近年来,日本各地每年都会因台风和线状雨带引发的暴雨而发生洪涝灾害,社会对作为江河防洪功能的水坝运行的担忧十分强烈。特别是在2018年7月暴雨之后,日本内阁府率先推动与水利水坝管理者签订防洪协议,不仅要求传统的防洪水坝具备防洪功能,而且要求水利水坝也具备防洪功能。另一方面,由于日本政府宣布到2050年实现净碳中和,强调水力发电作为发电过程中不产生CO 2 排放的清洁能源的重要性,所有电力公司现在都在努力增加水力发电量。在这种情况下,大坝的运行比过去更加复杂,这也往往会增加大坝管理人员的工作量。由于未来人口增长前景不明朗
国家水资源委员会 (NWRB) 将与安加特水坝运营和管理技术工作组 (TWG) 的成员机构密切监测安加特水坝的水位和泄水情况。TWG 还将确定与水坝运营有关的问题和担忧,并提出可行的解决方案来解决这些问题和担忧。此外,它还将根据需求和气候条件模拟水分配情景,推荐水坝的泄水量。这是为了满足 (a) 国家灌溉管理局 (NIA) 对灌溉的要求;(b) 大都会自来水和污水处理系统 (MWSS) 对生活供水的要求;以及 (c) 国家电力公司 (NPC) 对水力发电的要求,并从水库中获得最佳效益。一般来说,在缺水期间,将优先释放生活用水,减少灌溉用水以节约资源。
预计可开发的潜在存储容量为 585-1,392 GWh/周期/天,远高于 510 GWh/周期/天[3],这一水平需要在 2050 年之前得到确保。发电成本估计为 18.5-20.5 日元/千瓦时。 潜在场址广泛分布于全国各地。有必要调查每个地区抽水蓄能电站的场址适宜性以及电站与可再生能源的最佳组合。应根据调查结果制定开发计划。 水坝越小,就越容易确定上游水库的场址,也意味着建设起来更容易、成本更低。在开发过程中,最好从较小的水坝开始。 多用途水坝中储存的水可用于各种用途。因此,重要的是确保抽水蓄能电站的用水不会破坏水坝的用水和防洪功能。
堪萨斯河流域米尔福德水坝和水库 1144.40 海拔 1143.56 1143.56 1143.56 1143.56 1143.56 1143.57 1143.57 1143.57 流入量 70 70 70 70 70 100 65 65 流出量 50 50 50 50 50 50 50 塔特尔克里克水坝和水库 1075.00 海拔 1070.24 1070.20 1070.18 1070.15 1070.08 1070.06 1070.04 1069.97 流入量 400 320 320 350 250 420 400 250 流出量 500 500 500 500 500 500 500 500 佩里水坝和水库 891.50 海拔 890.45 890.44 890.41 890.37 890.35 890.32 890.30 890.26 流入量 100 100 50 50 50 50 50 25 流出量 200 200 200 200 200 200 200 克林顿水坝和水库 875.50 海拔 875.73 875.74 875.74 875.72 875.73 875.73 875.73 875.71 流入量 15 15 15 10 20 15 15 10 流出量 7 7 7 7 7 7 7 密苏里河流域史密斯维尔水坝和水库 864.20 海拔 863.23 863.24 863.25 863.24 863.25 863.23 863.15 863.10 流入量 5 30 20 15 50 145 50 80 流出量 8 8 8 8 8 209 250 250 朗维尤水坝和水库 891.00 海拔 891.11 891.11 891.13 891.13 891.13 891.13 891.13 891.12 流入量 10 10 20 15 10 10 10 流出量 11 11 11 11 11 11 11 11 蓝泉大坝和水库 802.00 海拔 801.91 801.91 801.93 801.94 801.94 801.94 801.95 801.95 流入量 3 3 5 5 5 5 5 3 流出量 0 0 0 0 0 0 0 0 查里顿河流域 拉斯本大坝和水库 904.00 海拔 903.06 903.05 903.06 903.08 903.09 903.10 903.15 903.16 流入量 5 5 5 125 75 50 275 75 流出量 13 13 13 13 13 13 13 长支水坝与水库 791.00 海拔 789.79 789.80 789.81 789.80 789.81 789.87 790.04 790.11 流入量 10 20 20 10 10 10 200 95 流出量 7 7 7 7 7 7 7 7 奥塞奇河流域梅尔文水坝与水库 1036.00 海拔 1035.75 1035.77 1035.76 1035.74 1035.71 1035.77 1035.72 1035.69 流入量 10 10 10 10 10 10 10 10 流出量 50 50 50 50 50 50 50 波莫纳水坝与水库 974.00 海拔 973.20 973.20 973.20 973.19 973.17 973.22 973.17 973.15 流入量 20 20 20 10 10 10 5 5 流出量 15 15 15 15 15 15 15 15 希尔斯代尔水坝与水库 917.00 海拔 915.10 915.11 915.11 915.11 915.11 915.11 915.10 915.09 流入量 3 3 3 3 3 3 3 3 流出量 3 3 3 3 3 3 3 3 Pomme de Terre 大坝和水库 839.00 海拔 838.29 838.31 838.33 838.33 838.34 838.36 838.35 838.35 流入量 110 70 80 60 55 55 50 60 流出量 50 50 50 50 50 50 50 50 Stockton 大坝和水库 867.00 海拔 861.43 861.44 861.49 861.49 861.53 861.48 861.52 861.55 流入 300 275 270 250 240 235 230 220 流出 40 40 40 40 40 40 40 40
密西西比河流域面积 3,224,600 平方公里,横跨美国 31 个州和加拿大 2 个省。该流域也是毁灭性的洪水灾害的源头,1927 年和 1993 年的洪水造成了巨大的经济和社会损失。据 2002 年美国陆军工程兵团称,自 19 世纪初以来,密西西比河就由水坝和其他河流工程结构控制和管理(引自 Alexander et al., 2012)。密西西比州有数千座单一用途和多用途水坝,位于河流和支流的上游。然而,主流的中下游并没有筑坝。密西西比州有六座主要主流水坝(主干水库系统),例如佩克堡、加里森、奥阿希、大本德、兰德尔堡和加文斯角。密西西比水库库容划分如图 2.2 所示,每个水库的顶部区域均保留,以满足防洪要求。
全国有 91,000 多座大坝 1,它们有多种用途。大坝根据危险潜力进行分类。高潜在危险等级并不意味着大坝发生溃坝的风险增加;它仅意味着如果发生溃坝,由此造成的后果可能是直接造成人员伤亡和大量财产损失。在过去 20 年里,随着开发不断侵占曾经的农村水坝和水库,高危大坝的数量增加了一倍多。2 虽然高危大坝的数量有所增加,但受紧急行动计划保护的这些大坝的总体百分比也有所增加。截至 2018 年,81% 的此类大坝已有计划,比 2015 年增加了 5%。不幸的是,由于缺乏投资,州大坝安全官员协会估计,存在缺陷的高危大坝数量现已超过 2,300 座。 3 与此同时,约有 3% 的水坝为家庭和企业提供水力发电,其中许多水坝为公用事业公司私人所有,并遵循严格的运营和维护计划。4
泰伯水坝 2993.0 3012.5 918,394 1,323,068 2979.74 -0.05 705,835 MM 76.9 0 0.0 克拉克峡谷水坝 5546.1 5560.4 174,300 251,435 5535.53 0.07 124,286 MM 71.3 0 0.0 峡谷渡口水坝 3797.0 3800.0 1,886,950 1,993,036 3784.31 -0.02 1,474,253 MM 78.1 0 0.0 博伊森水坝 4725.0 4732.2 741,594 892,226 4712.99 -0.03 535,409 MM 72.2 0 0.0 布法罗比尔大坝* 5393.5 -- 646,565 -- 5355.96 0.01 374,092 MM 57.9 -- -- 黄尾鱼大坝 3640.0 3657.0 1,011,052 1,263,682 3627.55 -0.13 874,467 MM 86.5 0 0.0 詹姆斯敦大坝 1431.0 1454.0 30,488 220,990 1429.19 0.01 26,543 MM 87.1 0 0.0 哈特布特大坝 2064.5 2094.5 67,142 214,169 2060.52 0.05 54,697 MM 81.5 0 0.0 Keyhole 大坝 4099.3 4111.5 188,671 329,134 4089.48 0.00 112,468 MM 59.6 0 0.0 Pactola 大坝 4580.2 4621.5 55,975 99,038 4569.21 -0.07 47,133 MM 84.2 0 0.0 Shadehill 大坝 2272.0 2302.0 120,172 350,176 2262.66 -0.03 79,224 MM 65.9 0 0.0 格伦多大坝 4635.0 4653.0 492,022 763,039 4604.93 M 214,485 MM 43.6 0 0.0 兵团支流项目
自 1939 年以来,淡水县公园一直归洪堡县所有并由其经营。淡水溪蜿蜒流过公园,公园夏季的主要景点是季节性水坝形成的游泳区,该水坝自 20 世纪 20 年代起每年都会修建。游泳区是通过在溪上修建临时水坝形成的。水坝设施包括永久性混凝土翼墙、门槛和挡土墙,以及可拆卸的工字梁、挡水板和闸阀。淡水溪通过尤里卡沼泽流入洪堡湾,为奇努克鲑、银鲑和虹鳟等渔业资源提供栖息地。通过加州鱼类和野生动物部 (CDFW) 和县政府的合作努力,公园附近已经开展了两个重要的鱼类栖息地恢复项目。 2000 年,在克罗尼峡谷(Cloney Gulch)的前 50 英尺处安装了岩石堰,该峡谷在公园下游流入淡水溪,以帮助鱼类进入支流。2005 年,在公园上游的格雷厄姆峡谷(Graham Gulch)安装了一个新的无底拱形涵洞,让鲑鱼和虹鳟畅通无阻地进入。2001 年,人们开始努力创造一种方式,让鱼类在公园季节性水坝建成的大约三个月内自由地在淡水溪中上游或下游移动。该县与当地渔业专业人士、州和联邦机构、洪堡州立大学和当地社区团体合作,设计、建造、运营和监控临时水坝旁路结构(类似于鱼梯),旨在让幼鱼在季节性水坝的上游和下游移动。旁路结构实现了其目标,但并非永久性解决方案。此外,经过几年的运行,确定了可以提高性能的设计特征。 2006 年,该县通过加州河流公园大道拨款计划获得拨款(使用来自第 50 号提案、2002 年加州水安全、清洁饮用水、海岸和海滩保护法案的资金),用于在公园实施环境、娱乐和教育方面的改善。2007 年 6 月完成了改善项目的否定声明和相关的初步研究。该文件于 2007 年 8 月 28 日由洪堡县监事会通过。该项目于 2009 年夏季开始,并于同年秋季完成。改善项目的组成部分在初步研究中有详细描述 - 可通过联系洪堡县公共工程部自然资源部获得。其中一个组成部分是建造一个永久性混凝土鱼梯,嵌入河岸并连接到当前挡水板坝的混凝土翼墙