沙斯塔壩

沙斯塔壩
圖片來自visitredding
基本資料
位置　　　　美國加利福尼亞沙斯塔縣 現況　　　　使用中 始建日期　　1938年 啟用日期　　1945年 水壩類型　　混凝土重力壩 所有者　　　美國墾務局元

沙斯塔壩 （Shasta Dam,施工前称为「肯尼特壩」,Kennett Dam）是一个横跨美国加利福尼亚州北部萨克拉门托河的重力坝，位于萨克拉门托河谷​​的北端。此坝主要用于长期储水与其水库－沙斯塔湖－的洪水控制，同时也用作水力发电。高達602英尺（183公尺），它成为了美国第九高的水坝，并形成了加州最大的水库。

因为洪水和干旱频繁地困扰加州最大的农业地区——中央河谷，早在1919年水坝便被构想出来，1930年代，此坝首次被批准为一项州工程。可是，这恰好碰上大萧条，水坝的建造被移交给联邦垦务局，作为一项公共事业计划。1937年，在首席工程师Frank Crowe的监督下，开始认真建造。建造期间，水坝创造了数千急需的就业岗位；1945年，它在计划前26个月完工。完工后，此坝成了继胡佛水坝之后第二高的水坝，并被认为是有史以来最大的工程壮举之一。

即便是在落成之前，沙斯塔坝也担任了二战的一个重要角色，给提供电力给加州工厂，而且至今仍在州水资源管理上发挥重要作用。但是，它也带来了对萨克拉门托河环境和生态的重大改变，而且就其明显破坏美国土著部落土地的问题上受到了争议。近年来，出现了关于是否抬高水坝以增加储水量和水力发电能力的争议。

目录

背景

早期提案

在19世纪，中央谷地是广大自美国东部向加州的移民的主要目的地。河谷的土地因其土地肥沃，气候温和，地形起伏，也许最重要的是——水源丰富，而被觊觎。此州流量最大的河——萨克拉门托河，流经了此谷北部的三分之一——萨克拉门托谷。此河向南流过445英里（716公里）后注入一个大河口——萨克拉门托-圣华金三角洲，此洲向Suisun湾，Carquinez海峡，旧金山湾排去，最终流入太平洋。至19世纪末，河谷和三角洲地区已被大举种上了谷物，其中包括小麦，棉花，水稻，柑橘，瓜类。

此地区的农业重心使它非常容易遭受干旱，低的地势也造成了洪水泛滥的危险。虽然萨克拉门托河每年排放将近22,400,000英畝·英尺（27,600,000百萬公升）水，不过大部分的流量都随着融雪和风暴而发生在冬季和早春，而且可在干旱时期的夏季末期和秋季减小成细流。随着谷中的灌溉增加，低的流量降得更低，导致河流的排量比不上自旧金山湾而来的高潮的速度。因此，三角洲地区的水盐度开始上升，给三角洲许多地区的农场制造了问题，同时也导致了一种盐水虫——船蛆的大量繁殖，于是在1919年至1924年之间的干旱期，破坏了码头和船只。

由于亟需解决盐度的问题，当地居民首次提议在suisun湾口建造拦潮坝，但是在1919年，美国地质调查局的Robert Marshall提出的Marshall计划给出了一个不同的解决方案。计划主体为在萨克拉门托河与pit河交汇点的正下游处建造一个大坝，位置靠近肯尼特的铜矿镇，在萨克拉门托入海口之上几百英里处。与直接阻挡盐水入侵三角洲相反的是，此坝可储存冬天的洪水以供干旱月份使用，提供了稳定，有节制的水流量，同时也有利于萨克拉门托谷的灌溉和防洪。

州水计划

标价粗略为8亿美元Marshall计划没有得到广泛的支持；当1921年提交给美国国会的时候，它通过了参议院，但是没能通过众议院。然而，加州人的问题后来并未没有被理会——1931年，州工程师Edward Hyatt提出了一个类似，但是不那么高昂的建议，名叫州水计划，预计成本约为5.5亿美元。Hyatt的计划包括了位于肯尼特的水坝和自三角洲向南至干旱的圣华金谷与南加州沿岸的水渠，此计划为当今的中央谷地计划（Central Valley Project）和加州水资源计划奠定了基础。 州水计划的成本原本是要落在加州纳税人肩上的，他们才是需求水的人。不幸的是，这和1930年代的大萧条碰上了，并且州政府也无法为计划集资建设水坝和运河。马上，加州的失业率就徘徊在了20%，而且一场严重的干旱袭击了西海岸。现在，因为其可能提供就业和 控制急需的水的原因，中部和北部加州人极度渴望CVP被议会批准。该项目最终以微弱的差距获得批准——南加州人大都反对此计划，因为他们已经获得了从科罗拉多河来水的权利，而非萨克拉门托河，而且他们想要加强这些权利。1933年，加州的议会授权销售收益债券以资助CVP，而CVP的主体则会是沙斯塔坝。

由于无法获得资金，加州政府转向华盛顿特区求助，希望联邦政府能提供金融资助或者购买此债券。最终，加州请求政府接管此项目。富兰克林·德拉诺·罗斯福总统批注，因为沙斯塔坝和该项目的其他部分的建造工作会提供数千计急需的工作。罗斯福首先考虑让美国陆军工程兵团建造此项目，不过后来转将它给了在早几年时胡佛水坝（Boulder Canyon）工程中证明其技术水平的垦务处（Reclamation Service,后来更名为垦务局,Bureau of Reclamation）。垦务处选择了胡佛水坝的监管，Frank Crowe，来指导沙斯塔坝的操作。

建造過程

基礎工程

1937年9月12日，沙斯塔坝的官方命名与动土仪式发生在坝上游的不远处的肯尼特的小镇上。五年之内，肯尼特就会被淹没在上涨的湖水之中。虽然此坝原本叫做肯尼特坝，不过名字被改成了沙斯塔坝。国会给此工程批准了1200万美元。 此坝的最终选址是在萨克拉门托河的一个陡峭，狭窄的峡谷，此处深1,000英尺（300公尺），位于废弃的冶炼镇Coram上方约一英里，位于肯尼特下方2.5英里处。大坝计划将超过800英尺（240公尺）高。 建造开始时，从临近施工现场的峡谷壁挖掘数百万吨的基岩，腾出键槽以奠定水坝的根基。经过此地的南太平洋铁路的沙斯塔路线被改到了东边，经过了钢桁架的Pit河桥——当时所造的最高的双层桥。此桥被建得高出Pit河500英尺（150公尺），在水坝地址东北边约7英里（11公里），以适应沙斯塔湖上涨的湖水。

1938年11月，施工以一個將水轉到到河流東（左）邊的分水渠為開始，使地基可以奠定在西側。河流左岸被炸藥拓寬，加深，而且還建了一個圍堰來使被繞過的部分乾涸。為了提供砂子石礫在工地製造混凝土，太平洋建築公司建造了世界上最大的傳送帶系統]——長達9.5英里（15.3公里），從Redding一直到水壩現場。這能夠每小時傳送1,100噸的材料，在整個施工過程中，它拖了多達1.2千萬噸的石頭。傳送帶總共有16,000個輥，被分為26個部分，其中有23個是由單獨的200匹馬力（150千瓦特）的發動機驅動。其餘三個是下山的，並不需要動力；實際上他們被改裝成為其他部分提供動力。

隨著地基的完工，主壩體可以開始澆灌混凝土。為達到目的，一組鋼索塔系統被立起，用來運載混凝土澆灌鋼桶。塔的搭建包括了一個主塔，從基部算起高465英尺（142公尺），從河流水面算起高700英尺（210公尺），包括了7個可移動的輔塔；鋼索從主塔拉向每個其他的塔。建築隊使用此系統可以把混凝土從攪拌廠（靠近位於傳送帶末端的主塔）運輸到水壩的上升結構，這比其他的任何方法都快捷和便宜。

混凝土浇灌与河流改道

纜索系統建成以及攪拌廠開始運轉後，建造水壩主混凝土結構於1940年開始。可以運載8立方碼（6.1立方公尺）混凝土的鋼桶，裝滿時重達16噸，沿線路來回移動。三年來，數千人為重大的壩墩勞作，將混凝土灌入面積50英尺（15公尺）和深5英尺（1.5公尺）的大模「塊」內。這些「塊」是由木模板定型，當混凝土凝固後，木板拆出，為在它之上的下個塊重新搭建。混凝土是用特別裝置「震動」到位的，以填滿任何可能的空洞與氣泡，確保密度和強度的最大化。混凝土乾燥後，表面就通過噴砂來清潔和平滑。同時，行經河流西側1,800-英尺（550-公尺）臨時隧道的鐵路被重新改道。

1941年12月，日本人襲擊珍珠港，促使美國加入二戰。因為數千人入伍，沙斯塔壩址很快勞動力嚴重短缺。戰爭時期，許多在水壩工作的人是婦女和高中生，幹得是「非危險的工作」。[32]即便是在完工前，此壩在二戰中亦擔當重要部分，為中部加州的船塢和飛機工廠提供急需的電力。[33]然而，某些原本給沙斯塔的發電機最後卻去了北華盛頓的大古力水壩，因為西北的鋁熔煉廠需要大量的電力。[34]供應與勞力緊張迫使墾務局將水壩的最終高度由800英尺（240公尺）減至602英尺（183公尺）。

隧道清空後，被重新鋪設以及修改，以適應河流的力量而非鐵路。直到這個時候，薩克拉門托仍然流經壩址中間，流經這兩個近乎完工的壩墩。由土和岩填出的圍堰攔河而建，河流就開始流經隧道，使壩址處乾涸，於是可以讓含有溢洪道口的水壩中部開工。泄洪道及其18個高壓河流排出閥與大型的三鼓形閘門在1943年夏完工。屆時，水壩總計已經使用了1500萬噸的混凝土，這些混凝土形成了16,900塊50英尺的方塊。

完工

1944年2月，分流隧道被封閉，沙斯塔壩開始儲水。隨著身後的湖水上漲，水壩也最終成型，而最後一桶混凝土是在1945年1月2日傾瀉的。在此期間，379兆瓦（MW）的沙斯塔壩發電廠也在建設之中。5個直徑15英尺（4.6公尺）的鋼製水管被安置以提供用來驅動電廠渦輪的水。發電房是鋼筋混凝土結構，位於水面上153英尺（47公尺）處；第一次發電是在1944年。水壩在1945年的開端完工。

沙斯塔壩完工時，它是世界上第二高壩——僅次於科羅拉多的胡佛水壩——同時也是加州最高的人工結構。論體積，它也是第二大的水壩，僅次於華盛頓哥倫比亞河的大古力水壩。據稱，一個匿名工人說，「老沙斯塔差不多是最2的水壩了。」水壩完工時，首席工程師 Frank Crowe以如下宣稱為人熟知，「看那沙斯塔壩。那個水壩會立在這裡永遠阻擋河水。那個發電房會一直製造果汁直到有人發現怎麼用太陽發電。」（諷刺的是，在1950年代發明的太陽能光伏推翻了Crowe的宣稱，因為沙斯塔壩繼續發和以往一樣多的電。）