Barajele sunt una dintre cele mai vechi inovații ale umanității. Poate că oamenii au împrumutat ideea de la castori, dar ingeniozitatea umană a dus construirea de baraje la înălțimi incredibile. Aceste structuri îndeplinesc multe funcții: controlul inundațiilor, navigație, alimentare cu apă, generare de energie și chiar recreere.
În esență, barajele sunt edificii, de obicei construite din beton, pe un râu pentru a susține apa pe o parte. În funcție de scopul său, poate avea încuietori și o serie de porți, numite deversor, sau poate avea doar o centrală și turbine. Un bun exemplu de cele care servesc toate funcțiile menționate mai sus sunt cele din sistemul Tennessee Valley Authority din sud-estul Statelor Unite. Multe dintre barajele TVA au devenit părți vitale ale ecosistemului râului.
Acum o sută de ani, râul Tennessee era sălbatic și îngust, parcurgând aproximativ 600 de mile (aproximativ 965 km) de la estul Tennessee, în jos prin nordul Alabamei, apoi cotind spre nord, înapoi în vestul Tennessee, înainte de a se vărsa în râul Ohio. în Paducah, Kentucky. Râul se inunda în fiecare primăvară, iar bancurile perfide din nord-vestul Alabamei făceau navigația periculoasă. Odată cu apariția Tennessee Valley Authority și construirea de baraje pe râu, Tennessee a devenit una dintre cele mai mari rute de transport maritim ale țării.
Barajele care ajută la navigație au ecluze și deversor, care ajută și la controlul inundațiilor. O ecluză este o cameră închisă construită pe o parte a structurii. Folosind gravitația, ecluza poate fi umplută din apa de deasupra barajului și golită în apa de sub acesta. Bărcile pot naviga apoi prin ecluze și își pot continua călătoria.
Deversoarele sunt porți încorporate în baraje. Se deschid și se închid, permițând trecerea apei, pentru a coborî nivelul lacului deasupra structurii. Acest lucru ajută la navigație deoarece ajută la menținerea unei adâncimi constante a apei în canalul principal al râului. De asemenea, ajută la controlul inundațiilor, deoarece prea multă apă dintr-o porțiune a râului poate fi mutată în alte părți ale râului care nu sunt în pericol de inundație.
Generarea de energie este un alt scop principal al barajelor. Apa curge prin turbine, care transformă generatoarele pentru a produce energie. Energia cinetică necesară pentru a transforma turbinele provine din forța apei care cade în turbine și care rotește palele acestora pentru a alimenta generatoarele. Energia hidroelectrică este mult mai ieftină și mai ecologică decât multe alte metode de generare.
Recreerea pe un râu profită și de aceste structuri. Din nou, deoarece mențin nivelul apei constant, navigatorii și pescarii pot conta pe niveluri sigure ale apei pentru activitățile lor. Mediul poate beneficia, de asemenea, din moment ce nivelul lacului poate fi coborât iarna, de exemplu, expunând terenurile noroioase și alte terenuri care ajută la susținerea iernarii păsărilor de apă în zonă. Barajele ajută, de asemenea, la menținerea rezervelor de apă stabile, ceea ce este crucial în perioadele de secetă.