Кротон Dam (или Кротон ГЭС ) является землей заполненного земляной плотины и силовым комплекс на реке Маскегон в Кротоне Городке , Ньюэий , штат Мичиган . Он был построен в 1907 году под руководством Уильяма Д. Фарго компанией Grand Rapids - Muskegon Power Company, предшественницей Consumers Energy . [3] [4] Плотина высотой 40 футов (12 м) удерживает 7,2 миллиарда галлонов США (6 миллиардов имп. Галлонов / 27 миллиардов л) воды в своем водохранилище площадью 1209 акров (489 га) и способна производить 8 850 киловатт при пиковом оттоке. [5] [6]Он был внесен в Национальный реестр исторических мест в 1979 году [3].
Кротонская плотина | |
---|---|
Официальное имя | Кротон ГЭС |
Страна | Соединенные Штаты |
Место расположения | Кротон Городок , Ньюэий , Мичиган |
Координаты | 43 ° 26′14 ″ с.ш. 85 ° 39′50 ″ з.д. / 43,43722 ° с.ш. 85,66389 ° з.д.Координаты : 43 ° 26′14 ″ с.ш. 85 ° 39′50 ″ з.д. / 43,43722 ° с.ш. 85,66389 ° з.д. |
Цель | Мощность |
Статус | Оперативный |
Строительство началось | 25 июня 1907 г. |
Дата открытия | 3 сентября 1907 г. |
Владелец (и) | Потребители энергии |
Плотина и водосбросы | |
Тип плотины | Набережная, насыпь |
Конфискованы | Река Маскегон |
Высота | 40 футов (12 м) |
Длина | 370 футов (113 м) |
Ширина (гребень) | 20 футов (6 м) |
Ширина (основание) | 800 футов (244 м) |
Объем плотины | 104 000 куб. Ярдов (79 514 м 3 ) [1] |
Резервуар | |
Создает | Кротонское водохранилище |
Общая вместимость | 22095 акров-футов (27 253 781 м 3 ) |
Площадь поверхности | 1209 акров (489 га) |
Электростанция | |
Дата комиссии | 1907/1915 |
Тип | Русло реки |
Турбины | 2 x 4,4 МВт типа Фрэнсис [2] |
Установленная мощность | 8,85 МВт |
Кротон ГЭС | |
Расположение в штате Мичиган | |
Архитектор | Уильям Д. Фарго |
NRHP ссылка No. | 79001165 [3] |
Знаменательные даты | |
Добавлено в NRHP | 8 августа 1979 г. |
Назначенный MSHS | 16 августа 1979 г. |
История
История плотины Кротон переплетается с историей Уильяма А. Фута (1854–1915) и Джеймса Б. Фута (1867–1924), братьев из Адриана , штат Мичиган , с растущей империей электроэнергии, а также с Уильямом Дж. Фарго, инженер-строитель из Джексона, который проектировал аналогичные гидроэлектростанции по всему Среднему Западу. [1] [7]
Уильям А. Фут был 30-летним оператором мельницы в Адриане , штат Мичиган , в 1884 году, когда, что было тогда обычным явлением, он предоставил место и мощность вала от колеса мельницы компании Thomson - Houston, местной электроэнергетической компании. запуск, чтобы зажечь 12 уличных фонарей. Очарованный потенциалом, в течение года он заручился поддержкой своего 17-летнего брата Джеймса и переехал в Джексон , штат Мичиган , а в 1886 году они совместно основали Jackson Electric Light Works (компанию-предшественницу Consumers Energy ), которая начинала с освещения центра города. Джексон электрически. [8] В течение нескольких лет братья Фут основали аналогичные городские компании в Батл-Крике и Адриане. Во многих случаях дамбы, уже построенные для мельниц, лесопилок и т.п., были переоборудованы для электрических генераторов, но в некоторых случаях были построены новые дамбы. По мере того, как знакомство с технологией и самой технологией улучшалось, масштабы проектов становились все более амбициозными.
Проекты-предшественники
Первые проекты братьев Фут в Джексоне, Батл-Крике и Адриане, как и большинство электроэнергетических проектов до 1900 года, были созданы для уличного освещения с некоторым ограниченным освещением жилых и деловых помещений. Поскольку передача электроэнергии на большие расстояния не была хорошо изучена, они были расположены недалеко от обслуживаемых городов. Но спрос на электроэнергию рос, в том числе благодаря появлению трамвая и увеличению промышленного использования электроэнергии, превышающей пропускную способность небольших рек и существующих плотин. Итак, искали более крупные реки. В 1898 году братья Фут, работая с партнером по проектированию Фарго, построили плотину Троубридж через реку Каламазу, чтобы снабжать город Каламазу . [7] Плотина была расположена недалеко от Аллегана , примерно в 25 милях (40 км) от города, что было неслыханным расстоянием в то время, и была первым крупным гидроэнергетическим проектом в Западном Мичигане. [7] [9] Изначально из-за потери мощности во время передачи и других проблем плотина Троубридж успешно обеспечивала электроэнергией большую площадь, чем предыдущие плотины, после того, как братья Фут продвинули уровень техники в изоляторах и оборудовании для передачи электроэнергии . [9]
Плотина Маскегона
Гранд-Рапидс был крупным рынком электроэнергии, на который Футы обратили свое внимание. Фарго сообщил братьям Фут о возможных местах расположения гидроэлектростанций на реке Маскегон , которая имеет второй по величине отток внутренней (не соединяющей Великие озера ) реки Мичигана после Гранд-Ривер (которая имеет более крупный бассейн и самый большой отток внутренних рек Мичигана. ). [10] [11] В отличие от Гранд, Маскегон не судоходен , поэтому плотины не вызовут затруднений с речным движением. Через дочернюю компанию своей холдинговой компании Commonwealth Power , Гранд-Рапидс - Маскегон Пауэр Компани, в 1904 году они заказали строительство плотины Роджерс и Кротон на реке Маскегон, а также дамбы Уэббер на реке Гранд. [12] Роджерс, расположенный выше Кротона, был закончен первым, в 1906 году, но Кротон, расположенный там, где Малый Маскегон присоединяется с востока, был более амбициозным проектом. Одна треть деревни Кротон будет затоплена водохранилищем, поскольку оно начало заполняться в августе 1907 года. [4] Уильям Д. Фарго был отправлен наблюдать за строительством и исполнял обязанности главного инженера. [3]
Строительство
Фарго разработал новые методы строительства дамб земляных насыпей на фундаментах из мягких грунтов, в которых использовались гидравлические затворы . Плотина была построена летом, с 25 июня по 3 сентября 1907 года. Первыми были построены гидроузел и водосбросные участки плотины с использованием традиционных современных инженерных решений. [1] [13]
Затем Фарго построил насосную станцию с семью роторными насосами с электрическим приводом, чтобы перекачивать речную воду по 10-дюймовому (250 мм) трубопроводу к обрыву на высоте около 110 футов (34 м) над рекой Маскегон. Уменьшение диаметра до 4 дюймов (100 мм) увеличивало давление примерно до 80 фунтов на квадратный дюйм, и вода подавалась в форсунки через гибкие резиновые шланги. Струи воды под высоким давлением уносили смесь почвы и воды в железные желоба, по которым материал перемещался на расстояние около 800 футов (240 м) с небольшим спуском обратно к месту плотины. По мере осаждения материала он наслаивался, и воде позволяли стекать, уплотняя его. На этом этапе реке было разрешено протекать через желоба электростанции и выходить из водосброса. [1] [13]
Кротонская плотина - один из первых примеров использования этой техники к востоку от реки Миссисипи. Основным преимуществом гидравлического промывочного метода была его стоимость. Общая стоимость строительства насыпи длиной 370 футов (110 м), которая содержала 104 000 кубических ярдов (80 000 м 3 ) материала, составила всего 7 076 долларов, или около 7 центов за кубический ярд перемещенного материала. Фарго также использовал этот метод для строительства насыпи площадью 20 000 кубических ярдов (15 000 м 3 ) для автомобильного моста, пересекающего реку Маскегон, непосредственно вниз по течению от плотины. Заливка, построенная Фарго для подъезда к автомобильному мосту, стоила примерно столько же. [1] [13]
Электростанция Кротона состоит из двух смежных асимметрично связанных зданий: здания генератора на западе и здания турбины на востоке, расположенных в форме буквы L. Бетонный фундамент поддерживают около 3000 дубовых деревянных свай , а стены по периметру опираются на сваи из листовой стали, которые также предотвращают проникновение воды в фундамент. Два здания имеют высоту около 60 футов (18 м) с фермами Уоррена, поддерживающими крыши, и простираются примерно на 150 на 80 футов (46 на 24 м). [14]
Две железобетонные подпорные стены простираются на 40 футов (12 м) вверх по течению от северо-восточного и северо-западного углов здания генератора, образуя треугольник и служат якорем для плавающей стрелы для мусора, которая удерживает отходы от ям турбин. Подобный треугольник образован двумя подпорными стенами из железобетона, простирающимися на 50 футов (15 м) вниз по реке от южной стороны здания генератора. Бетонная подпорная стена простирается еще на 140 футов (43 м) к югу от вершины этого треугольника. [14]
Когда здание генераторов впервые было введено в эксплуатацию, в нем размещались два горизонтальных генератора Westinghouse, первоначально рассчитанные на напряжение 6600 вольт, работающие при 225 об / мин и производящие трехфазный переменный ток 60 циклов. Их приводили в движение турбины. Напряжение было повышено до 100 000 вольт с помощью трех соединенных треугольником трансформаторов с масляным охлаждением мощностью 3 000 киловатт. Они регулировались масляными переключателями, а трансформаторы и переключатели были размещены в южной части здания генератора. [14]
Кротонская плотина и гидроэлектростанция были завершены в 1907 году, а торжественное открытие состоялось 7 сентября 1907 года в деревне (названной в честь Кротон-на-Гудзоне, штат Нью-Йорк ). [12] Современные отчеты сообщают, что «мэр Гранд-Рапидса Джордж Эллис и большой контингент городских и деловых чиновников отправились на север в деревню Кротон на специальном поезде. После осмотра большой плотины они остановились на близлежащем поле, чтобы пообедать. , затем сигары и товарищеский бейсбольный матч ». [4]
Чтобы обеспечить эффективную передачу энергии на расстояние более 50 миль (80 км) до Гранд-Рапидс, была построена линия высокого напряжения на 100 000 вольт , которая в то время была линией электропередачи самого высокого напряжения в мире. Доктор Чарльз Стейнмец , «волшебник» General Electric , посетил объект и провел испытания линий электропередачи в 1908 году. [6] В начале 1909 года напряжение в сети было увеличено до 110 000 вольт [14].
Модификации
В 1915 году была проведена значительная реконструкция и расширение генерирующих мощностей. Были добавлены дополнительные турбины и генераторы, стирая различия между зданиями. В здании генератора были установлены пары горизонтальных турбин Allis-Chalmers quadriplex для привода горизонтальных генераторов Westinghouse. Каждая пара турбин рассчитана на 4000 лошадиных сил при работе со скоростью 225 об / мин с гидравлическим напором 39 футов (12 м). Рабочее напряжение двух оригинальных горизонтальных генераторов Westinghouse было увеличено до 7500 вольт с соответствующим увеличением линейного напряжения со 110 000 до 115 000 вольт. [14]
Здание турбины было изменено, чтобы разместить больше оборудования, что привело к перестановке стен, чтобы увеличить его, и добавили к нему фронтон, похожий по внешнему виду на здание генератора. Он имеет гораздо более высокий этаж, чем здание генераторов, и имеет пару вертикальных турбин / генераторных установок. [14]
Трансформаторы и коммутационное оборудование были удалены из здания генератора в 1930 году, когда к западу от водосброса была введена в эксплуатацию отдельная распределительная подстанция / подстанция. [14] Вскоре после этого, в 1931 году, к плотинам Кротон и Роджерс присоединилась плотина Харди , расположенная между ними. Харди был последним крупным гидроэнергетическим проектом, построенным в Мичигане компанией Consumers Energy. [7] После завершения строительство плотины высотой 40 футов (12 м) позже заполнит водохранилище площадью 1209 акров (489 га) 7,2 миллиарда галлонов США (6 миллиардов имп. Галлонов / 27 миллиардов литров). выработки 8850 киловатт при пиковом оттоке. [5] [6]
Наследие
Исторический знак-маркер был установлен на Кротонской плотине после ее завершения. Это читать:
Grand Rapids - Muskegon Power Company (предшественник сегодняшней Consumers Energy Company) построила Кротонскую гидроэлектростанцию в 1906–1907 годах. Станция и ее линия электропередачи на 110 000 вольт (самое высокое напряжение в использовании в то время) привлекли международное внимание. Любопытные зрители поехали на экскурсионный поезд на место, где их ожидали осмотр плотины и электростанции, а также грандиозный ужин. Когда в сентябре 1907 года завод был полностью введен в эксплуатацию, он стал олицетворением последних достижений в области производства и передачи электроэнергии. Инженеры из России, Англии, Франции, Италии, Японии и Индии приехали осмотреть завод, когда он открылся. Объект внесен в Национальный реестр исторических мест. [15]
Гидроэлектростанция Кротон была внесена в реестр штата Мичиган и получила Исторический знак штата Мичиган (сайт S0684). Маркер был заменен новым в 2005 году. [15] Это место было внесено в Национальный реестр исторических мест в 1979 году под номером ID 79001165. [3]
Воздействие и противоречие
В то время как Кротон продвигал современные достижения в области гидроэнергетики, он также затопил значительные участки живописных и быстро текущих рек Маскегон и Литтл Маскегон. [5] Некоторые защитники природы считают, что плотина Кротон и другие плотины на реке Маскегон разделяют реку протяженностью 219 миль (352 км) на более короткие, экологически неблагополучные единицы. [5] Он блокирует переход рыбы из одного участка реки в другой. По данным компании, это якобы вызывает потенциально опасные изменения температуры воды и уровня кислорода на участке реки ниже плотины. [5]
Плотине угрожали осадки во время наводнения в сентябре 1986 года. Кротон и Харди чуть не обрушились во время пика наводнения, вызванного штормом, который за 48 часов вылил 14 дюймов (36 см) дождя на Западный Мичиган. Представители Consumers Energy заявили, что «если бы плотина Харди обрушилась, плотина Кротон была бы смыта, и все поселения от Кротона до Маскегона были бы погружены под воду на несколько футов». [5]
Впоследствии, в 1989 году, директор рыболовства штата Мичиган Джон Робертсон охарактеризовал плотины гидроэлектростанций как «бетонных и стальных монстров» и предложил удалить 11 плотин Consumers Energy из рек Маскегон, Манисти и Аусейбл. [5] Затем местные власти собрали подписи под петицией от 14 000 человек, которые поддержали сохранение плотин. [5] Федеральное правительство повторно лицензировало плотины до 2034 года, но потребовало операционных изменений, снижающих их вредное воздействие на реку Маскегон. [5]
Текущее состояние
Плотина Кротон и гидроэлектростанция принадлежит и управляется Consumers Energy , электроэнергетической компанией со штаб-квартирой в Джексоне, штат Мичиган . Кротон произвел 44 миллиона киловатт-часов электроэнергии в 2006 году, что могло бы удовлетворить годовое потребление электроэнергии примерно 6000 бытовыми потребителями. [4]
Три плотины, Роджерс, Харди и Кротон (все принадлежащие и управляемые Consumers Energy), работают в разных режимах, но вместе дают чистый эффект реки на сток воды. Сам Роджерс почти не имеет водохранилища и работает в режиме реки, проходя через столько воды, сколько получает. Кротон и Харди работают вместе. Харди, который имеет большую емкость резервуара, большие турбины, и выше по потоку от Кротона, работает в полном вспучивание режиме, а это означает , что поток река изъят и используется для выработки электроэнергии в пиковые периоды спроса. Это вызывает большие колебания в расходах воды и уровнях резервуаров, обычно с небольшим оттоком в ночное время, когда потребление электроэнергии минимально. Когда-то полный пик был очень распространен, но из-за колебаний оттока теперь встречается реже. Однако, поскольку Кротон находится непосредственно ниже по течению и не имеет участка реки (водохранилище Кротон тянется назад до устья Харди), его можно запустить в режиме повторного регулирования, позволяя естественному расходу выходить. Уровень водохранилища Кротона колеблется обратно пропорционально Харди, повышаясь днем и понижаясь ночью. Поскольку водохранилище Харди настолько велико, его уровень колеблется примерно на 4 дюйма (10 см), в то время как резервуар Кротона колеблется примерно на 9 дюймов (23 см). Во время зимнего и весеннего стока Харди может колебаться гораздо больше. Его можно опустить на высоту до 12 футов (4 м), чтобы удовлетворить потребность в электроэнергии в зимний период, но он должен возвращаться к нормальному уровню каждую весну к концу апреля. [16]
Вместе три плотины (Роджерс, Харди и Кротон) могут генерировать около 45 500 киловатт, из которых около 30 000 - от Харди. [6]
Смотрите также
- Кротон Тауншип, Мичиган, где расположена плотина
- Биг-Рапидс, штат Мичиган, ближайший крупный город
- Список зарегистрированных исторических мест в округе Ньюайго, штат Мичиган
- Новая плотина Кротон, которая находится в Кротон-он-Гудзон, Нью-Йорк
Рекомендации
- ^ a b c d e Хайд, доктор Чарльз К. (октябрь 1994 г.). "Исторический американский технический отчет, ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАВОД КРОТОН, ПЛОТИНА" (PDF) . Служба национальных парков. Архивировано из оригинального (PDF) 04.06.2011 . Проверено 11 июня 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Хайд, доктор Чарльз К. (май 1994 г.). "Исторический американский технический отчет, ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАВОД" КРОТОН ", POWERHOUSE" (PDF) . Служба национальных парков . Проверено 1 января 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б в г д «Информационная система Национального реестра» . Национальный реестр исторических мест . Служба национальных парков . 9 июля 2010 г.
- ^ а б в г "Брошюра о праздновании столетия Кротонской плотины 1907-2007 гг." (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 сентября 2007 года . Проверено 11 июня 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Б с д е е г ч I Джефф Александр. «Историческая плотина Кротон изменила Западный Мичиган» . Muskegon Chronicle на mlive.com . Проверено 11 июня 2008 . Внешняя ссылка в
|work=
( помощь )CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ) - ^ а б в г «Гидроэнергетические ресурсы реки Маскегон» . Сайт " Потребительская энергия" . Архивировано из оригинала на 2007-09-27 . Проверено 11 июня 2008 . Внешняя ссылка в
|work=
( помощь )CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ) - ^ а б в г «Гидроэнергетика в Мичигане - история энергопотребления и Lyons Connection» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 28 сентября 2007 года . Проверено 11 июня 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Майкл В. Панхорст. "Лорадо Тафт, Мемориал Уильяма А. Фута" . Скульптура под открытым небом в Джексоне, штат Мичиган, на сайте музея Эллы Шарп . Архивировано из оригинала на 2008-05-18 . Проверено 11 июня 2008 . Внешняя ссылка в
|work=
( помощь )CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ) - ^ а б "История компании Consumers Power Co." . answer.com сайт . Проверено 11 июня 2008 . Внешняя ссылка в
|work=
( помощь )CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ) - ^ «Гидрология: реки Мичигана» . Архивировано из оригинала на 2005-04-22 . Проверено 11 июня 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Изображение внутренних водосборных бассейнов Мичигана здесь [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ а б «Затонувшая деревня под Кротонским прудом» . Архивировано из оригинала на 2010-10-23 . Проверено 11 июня 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б в Фарго, Уильям Г. (24 октября 1907 г.). «Гидравлические земляные работы и строительство плотин на плотинах Кротон и Лион в Мичигане». Технические новости . 58 (17): 429–431.
- ^ Б с д е е г Хайд, Чарльз К. (1994). "Кротонская гидроэлектростанция, электростанция" (PDF) . Исторический американский технический рекорд . Вашингтон, округ Колумбия: Библиотека Конгресса. Архивировано из оригинального (PDF) 22 октября 2012 года . Проверено 27 февраля 2014 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ a b текст маркера, данные маркера из "Страница Кротонской ГЭС" . Сайт исторических маркеров Мичигана . Проверено 11 июня 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Уравновешивание потоков и производства электроэнергии вдоль реки Маскегон» (PDF) . 2005 Hydro Reporter, страницы 9 и 11, найдены встроенными в PDF-файл Michigan Hydro History . Архивировано из оригинального (PDF) 14 июня 2006 года . Проверено 7 сентября 2007 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
Внешние ссылки
- Изображение в процессе строительства с сайта Consumers Energy
- Информация о парках и местах отдыха от Министерства природных ресурсов Мичигана
- Информация о рыболовстве от Министерства природных ресурсов Мичигана
- Исследование воздействия плотины из города Биг-Рапидс, штат Мичиган
- Деловой Альянс Кротон-Харди
- Исторический американский технический отчет (HAER) № MI-81, « Кротонская гидроэлектростанция, Кротон-Дам-роуд на реке Маскегон, Кротон, округ Ньюэйго, Мичиган »
- HAER № MI-81-A, « Кротонская ГЭС, плотина »
- HAER № MI-81-B, « Кротонская гидроэлектростанция, электростанция »
- HAER № MI-81-C, « Кротонская гидроэлектростанция, водосброс »
- HAER № MI-81-D, « Кротонская гидроэлектростанция, подстанция »
- Кротонская плотина в Structurae