ケズウィックダム

カリフォルニア州シャスタ郡のダム
ケズウィックダム
ケズウィックダムのインタラクティブマップ
国アメリカ合衆国
位置カリフォルニア州シャスタ郡
座標北緯40度36分43秒 西経122度26分45秒 / 北緯40.61194度 西経122.44583度 / 40.61194; -122.44583
建設が始まった1941年; 85年前 （1941年）
開業日1950年; 76年前 （1950年）
所有者米国開拓局
ダムと放水路
ダムの種類コンクリートの重力
押収物サクラメント川
身長157フィート（48メートル）
長さ596フィート（182メートル）
ダム容積214,000 ヤード3 (164,000 m 3 )
放水路ゲートオーバーフロー
放水路容量250,000 立方フィート/秒 (7,100 立方フィート/秒)
貯水池
作成するケズウィック貯水池
総容量23,800エーカーフィート（29,400,000 m 3）
集水域6,380マイル2 (16,500 km2 )
通常の標高601.6フィート（183.4メートル）
発電所
タービン3
設備容量117MW​
年間発電量416,585,000 KWh (2001–2012) [1]

ケズウィックダムは、カリフォルニア州レディングの北西約2マイル（3.2 km）のサクラメント川にある重力式コンクリートダムです。米国開拓局のセントラルバレープロジェクトの一部であるこのダムは、高さ157フィート（48 m）で、23,800エーカーフィート（29,400,000 m 3 ）の貯水池を堰き止めています。ダムの発電所には3基のタービンがあり、117メガワット（MW）の発電能力があり、1992年に当初の75MWから増強されました。ダムと貯水池は、上流のシャスタダムからのピーク電力放出を調整する放水路として機能します。

ケズウィック ダムの変電所は、ケズウィック発電所、トリニティ ダムとルイストン ダムの発電所、ウィスキータウン湖近くのジャッジ フランシス カー発電所、およびケズウィック ダムのすぐ北西に位置するスプリング クリーク発電所から電力を配電します。

歴史

水不足

水不足は19世紀の金鉱採掘時代に始まり、 1840年代に金鉱が発見されると、カリフォルニアには大量の移民が流入しました。数年後、多くの移民は金鉱採掘よりも安定した収入源として農業に転向しました。セントラルバレーは肥沃な土壌、豊富な水、そして農業に適した平坦で緩やかな地形に恵まれていました。[2]食料需要の増加は、最終的に小規模農業から大規模集約農業への移行をもたらしました。

地形の低さから冬の雨季には洪水が発生し、夏季には深刻な干ばつに見舞われました。水量の低下は塩分濃度の上昇を引き起こし、渓谷の一部とサンフランシスコ湾に塩分が流入しました。ケズウィック計画は当初灌漑を目的としていましたが、後に洪水対策、サクラメント川の航行改善、家庭用および工業用水供給、発電、魚類や野生生物の保護、レクリエーション機会の創出、水質改善など、多目的な計画へと発展しました。[3]

カリフォルニア州議会は、州の水不足に対処するための法律を制定し、河川水利権を確立する法律を採択しました。[4]この法律には制限がありました。水域に接する土地の所有者は、その水域の相当量の水に対する権利を有していましたが、水域に接していない土地の所有者は、水に対する権利を一切有していませんでした。河川水利権法による利用制限のため、政府は州の技術者に対し、灌漑用水と家庭用水の公平な分配を州全体で実現する計画を策定するよう指示しました。

セントラルバレープロジェクト

ケズウィックダムはセントラルバレープロジェクト（CVP）の一環として建設されました。このプロジェクトは、特に夏季に長期間の暑く乾燥した天候で灌漑や家庭用水の転用が必要となった際に、一部の土地所有者に水が供給されない不平等な水配分に対処するために設立されました。[3]

セントラルバレープロジェクトは、北はカスケード山脈から南はカーン川沿いの半乾燥地帯だが肥沃な平野まで広がる、大規模な水資源保全開発事業である。州議会は1933年にCVPを創設したが、連邦政府が事業の管理を引き継ぐまで建設は開始されなかった。CVPの最初の部分は、米国陸軍工兵隊によって建設が承認された。CVPの最初の部分の建設資金は、1935年の緊急救済予算法により提供された。その後、米国開拓局がCVPの運営を引き継ぎ、1937年の法律に基づき、この事業は開拓法の対象となり、河川を調節して洪水制御と航行を改善する、灌漑と家庭用の水を供給する、そして発電するという3つの目的が掲げられた。時が経ち、追加の運河、発電所、ダムが建設されるにつれ、この地域の水構造におけるCVPの役割はより複雑になった。

ケズウィックダムはCVPのシャスタ部門の一部であり、シャスタダムもこの部門に含まれています。[5]ケズウィック貯水池はシャスタダムの放水路として機能し、シャスタ発電所から放出される不安定な水の流れを安定させています。また、トリニティ川部門を通ってトリニティ川から分流された水も捕らえています。[6]

工事

ケズウィック・ダムは、マウンテン・カッパー・カンパニー・リミテッドの社長であったケズウィック卿にちなんで名付けられました。ガイ・F・アトキンソン社とキーファー建設社とのプロジェクト契約は、アメリカ合衆国開拓局によって締結され、1941年8月に建設が開始されました。[5]セントラル・バレーにおける問題により労働力不足に陥っていましたが、開拓局は建設を承認しました。

1941年末までに、労働問題にもかかわらず、ガイ・F・アトキンソン社は基礎工事を完了しました。建設中は天候も問題となりました。夏の暑い時期には、作業員は骨材を冷やすために散水する必要がありました。冬には、混合物の温度を華氏50度（摂氏約10度）以上に保とうと、作業員は混合物を加熱しました。雨季には洪水のため、建設工事は中断されました。

1944年、第二次世界大戦終結間際の約1ヶ月間、ガイ・F・アトキンソン社が労働者の賃金引き上げに関する以前の合意を履行しなかったため、労働者によるストライキが発生しました。戦時労働委員会が賃金問題を検討すると約束したことで労働者は職場に戻り、1944年末に委員会は賃金を引き上げました。

1947年12月、資金不足によりダム建設計画は変更されたが、発電所は完成した。1948年7月までに、アトキンソン・キアー社はケズウィックの放水路を完成させ、放水路エプロンの侵食部分を修復した。1949年、ウィズマー・ベッカー社はケズウィック発電所に発電機2基を設置した。開拓局は2号機と3号機の発電機を稼働させた。1950年初頭、同社はケズウィックに50フィート四方の放水路ゲートを設置し、2月20日にゲートの稼働を開始した。1950年3月31日、ウィズマー・ベッカー社はケズウィック発電所に最後の発電機を設置した。[5]

地理

ケズウィック・ダム周辺の景観は、クラマス山脈、カスケード山脈南部、セントラル・バレーの地形的特徴を包含しており、松とオークの混交林、低木林、岩の露頭が特徴的な斜面などが含まれています。近隣のカリフォルニア州レディング市が築かれた土地は、主に変成作用を受けた火山岩と堆積岩で構成されています。[7]シャスタ山とラッセンピークという2つの火山岩は、この地域の多くの展望地から見ることができます。

ケズウィック貯水池は、シャスタダムからの放流を交互に受け、ケズウィックダムの発電機に水を供給し、下流の水需要を満たすため、急激な水位の上昇と下降を起こしやすい。[5]

水文気象学的側面

気候

シャスタ郡の気候は、夏は暑く乾燥し、冬は涼しく湿潤で、年間降水量と気温の平均により、春と秋に最も良い気候となります。[8]

この地域の平均年間降水量は約69インチで、最も降水量が多いのは10月から3月にかけてです。一方、6月から9月は降水量が非常に少なく、ダム貯水池への流入量も減少します。夏の気温は約85～90°F（29～32°C）で、冬の平均気温は40°F（4°C）です。[9]

夏季には、特に農業用水需要の増加により、ダムからの放水量が大幅に増加します。気温の上昇により蒸発率が上昇するため、作物の生育にはより多くの水が必要となります。

水文学

ケズウィックダムとシャスタダムは共同で、サクラメント川302マイル（約483キロメートル）以下の流量を調整しています。夏季には、長期間の乾期にもかかわらず、シャスタダムからの放水によりケズウィック川への流入量が大幅に増加します。ウィスキータウンダムとクリアクリーク貯水池の水は、ケズウィック貯水池を経由してサクラメント川に放流され、南カリフォルニアの水需要を満たしています。通常の洪水予測条件下では、ケズウィックダム下流の氾濫原の幅は200フィート（約60メートル）から500フィート（約150メートル）の範囲となります。川底は、瀬のある場所では粗い砂利、瀬のない場所では細かい堆積物で構成されています。[10]

水質

レディング近郊のシャスタダムの貯水池、ケズウィック貯水池の酸性ヘドロ

アイアンマウンテン鉱山は、貴金属を産出する硫化物鉱山として広く知られていましたが、極度の酸性鉱山排水とサクラメント川への汚染堆積物の堆積により、その評判は低下しました。この鉱山はシャスタ郡に位置し、ケズウィック貯水池に隣接しており、サクラメント川水系における最大の有害金属排出源として知られています。鉱山排水から沈殿した汚染金属堆積物は、スプリングクリーク貯水池とケズウィック貯水池に蓄積しました。銅は川の主な汚染物質と特定されていましたが、水質悪化を引き起こす他の汚染物質には、鉄、亜鉛、カドミウム、水銀、鉛、酸性水などがあります。[11]

ケズウィックダムの水質悪化には、他の休止中の鉱山も寄与しています。水質浄化法などの法律や環境保護庁などの機関は、汚染物質の処理による飲料水の水質改善に尽力していますが、管理されていない酸性鉱山排水は依然としてこの地域の水質に大きな脅威を与えています。ケズウィックダム下流の表層水の水質は、サクラメント川沿いにおける農業、歴史的鉱山業、自治体や産業からの投入物など、他の人間活動の影響も受けています。

川の水質は、金属濃度が最高200グラム/リットル（g/L）に達し、pHが3.6と非常に酸性度が高いことが記録されています。[12] 2000年には、サクラメント川の水質は比較的良好であると報告されました。ケズウィックダムからレッドブラフまでの26マイル（約42km）の範囲では、水銀、農薬、金属などの未知の微量物質も記録されています。ケズウィックダムとレッドブラフ分水ダム（RBDD）の間のサクラメント川上流域では、水温も水質のもう一つの大きな問題となっています。[13]

生物学的側面

野生生物と漁業

ケズウィック貯水池は、サクラメント川流域に関連する水生環境です。[14]貯水池で見られる冷水魚には、ニジマスやブラウントラウトが含まれます。温水魚には、シャスタダムで見られるものと同じ種が含まれます。カリフォルニア州魚類野生生物局は、養殖場で飼育された魚を時折放流しています。貯水池は岸やボートでアクセスできますが、釣りにはあまり利用されていません。ケズウィックダムは、サクラメント川を遡上する遡河魚にとって最大の障壁となっています。

ケズウィック貯水池は規模が小さいため、成層化は起こっていません。貯水池の水位は毎日1～3フィート（約30cm～90cm）変動します。年間では最大8～9フィート（約2.4～2.7m）変動することがあります。サクラメント川への放流量は、干ばつ時には約3,300立方フィート（約3,300立方フィート）（水資源局、2011年）から、洪水時には79,000立方フィート（水資源局、1974年）にまで及びます。[15]

ケズウィック・ダムから南のカリフォルニア州レッド・ブラフにかけて、サクラメント川は比較的川幅が狭く水深も深く、一部には広い沖積氾濫原がある。キングサーモンの産卵地のほとんどはこの流域に位置している。サクラメント川の自然の季節流量の変動と規模は、灌漑と洪水管理のために大幅に変更されてきた。セントラル・バレー・プロジェクトと地元の灌漑地区が運営するダムや分水路が、サクラメント川の流量の大部分を制御している。1993年以来、冬季遡上のキングサーモンの生息と産卵を保護するため、開拓局は5月15日から9月30日まで、ケズウィック・ダムとボールズ・フェリーとベンド・ブリッジの間の基準地点の間で、毎日の平均水温を56°F (13°C)以下に維持するために、冷水貯水池の貯水量と放流量を管理することが義務付けられている。[16]

生態学的影響

アイアンマウンテン酸性鉱山の排水路。この鉱山は1860年代から1963年まで操業していた。

アイアンマウンテン鉱山とシャスタ郡の黄鉄鉱採掘は、サクラメント川の下流からケズウィックダムに至る地域で魚類やその他の水生生物を死滅させるだけでなく、サクラメント川の劣化にも寄与しています。[17]これは、金属鉱床やその他の金属鉱床が川の堆積物を汚染し、水が酸性化した結果です。銅などの金属への曝露は、ケズウィックダム下流のサクラメント川に生息するサケ科魚類に生理的な影響を与え、特に繁殖に影響を及ぼします。冬季にサクラメント川で産卵するキングサーモンは、絶滅が危惧される主要なサケ科魚類の一つです。

スプリングクリーク貯水池は、ケズウィック貯水池への排水前に排水量を制御するために建設されました。以前はpH1.5から-3.6の範囲で記録されていた酸性度は、pH約3に改善されました。 [要出典]酸性鉱山排水と排出堆積物を処理施設に転用したところ、通常の運転条件下で金属濃度が約97%改善されました。現在、スプリングクリーク・デブリダムからケズウィック貯水池への排水口の水質特性は、水管理委員会によって設定・規制されているサクラメント川の水質基準を満たしています。[要出典]

参照

参考文献

  1. ^ 「カリフォルニア水力発電統計・データ」カリフォルニア州エネルギー委員会。2018年2月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年4月26日閲覧。
  2. ^ 「セントラルバレー・プロジェクト」米国開拓局（2011年）。2012年7月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年9月29日閲覧。
  3. ^ ab “Keswick Powerplant”.米国開拓局. 2009年5月13日. 2016年9月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年9月29日閲覧。
  4. ^ ラシター、アリソン (2015). 『持続可能な水：カリフォルニアの課題と解決策』カリフォルニア州オークランド：カリフォルニア大学出版局. p. 52.
  5. ^ abcd Stene, Eric. 「Shasta Division, Central valley project」（PDF） .米国開拓局. 2016年4月11日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2016年4月18日閲覧。
  6. ^ Stene, Eric. 「Trinity Division: Central Valley Project」.関連文書 Trinity River Division Project History (52 KB) (pdf) . 2013年2月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年5月13日閲覧。
  7. ^ 「ケズウィック・ダム–レッド・ブラフ・リーチ」（PDF） .ケズウィック・ダム–レッド・ブラフ・リーチ - サクラメント川. 2016年5月13日閲覧。
  8. ^ 「統計気象気候情報」国立環境情報センター。 2016年5月13日閲覧。
  9. ^ 「Climate Shasta – California」.米国の気候データ. 2017年9月26日閲覧。
  10. ^ 「野生、景観、レクリエーション特性：カリフォルニア州サクラメント川、ケズウィックダムからサクラメントまで」サクラメント：陸軍工兵隊サクラメント地区。1975年。
  11. ^ Center, California Water Science. 「アイアンマウンテン採掘の環境影響 | USGS California Water Science Center」. ca.water.usgs.gov . 2017年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年9月27日閲覧。
  12. ^ Antweiler, RC; Taylor, HE;​​ Alpers, CN (2012). 「ケズウィック貯水池付近のサクラメント川における特定微量元素の分布と地球化学」.化学地質学. 298– 299: 70– 78. Bibcode :2012ChGeo.298...70A. doi :10.1016/j.chemgeo.2011.12.025.
  13. ^ シャスタ湖水資源調査：物理資源付録—水質技術報告書（PDF）（報告書）。米国内務省、開拓局。2011年11月。p. I-4。2017年5月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2017年9月29日閲覧。
  14. ^ 「サクラメント川流域プログラム」www.sacriver.org . 2016年5月14日閲覧。
  15. ^ 「カリフォルニア州水資源局」www.water.ca.gov . 2016年5月14日閲覧。
  16. ^ 「カリフォルニア自然多様性データベースホーム」www.dfg.ca.gov . 2016年5月14日閲覧。
  17. ^ 「酸性鉱山排水」アイアンマウンテンの環境影響。2017年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年5月13日閲覧。
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