Τα φράγματα είναι μια από τις παλαιότερες καινοτομίες της ανθρωπότητας. Μπορεί οι άνθρωποι να έχουν δανειστεί την ιδέα από τους κάστορες, αλλά η ανθρώπινη εφευρετικότητα έχει οδηγήσει την κατασκευή φραγμάτων σε απίστευτα ύψη. Αυτές οι κατασκευές εξυπηρετούν πολλές λειτουργίες: έλεγχο πλημμύρας, πλοήγηση, παροχή νερού, παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ακόμη και αναψυχή.
Ουσιαστικά, τα φράγματα είναι οικοδομήματα, συνήθως χτισμένα από σκυρόδεμα, σε ένα ποτάμι για να τροφοδοτούν το νερό από τη μία πλευρά. Ανάλογα με τον σκοπό του, μπορεί να έχει κλειδαριές και μια σειρά από πύλες, που ονομάζονται υπερχειλιστές, ή μπορεί να έχει μόνο ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και τουρμπίνες. Ένα καλό παράδειγμα αυτών που εξυπηρετούν όλες τις προαναφερθείσες λειτουργίες είναι αυτές στο σύστημα Αρχής της Κοιλάδας του Τένεσι στις Νοτιοανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες. Πολλά από τα φράγματα TVA έχουν γίνει ζωτικά μέρη του οικοσυστήματος του ποταμού.
Πριν από εκατό χρόνια, ο ποταμός Τενεσί ήταν άγριος και στενός, έτρεχε περίπου 600 μίλια (περίπου 965 χλμ.) από το ανατολικό Τενεσί, προς τα κάτω μέσω της βόρειας Αλαμπάμα, και στη συνέχεια στρίβοντας βόρεια, πίσω στο δυτικό Τενεσί, προτού χυθεί στον ποταμό Οχάιο στην Paducah του Κεντάκι. Το ποτάμι πλημμύριζε κάθε άνοιξη και τα ύπουλα κοπάδια στη βορειοδυτική Αλαμπάμα έκαναν τη ναυσιπλοΐα επικίνδυνη. Με την έλευση της αρχής της κοιλάδας του Τενεσί και την κατασκευή των φραγμάτων στον ποταμό, το Τενεσί έγινε ένας από τους μεγαλύτερους ναυτιλιακούς δρόμους της χώρας.
Τα φράγματα που βοηθούν στη ναυσιπλοΐα έχουν κλειδαριές και υπερχειλιστές, που βοηθούν επίσης στον έλεγχο των πλημμυρών. Μια κλειδαριά είναι ένας περιφραγμένος θάλαμος χτισμένος στη μία πλευρά της κατασκευής. Χρησιμοποιώντας τη βαρύτητα, η κλειδαριά μπορεί να γεμίσει από το νερό πάνω από το φράγμα και να αδειάσει στο νερό κάτω από αυτό. Στη συνέχεια, τα σκάφη μπορούν να πλοηγηθούν μέσα από τις κλειδαριές και να συνεχίσουν το ταξίδι τους.
Οι υπερχειλιστές είναι πύλες ενσωματωμένες στα φράγματα. Ανοιγοκλείνουν, αφήνοντας το νερό να περάσει, προκειμένου να χαμηλώσει το επίπεδο της λίμνης πάνω από τη δομή. Αυτό βοηθά στη ναυσιπλοΐα επειδή βοηθά στη διατήρηση ενός σταθερού βάθους νερού στο κύριο κανάλι του ποταμού. Βοηθά επίσης στον έλεγχο των πλημμυρών, καθώς πάρα πολύ νερό από ένα τμήμα του ποταμού μπορεί να μεταφερθεί σε άλλα μέρη του ποταμού που δεν κινδυνεύουν να πλημμυρίσουν.
Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας άλλος πρωταρχικός σκοπός των φραγμάτων. Το νερό ρέει μέσα από τους στρόβιλους, οι οποίοι στρέφουν τις γεννήτριες για να παράγουν ενέργεια. Η κινητική ενέργεια που απαιτείται για την περιστροφή των στροβίλων προέρχεται από τη δύναμη του νερού που πέφτει στις τουρμπίνες και στρέφει τα πτερύγια τους για να τροφοδοτήσουν τις γεννήτριες. Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι πολύ φθηνότερη και πιο φιλική προς το περιβάλλον από πολλές άλλες μεθόδους παραγωγής.
Η αναψυχή σε ένα ποτάμι επωφελείται επίσης από αυτές τις δομές. Και πάλι, δεδομένου ότι διατηρούν σταθερή τη στάθμη του νερού, οι βαρκάρηδες και οι ψαράδες μπορούν να υπολογίζουν σε ασφαλή επίπεδα νερού για τις δραστηριότητές τους. Το περιβάλλον μπορεί επίσης να ωφεληθεί, καθώς η στάθμη της λίμνης μπορεί να μειωθεί το χειμώνα, για παράδειγμα, εκθέτοντας λάσπες και άλλες εκτάσεις που βοηθούν στην υποστήριξη των υδρόβιων πτηνών που διαχειμάζουν στην περιοχή. Τα φράγματα βοηθούν επίσης στη διατήρηση των αποθεμάτων νερού σταθερά, κάτι που είναι κρίσιμο σε περιόδους ξηρασίας.