庫運行 - 寬需求和供應。 安全 [ 編輯 ] 在許多國家大型水庫受到嚴格管制，以盡量避免或減少遏制的失敗。 [24] [25] 而許多的努力被引導在水壩及其相關結構為整體結構的最薄弱的部分，這種控制的目的是為了防止水從貯存不受控制的釋放。 水庫故障可以生成流下來河谷大幅增長，與洗去城鎮和村莊，造成生命的損失相當，如遏制在失敗後的破壞潛力麗茵Eigiau其中死亡17人。 [26] （見也一覽潰壩 ） 使用水庫的一個顯著的情況下，作為戰爭手段參與英國皇家空軍 Dambusters在RAID 德國在二戰 （代號為“ 操作懲罰 ” [27] ），其中選擇了三個德國水庫大壩才能被攻破破壞德國的基礎設施和製造業和電源功能從派生魯爾和埃德爾河流。 經濟和社會的影響從先前存儲的水的體積龐大的席捲下山谷，發洩破壞的。 這種突襲後來成為幾部電影的基礎。 環境影響 [ 編輯 ] 主要文章： 水庫的環境影響 刷克拉夫水庫，位於上方肖和康普頓 ，英格蘭。 整個生活環境的影響 [ 編輯 ] 所有水庫將建設之前進行貨幣成本/效益評估，看項目是否值得進行。 [28]然而，這種分析往往可以忽略大壩的環境影響和它們所包含的水庫。 某些影響，例如用混凝土製造相關聯的溫室氣體生產相對容易估計。 對自然環境和社會文化影響的其他影響可能更難以評估，並在平衡，但鑑定和對這些問題的定量衡量現在常用的重大建設項目需要在發達國家[29] 氣候變化 [ 編輯 ] 天然存在的湖泊接收有機沉積物其衰變在厭氧環境釋放（ 甲烷和二氧化碳 ）。 釋放的甲烷是作為一個約8倍更有效的溫室氣體是二氧化碳[30] 作為一個人工修建的水庫罷了，現有的工廠被淹沒，並在需要這件事情腐爛的幾年裡，會散發出相當多的溫室氣體比湖泊做。 在一個狹窄的山谷或峽谷水庫可覆蓋相對較小的植被，一是位於平原洪水可能植被很大。 該網站可能被清除植被的第一或乾脆淹沒的。 熱帶浸水能產生遠更多的溫室氣體比溫帶地區。 下表顯示水庫排放量每人每天的水不同的機構平方米毫克。 [31] 位置二氧化碳 甲烷 湖7009 溫帶水庫150020 熱帶水庫3000100 水電和氣候變化 [ 編輯 ] 取決於淹沒VS所產生的電力，建為水力發電可以減少或相比功率的其他來源時增加的淨溫室氣體的產生儲層的區域。 一種全國學院為研究在亞馬遜研究發現，水電站水庫釋放出大量脈衝二氧化碳從站在水庫，特別是在洪水之後的第一個十年留下的樹木腐爛。 [32]這提升了對全球變暖的影響大壩的水平遠遠高於將由化石燃料產生相同的功率發生。 [32]根據該水壩世界委員會的報告（水壩與發展），當水庫是比較大的和林在浸水沒有事先結算面積開展，從水庫的溫室氣體排放量可能會比傳統的燃油火力發電 ​​設備的高。 [33]例如，1990年，後面的蓄水巴爾比納大壩在巴西（1987年成立），有超過20倍比會產生從化石燃料相同的功率時，由於每單位發電淹沒大面積對全球變暖的影響。 [32] 在土庫大壩在巴西（1984年完成）對全球變暖的只有0.4倍的衝擊會比化石燃料產生相同的功率。 [32] 在加拿大的二氧化碳和甲烷排放的一項為期兩年的研究得出的結論是，雖然水力發電 ​​水庫有做排放溫室氣體，它比同類容量火電廠的規模要小得多。 [34]水電一般發出35至70倍每少億千瓦時的溫室氣體比電力火電廠。 [35] 當大壩用於替代發生在空氣污染的減少火電發電，因為來自水利發電產生的電力不會產生任何來自化石燃料燃燒排放的煙氣 （包括二氧化硫 ， 一氧化氮和一氧化碳的煤 ） 。 生物學 [ 編輯 ] 大壩可以產生對洄游魚類，在一個區域捕獲它們，生產食品和各種水鳥類棲息塊。 他們還可以充斥各種生態系統在陸地上，並可能導致物種滅絕。 人類的影響 [ 編輯 ] 水壩會嚴重降低他們的下游的水達到國家的量，造成的國家中，如間水應力蘇丹和埃及 ，這損害耕種商家在下游國家，並減少飲用水。 農場和村莊，如Ashopton可以通過建立水庫淹沒，破壞許多生計。 正是由於這個原因，世界各地8000萬人次（數字是截至2009年，從GCSE愛德思地理教材）不得不被強行搬遷，由於大壩建設。 湖泊 [ 編輯 ] 該湖泊水庫有許多相似之處到相當的規模的湖泊。 然而有顯著的差異。 [36]許多水庫體驗水平生產是間歇性的水下或幹出顯著地區相當大的差異。 這極大地限制了生產率或水餘量，並限制能夠在這些條件下生存的物種的數量。 陸地棉儲層傾向於具有更短的停留時間比天然湖泊，這可以導致更快速循環營養素通過水體，使它們更迅速地損失到系統。 這可被視為與用於生物成分要多的傾向水化學和水生物學之間的失配貧營養比化學會建議。 相反地，低地儲層從營養豐富的河流取水，可能顯示誇大富營養化的特性，因為在貯存器中的停留時間比在河流大得多和生物系統必須利用可用營養素更大機會。 深病險水庫多級抽出塔能排深冷的水進入下游河道大大降低任何規模均溫 。 這反過來可以減少任何年度混合事件期間釋放的磷的濃度，因此，可能會降低生產效率 。 大壩水庫的面前充當knickpoints -The 能量水從他們身上掉落的降低和沉積是大壩下面的結果。 地震 [ 編輯 ] 水庫的填充（蓄水）經常被歸因於水庫觸發地震 （RTS）地震事件已接近大型水壩或他們在過去的水塘內發生。 這些事件可能已被貯存的填充或操作來觸發並與儲層的量全世界時是在一個小規模。 超過100記錄的事件，早期的例子包括60米（199英尺）高的馬拉松大壩在希臘 （1929年），221米（725英尺）高胡佛水壩在美國（1935年）。 大多數事件涉及到大型水壩和少量的地震活動。 在只有四個記錄的事件上面有6.0- 幅度（M W）是103米（337英尺）高Koyna大壩在印度已登記瓦 6.3 120米（394ft）的長度沿A M Kremasta大壩在希臘其中一個註冊6.3-MW¯¯為好。 下面這兩個，下一個最大的分別122米（400英尺）高的卡里巴大壩在贊比亞在6.25-M W和105米（344英尺） 新豐江大壩在中國6.1-M 瓦特 糾紛發生時，RTS發生由於在事件發生時缺乏知識的水文地質過。 它被接受，雖然使水滲入孔隙和貯存器的重量都有助於RTS圖案。 對於發生RTS，必須有大壩及其水庫和地震結構必須接近衰竭附近的抗震結構。 此外，水必須能夠滲透到深層岩石地層相比，在岩石上的自重時為100米（328英尺）深的水庫將有多大影響的權重地殼應力場可設在10公里的深度（6英里）或以上。 [37] Liptovská馬拉在斯洛伐克 （建於1975年） -一個人工湖，顯著改變本地氣候的一個例子。 小氣候 [ 編輯 ] 水庫可能改變當地的小氣候濕度增加和減少極端溫度，特別是在乾燥的地區。 這種影響是由一些還聲稱南澳大利亞 酒廠為增加生產的葡萄酒質量。