Wie funktionieren Dämme?

Staudämme sind eine der ältesten Innovationen der Menschheit. Die Menschen mögen die Idee von den Bibern übernommen haben, aber menschlicher Einfallsreichtum hat den Dammbau zu unglaublichen Höhen geführt. Diese Bauwerke erfüllen viele Funktionen: Hochwasserschutz, Schifffahrt, Wasserversorgung, Stromerzeugung und sogar Erholung.
Im Wesentlichen sind Dämme meist aus Beton gebaute Bauwerke an einem Fluss, um das Wasser auf einer Seite zu stauen. Je nach Zweck kann es Schleusen und eine Reihe von Toren, sogenannte Überlaufkanäle, oder nur ein Kraftwerk und Turbinen haben. Ein gutes Beispiel für diejenigen, die alle oben genannten Funktionen erfüllen, sind die des Systems der Tennessee Valley Authority im Südosten der Vereinigten Staaten. Viele der TVA-Staudämme sind zu wichtigen Bestandteilen des Ökosystems des Flusses geworden.

Vor hundert Jahren war der Tennessee River wild und schmal, er lief seine ungefähr 600 Meilen (rund 965 km) von Ost-Tennessee durch Nord-Alabama und dann nach Norden zurück in West-Tennessee, bevor er in den Ohio River mündete in Paducah, Kentucky. Der Fluss wurde jedes Frühjahr überflutet, und die tückischen Untiefen im Nordwesten von Alabama machten die Schifffahrt gefährlich. Mit dem Aufkommen der Tennessee Valley Authority und dem Bau der Dämme am Fluss wurde Tennessee zu einer der größten Schifffahrtsrouten des Landes.

Dämme, die bei der Navigation helfen, verfügen über Schleusen und Überläufe, die auch beim Hochwasserschutz helfen. Eine Schleuse ist eine mit einem Tor versehene Kammer, die auf einer Seite der Struktur gebaut ist. Durch die Schwerkraft kann die Schleuse aus dem Wasser oberhalb des Damms befüllt und in das darunter liegende Wasser entleert werden. Boote können dann durch die Schleusen navigieren und ihre Fahrt fortsetzen.

Spillways sind in die Dämme eingebaute Tore. Sie öffnen und schließen sich und lassen Wasser durch, um den Seespiegel über dem Bauwerk abzusenken. Dies hilft bei der Navigation, da es hilft, eine konstante Wassertiefe im Hauptflusskanal zu halten. Es hilft auch beim Hochwasserschutz, da zu viel Wasser aus einem Teil des Flusses in andere, nicht überflutungsgefährdete Teile des Flusses geleitet werden kann.

Die Stromerzeugung ist ein weiterer Hauptzweck von Staudämmen. Wasser strömt durch die Turbinen, die die Generatoren drehen, um Strom zu erzeugen. Die kinetische Energie, die zum Drehen der Turbinen benötigt wird, stammt aus der Kraft des Wassers, das in die Turbinen fällt und ihre Schaufeln dreht, um die Generatoren anzutreiben. Wasserkraft ist viel billiger und umweltfreundlicher als viele andere Erzeugungsmethoden.

Auch die Erholung an einem Fluss profitiert von diesen Strukturen. Da sie den Wasserstand konstant halten, können sich Bootsfahrer und Fischer bei ihren Aktivitäten auf sichere Wasserstände verlassen. Auch die Umwelt kann davon profitieren, da der Seespiegel im Winter abgesenkt werden kann, wodurch beispielsweise Wattenmeer und anderes Land freigelegt werden, das die Überwinterung von Wasservögeln in der Region unterstützt. Dämme tragen auch dazu bei, die Wasserversorgung konstant zu halten, was in Dürreperioden entscheidend ist.