가툰 댐
Gatun Dam![]() |
가툰댐은 파나마 샤그레스 강을 가로지르는 큰 토성댐으로 가툰 시 인근이다. 1907년에서 1913년 사이에 건설된 이 댐은 파나마 운하의 중요한 요소다; 그것은 인공 가툰 호수를 침범하는데, 이 호수는 파나마의 이스무스를 가로지르는 33 킬로미터(21 mi)의 배들을 실어 나른다. 또한 댐의 수력 발전소는 운하의 잠금장치와 기타 장비를 작동시키는 데 사용되는 전기를 생산한다.
이 댐의 건설은 쿨브라 컷의 평행 발굴에 의해서만 가려지는 위대한 공학적 업적이었고, 완공 당시 이 댐은 세계에서 가장 큰 흙댐이었고, 가툰 호수는 세계에서 가장 큰 인공호수였다.
설명
이 댐은 카리브해의 입구에서 약 10킬로미터(6.2 mi) 떨어진 샤그레스 강의 계곡에 위치해 있다. 샤그레스 계곡에 접한 언덕들은 이 지점에서 폭이 2km(1.2mi) 남짓한 간격을 형성하고, 그 간격의 중앙에는 자연적인 바위 언덕이 있다. 그 간격은 지하 640m(2100ft) 두께의 흙댐에 의해 채워지고, 상층부를 따라 2300m(7500ft) 길이, 수위 121m(397ft) 두께, 정상호수위보다 9m(30ft) 높은 30m(98ft) 두께로 채워진다.
댐의 유출로는 중앙 언덕에 건설되며, 반원형 콘크리트 댐으로 구성되어 있으며, 이 댐은 언덕의 뒤쪽 경사면에 건설된 콘크리트 통로의 물의 흐름을 조절한다. 댐의 높이는 정상에서 225m(738ft)로 정상 호수보다 16피트(4.9m) 낮다. 유출로는 반원형 댐 위로 쏟아지는 물이 반대 방향에서 바닥으로 수렴해 자체 힘을 중화시켜 아래의 침식을 최소화하도록 설계됐다.
댐은 콘크리트 교각으로 지탱되는 14개의 관문으로 이루어져 있으며, 각각의 너비는 14m(46ft)이고 높이는 6m(20ft)이다. 전기적으로 작동되는 이 관문은 물의 흐름을 제어하기 위해 올리거나 내린다. 호수의 수위가 계획한 최대 수위인 26.5m(87ft)로, 유출로의 용량은 초 당 4,100입방미터(14만 cuft)로 샤그레스 강의 최대 유량보다 많다. 이 외에도 자물쇠의 암거들은 초당 1,400 입방미터(49,000 cu ft)를 처리할 수 있다.
가툰 호수는 평년 425 평방 킬로미터(164 평방 미)의 면적을 가지고 있으며, 5.2 입방 킬로미터(420만 에이커피트)의 물을 저장하는데, 이는 샤그레스 강이 평년에 내려놓는 양과 비슷한 수준이다.
발전
댐에는 수력 발전소가 통합되어 있으며, 수력 발전소는 유도로 방류 채널의 동쪽에 위치한다. 이것은 호수에서 나오는 물을 사용하여 많은 터빈 발전기를 운전하는데, 처음 위탁한 대로 발전기 3대를 설치하여 총 6메가와트(8,000마력)의 전기를 생산했다. 발생된 전력은 잠금장치와 유수도로 기계의 작동과 잠금장치와 운하마을의 조명에 사용된다.
건설
운하의 노력은 1880년부터 1889년까지 프랑스 회사(La Compagnie Universelle du Canal Interoceanique)에 의해 시작되었다. 옵션의 탐사가 서툴고 비용에 대한 정보가 부족하여 프랑스 회사는 두 해안을 연결하는 해수면 운하를 건설할 계획을 세웠다. 그들은 처음에 약 1억 2천만 달러에 이것을 할 수 있다고 생각했다. 약 10억 프랑(약 3억 달러)을 소비하여 약 2만 2천 명의 노동자를 잃고 파산한 후, 프랑스의 노력은 근본적으로 중단되었다. 해수면 운하는 댐을 건설할 필요가 없었지만, 계속 변화하는 샤그레스 강의 흐름을 수용하기 위해 만들어진 광범위한 조항이 필요했을 것이다. 미국은 1904년 5월 4일 폭 16km의 운하 구역을 점령하고 운하 건설을 재개했다. 거의 2년 동안 인프라 준비, 모기 퇴치(황열병과 말라리아를 퍼뜨리는 새로 발견된 벡터), 파나마 철도 개선, 작업이 최고 속도에 오르기 전 계획 수립에 투입되었다. 옵션과 비용을 검토한 후, 1906년에 자물쇠에 기반을 둔 운하가 결정되었고 테오도르 루즈벨트 대통령이 동의했다.
자물쇠 운하 결정이 내려지기 전부터 1907년부터 1914년까지 건설 노력의 최고 엔지니어였던 조지 워싱턴 고탈스 소령(미 육군 공병대)은 이미 존 프랭크 스티븐스(최고 엔지니어, 1905년–1907년)의 지휘 하에 가툰의 토지가 가툰의 건축에 적합한지 판단하기 위한 조사를 실시했었다. 그곳의 큰 댐의 토지의 적합성을 판단하기 위해 광범위한 시험 보링을 실시하였고, 내구성 등을 판단하기 위해 공사에 사용할 재료에 대한 압력 시험을 실시하였다.
가툰 댐은 두 가지 중요한 목적을 제공한다: 그것은 끊임없이 변화하는 차그레스 강을 통제하고 가툰 호를 만든다. 약 85피트(26m) 높이의 호수는 위험한 V자 모양의 쿨레브라 컷(Gaillard Cut)을 통해 파나마 이스무스의 대부분을 가로지르는 배들에게 높은 길을 제공한다. 이것은 말 그대로 해수면 운하에 필요한 수백만 입방 야드의 물질을 발굴하는 것을 절약했다. 호수의 높이는 우기 또는 건기에 거의 일정한 높이를 얻기 위해 댐의 물의 흐름을 제어하는 유출구로 조절된다. 이 호수는 또한 운하의 태평양과 대서양 양쪽 끝의 자물쇠를 작동시키는 거대한 저수지의 역할을 하며, 잠금장치와 댐을 가동하는 데 필요한 약 6 MW의 전력을 수력 발전기를 통해 제공한다. 댐을 끝내고 가툰 호수를 가득 채운 후, 호수를 가로지르는 맑은 선박 통로를 얻기 위해 필요한 곳에 준설되었다.
가툰 지점은 대부분의 면에서 댐에 이상적이었다; 댐 부지의 상류에는 차그레스 강을 둘러싼 언덕이 지금의 가툰 호 주변으로 매우 넓게 펼쳐졌다. 좁은 틈새 너머로 언덕은 자연 암석 기반 채널을 중심으로 비교적 좁은 틈새에 가깝다. 이것은 적당한 크기의 댐이 거대한 물체를 둘러싸도록 하는데, 이 댐은 둘 다 이스트무스의 많은 부분을 가로지르는 배들을 위한 통로를 제공하고, 자물쇠를 작동시킬 수 있는 저수지를 제공한다. 중앙 언덕은 콘크리트 유출로를 건설하기 위한 이상적인 견고한 기반이었고 댐의 주요 부분은 흙이었다. 유일한 문제는 거대한 규모의 댐이 매일 약 820m 떨어진 두 개의 폐암벽에 2,700피트(약 820m) 간격으로 퇴적된 100여 대의 폐암에 의해 제공되는 거대한 암석과 흙으로 가득 채워져야 한다는 것이 Gaillard Cut(현재의 Culebra Cut)과 Gatun Locks 발굴에서 몇 년 동안 문제였다.[2] 이 폐암벽들 사이에는 수백만 입방 야드의 점토 물질과 물을 암벽 사이의 영역으로 뿜어내는 유압 채우기 기법을 사용하여 불침투 코어가 만들어졌다. 이 충전은 아래 계곡에 존재하는 연질토(연질토)를 파내어 준설기가 진흙과 물을 굴착하여 펌프로 실어 댐 내벽과 외벽 사이에 조성된 연못으로 운반하는 방식으로 만들어졌다. 펌핑된 혼합물은 진흙이 가라앉을 때까지 앉아 있다가 여분의 물을 뽑아 다시 하류로 퍼올렸다. 이 건조하고 굳어진 물질은 댐의 중심부에 "자연적인" 시멘트의 단단한 핵심을 만들었다.
댐을 원하는 높이까지 쌓은 후, 특히 파도 작용이 강한 곳에는 큰 바위를 얼굴에 세워 댐을 손상시키는 파동 작용을 방지하기 위해 상류 쪽 전체가 장갑되었다.
이 댐은 약 1700,000 입방미터(600,000,000 cu ft)의 재질을 포함하고 있으며, 그 밑부분의 넓이는 약 2,700피트(820m)이며, 높이는 약 105피트(32m), 길이는 7,500피트(2,300m)이다. 이 댐의 무게는 약 2700만 톤의 길이(3000만 톤)이다. 그것은 지상의 1.17 평방 킬로미터(290 에이커)에 이르며, 적도에 지구 둘레에 1평방 미터 높이와 29 cm 두께(또는 4피트 8인치, 1피트 두께)의 벽을 만들기에 충분한 흙과 암석을 포함하고 있다.
수위
파나마 운하가 개통된 후, 댐으로 인한 수위는 운하 운하의 운하를 가동할 수 있는 건기에 충분히 일정하게 유지되지 않은 것으로 밝혀졌다. 매든 댐은 1935년 파나마시티에 저수지와 수력발전을 제공하기 위해 샤그레스강 상류로 건설되었다.
참고 항목
메모들
- ^ "517 1/2 - K. Upper Locks, Gatun, Showing 208 1/2 ft. of East Side Wall Completed. April 1, 1910". University of Florida Digital Collections. University of Florida.
- ^ 켈러, 울리치 역사적인 사진 속의 파나마 운하의 건물. 뉴욕 주 도버 출판물; 1983; ISBN 978-0-486-24408-2(정보 제공 사진 모음)
참조
![]() | 위키미디어 커먼즈에는 가툰댐과 관련된 미디어가 있다. |