Přehrada

Přehrady mohou vznikat působením člověka, z přírodních příčin nebo dokonce zásahem volně žijících živočichů, například bobrů. Přehrady vytvořené člověkem se obvykle dělí podle velikosti (výšky), zamýšleného účelu nebo konstrukce.

Podle konstrukce

Na základě konstrukce a použitého materiálu se přehrady dělí na snadno vytvořené bez použití materiálu, obloukové gravitační přehrady, násypové přehrady nebo zděné přehrady, přičemž existuje několik podtypů.

Obloukové přehrady

Přehrada Gordon Dam v Tasmánii je oblouková přehrada.

U obloukové přehrady se stability dosahuje kombinací obloukového a gravitačního působení. Pokud je stěna proti proudu svislá, musí být celá hmotnost hráze přenesena do základů gravitací, zatímco rozdělení normálového hydrostatického tlaku mezi svislou konzolu a obloukové působení bude záviset na tuhosti hráze ve svislém a vodorovném směru. Pokud je stěna proti proudu šikmá, je rozdělení komplikovanější. Normálová složka hmotnosti obloukového prstence může být převzata obloukovým působením, zatímco normálový hydrostatický tlak bude rozdělen tak, jak je popsáno výše. U tohoto typu hráze jsou důležitější pevné spolehlivé podpory na opěrách (buď opěry, nebo boční stěny kaňonu). Nejžádanějším místem pro obloukovou přehradu je úzký kaňon se strmými bočními stěnami složenými ze zdravé horniny. Bezpečnost obloukové přehrady závisí na pevnosti opěr bočních stěn, proto by měl být oblouk nejen dobře usazen na bočních stěnách, ale také by měl být pečlivě prověřen charakter horniny.

Přehrada Daniel-Johnson v Quebecu je víceoblouková opěrná hráz.

Používají se dva typy jednoobloukových hrází, a to hráze s konstantním úhlem a hráze s konstantním poloměrem. U typu s konstantním poloměrem se používá stejný poloměr čela ve všech výškových úrovních hráze, což znamená, že s tím, jak se koryto směrem ke dnu hráze zužuje, zmenšuje se středový úhel svíraný čelem hráze. Přehrada Jones Falls v Kanadě je přehradou s konstantním poloměrem. U přehrady s konstantním úhlem, známé také jako přehrada s proměnlivým poloměrem, se tento úhel udržuje konstantní a změny vzdálenosti mezi opěrami na různých úrovních se řeší změnou poloměrů. Přehrady s konstantním poloměrem jsou mnohem méně časté než přehrady s konstantním úhlem. Parkerova přehrada na řece Colorado je oblouková přehrada s konstantním úhlem.

Podobným typem je přehrada s dvojitým zakřivením nebo tenkým pláštěm. Příkladem tohoto typu je přehrada Wildhorse Dam u Mountain City v Nevadě ve Spojených státech. Tento způsob konstrukce minimalizuje množství betonu potřebného ke stavbě, ale přenáší velké zatížení na základy a opěry. Vzhled je podobný jednoobloukové přehradě, ale má také výrazné vertikální zakřivení, které jí při pohledu z proudu propůjčuje nejasný vzhled konkávní čočky.

Víceoblouková přehrada se skládá z řady jednoobloukových přehrad s betonovými opěrami jako nosnými pilíři, jako například přehrada Daniel-Johnson v kanadském Québecu. Víceoblouková přehrada nevyžaduje tolik opěr jako dutý gravitační typ, ale vyžaduje dobré skalní podloží, protože zatížení opěr je velké.

Gravitační přehrady

Příkladem pevné gravitační přehrady je přehrada Grand Coulee Dam.

U gravitační přehrady je silou, která drží přehradu na místě proti tlaku vody, zemská tíže, která působí na hmotu přehrady. Voda tlačí na hráz bočně (po proudu) a má tendenci hráz převracet otáčením kolem její špičky (bod na spodní straně hráze po proudu). Hmotnost hráze působí proti této síle a má tendenci otáčet hráz opačným směrem kolem její špičky. Projektant zajistí, aby byla hráz dostatečně těžká, aby v tomto souboji zvítězila hmotnost hráze. Z inženýrského hlediska to platí vždy, když výslednice gravitačních sil působících na hráz a tlaku vody na hráz působí v přímce, která prochází proti proudu od špičky hráze. Projektant se snaží tvarovat hráz tak, že pokud bychom považovali část hráze nad nějakou konkrétní výškou za celou hráz samotnou, byla by i tato hráz držena na místě gravitací, tj. v horní části hráze není žádné napětí, které by drželo horní část hráze dole. Projektant to dělá proto, že je obvykle praktičtější vytvořit hráz z materiálu v podstatě jen navršeného, než aby materiál držel pohromadě proti svislému tahu. Tvar, který zabraňuje tahu v horním líci, také eliminuje vyrovnávací tlakové napětí v dolním líci, což zajišťuje další úspornost.

Pro tento typ hráze je nezbytné mít nepropustný základ s vysokou únosností. U propustných základů je větší pravděpodobnost vzniku vztlakových tlaků pod hrází. Vztlakové tlaky jsou hydrostatické tlaky způsobené tlakem vody v nádrži, který tlačí na dno hráze. Pokud se vytvoří dostatečně velké vztlakové tlaky, hrozí destabilizace betonové gravitační hráze.

Na vhodném místě se gravitační hráz může ukázat jako lepší alternativa k jiným typům hrází. Pokud je gravitační přehrada postavena na pevném základu, představuje pravděpodobně nejlépe vyvinutý příklad stavby přehrad. Vzhledem k tomu, že strach ze záplav je v mnoha regionech silnou motivací, staví se gravitační přehrady v některých případech tam, kde by byla ekonomičtější oblouková přehrada.

Gravitační přehrady se dělí na „pevné“ nebo „duté“ a jsou obvykle zhotoveny buď z betonu, nebo ze zdiva. Plná forma je z těchto dvou nejpoužívanější, ačkoli stavba duté přehrady je často ekonomičtější. Přehrada Grand Coulee Dam je pevná gravitační přehrada a přehrada Braddock Locks & je dutá gravitační přehrada.

Arch-gravitační přehrady

Příkladem obloukové gravitační přehrady je Hooverova přehrada.

Gravitační přehrada může být kombinována s obloukovou přehradou do podoby obloukové gravitační přehrady pro oblasti s obrovským průtokem vody, ale s menším množstvím materiálu dostupného pro čistě gravitační přehradu. Stlačení hráze směrem dovnitř vodou snižuje boční (vodorovnou) sílu působící na hráz. Tím se snižuje gravitační síla, kterou hráz vyžaduje, tj. hráz nemusí být tak masivní. To umožňuje stavět tenčí přehrady a šetřit zdroje.

Přehrady

Přehrada Koshi v Nepálu

Přehradní hráz je zvláštní druh přehrady, která se skládá z řady velkých vrat, jež lze otevřít nebo zavřít a regulovat tak množství vody procházející přehradou. Brány jsou umístěny mezi flankovacími pilíři, které jsou zodpovědné za udržení vodní zátěže, a často se používají k řízení a stabilizaci průtoku vody pro zavlažovací systémy. Příkladem tohoto typu přehrady je dnes již vyřazená přehrada Red Bluff Diversion Dam na řece Sacramento poblíž města Red Bluff v Kalifornii.

Přehrady, které jsou postaveny v ústí řek nebo lagun, aby zabránily přílivu a odlivu nebo využívaly přílivové proudění pro přílivovou energii, se nazývají přílivové přehrady.

Přehrady na hrázích

Nábřežní přehrady se zhotovují ze zhutněné zeminy: „kamenné výplně“ a „zemní výplně“. Stejně jako betonové gravitační přehrady se nábřežní hráze spoléhají na svou hmotnost, aby zadržely sílu vody.

Nábřežní hráze ze skalního výplně

Gathright Dam ve Virginii je nábřežní hráz ze skalního výplně.

Nábřežní hráze ze skalního výplně jsou hráze ze zhutněné volně odtékající zrnité zeminy s nepropustnou zónou. Použitá zemina často obsahuje vysoké procento velkých částic, proto se používá termín „rock-fill“. Nepropustná zóna může být na horní straně proti proudu a může být tvořena zdivem, betonem, plastovou fólií, ocelovými štětovnicemi, dřevem nebo jiným materiálem. Nepropustná zóna může být také uvnitř násypu, v takovém případě se označuje jako „jádro“. V případech, kdy je jako nepropustný materiál použit jíl, se hráz označuje jako „složená“. Aby se zabránilo vnitřní erozi jílu do skalní výplně v důsledku průsakových sil, je jádro odděleno pomocí filtru. Filtry jsou speciálně odstupňované zeminy navržené tak, aby zabránily migraci jemnozrnných částic zeminy. Pokud je po ruce vhodný stavební materiál, minimalizuje se jeho přeprava, což vede k úspoře nákladů při výstavbě. Hráze vyplněné horninou jsou odolné proti poškození zemětřesením. Nedostatečná kontrola kvality během výstavby však může vést ke špatnému zhutnění a vzniku písku v násypu, což může vést ke zkapalnění skalního výplně během zemětřesení. Potenciál zkapalnění lze snížit tím, že se zabrání nasycení náchylného materiálu a zajistí se odpovídající zhutnění během výstavby. Příkladem hráze z kamenného výplně je přehrada New Melones v Kalifornii nebo přehrada Fierza v Albánii.

Jádrem, jehož obliba roste, je asfaltový beton. Většina takových přehrad se staví z kamene a/nebo štěrku jako primární výplně. Od roku 1962, kdy byla dokončena první taková přehrada, bylo po celém světě postaveno již téměř 100 přehrad této konstrukce. Všechny dosud postavené přehrady s asfaltobetonovým jádrem mají vynikající výsledky. Použitý typ asfaltu je viskoelasticko-plastický materiál, který se dokáže přizpůsobit pohybům a deformacím působícím na hráz jako celek a sedání podloží. Díky pružným vlastnostem asfaltu jsou tyto hráze obzvláště vhodné pro oblasti s výskytem zemětřesení.

Pro vodní elektrárnu Moglicë v Albánii postavila norská energetická společnost Statkraft hráz s asfaltovým jádrem a kamennou výplní. Po dokončení v roce 2018 se předpokládá, že tato 320 m dlouhá, 150 m vysoká a 460 m široká přehrada bude nejvyšší svého druhu na světě.

Přehrady s betonovým povrchem ze skalního výplně

Přehrada s betonovým povrchem ze skalního výplně (CFRD) je přehrada s betonovými deskami na horním líci. Tato konstrukce poskytuje betonovou desku jako nepropustnou stěnu, která zabraňuje průsakům, a také konstrukci bez obav ze vztlaku. Konstrukce CFRD je navíc flexibilní vůči topografii, rychleji se staví a je méně nákladná než zemní sypané hráze. Koncepce CFRD vznikla během kalifornské zlaté horečky v 60. letech 19. století, kdy horníci stavěli hráze z kamenných výplní s dřevěným povrchem pro stavidla. Dřevo bylo později nahrazeno betonem, protože tato konstrukce byla použita pro zavlažovací a energetické systémy. Jak konstrukce CFRD v 60. letech 20. století rostly do výšky, výplň byla zhutněna a vodorovné a svislé spoje desek byly nahrazeny zdokonalenými svislými spoji. V posledních několika desetiletích se tato konstrukce stala populární.

Nejvyšší CFRD na světě je 233 m vysoká (764 stop) přehrada Shuibuya v Číně, dokončená v roce 2008.

Zemní výplňové přehrady

Zemní výplňové přehrady, nazývané také zemní přehrady, válcované zemní přehrady nebo jednoduše zemní přehrady, jsou konstruovány jako jednoduchý násyp z dobře zhutněné zeminy. Homogenní válcovaná zemní hráz je celá postavena z jednoho druhu materiálu, ale může obsahovat drenážní vrstvu pro zachycení prosakující vody. Zónová zemní hráz má odlišné části nebo zóny z různorodého materiálu, obvykle plášť z místně vydatného materiálu s vodotěsným jílovým jádrem. Moderní zónové zemní hráze využívají filtrační a drenážní zóny k zachycení a odvedení průsakové vody a zachování celistvosti navazující zóny pláště. Zastaralý způsob výstavby zónových zemních hrází používal hydraulickou výplň k vytvoření vodotěsného jádra. Válcované zemní hráze mohou rovněž využívat vodotěsný obklad nebo jádro na způsob hrází s kamennou výplní. Přehrada se zamrzlým jádrem je dočasná zemní přehrada, která se příležitostně používá ve vysokých zeměpisných šířkách pomocí cirkulace chladicího média je trubkami uvnitř přehrady, aby se v ní udržovala vodotěsná oblast věčně zmrzlé půdy.

Tarbela Dam je velká přehrada na řece Indus v Pákistánu, asi 50 km severozápadně od Islámábádu. Její výška 485 stop (148 m) nad korytem řeky a nádrž o rozloze 95 mil čtverečních (250 km2) z ní činí největší zemní přehradu na světě. Hlavním prvkem projektu je hráz dlouhá 9 000 stop (2 700 m) s maximální výškou 465 stop (142 m). Na stavbu přehrady bylo použito přibližně 200 milionů kubických yardů (152,8 milionu m3) výplně, což z ní činí jednu z největších člověkem vytvořených staveb na světě.

Protože zemní přehrady mohou být postaveny z místních materiálů, mohou být cenově výhodné v oblastech, kde by náklady na výrobu nebo dovoz betonu byly neúnosné.

Přehrady s pevnou korunou

Přehrada s pevným spádem je betonová bariéra přes řeku. Přehrady s pevným hřbetem jsou navrženy tak, aby udržovaly hloubku v korytě pro plavbu. Představují riziko pro vodáky, kteří přes ně mohou plout, protože jsou z vody těžko rozpoznatelné a vytvářejí indukované proudy, kterým je obtížné uniknout.

Podle velikosti

Ve světě i v jednotlivých zemích, například ve Spojených státech, existuje variabilita v kategorizaci přehrad různých velikostí. Velikost přehrady ovlivňuje náklady na výstavbu, opravu a odstranění a má vliv na potenciální rozsah a velikost narušení životního prostředí přehradami.

Velké přehrady

Mezinárodní komise pro velké přehrady (ICOLD) definuje „velkou přehradu“ jako „přehradu s výškou 15 m (49 stop) nebo větší od nejnižšího základu po korunu nebo přehradu mezi 5 m a 15 m, která zadržuje více než 3 miliony metrů krychlových (2 400 akrů⋅ft)“. „Velké přehrady“ jsou přehrady s výškou nad 150 m (490 stop). Zpráva Světové komise pro přehrady zahrnuje do kategorie „velké“ také přehrady vysoké 5 až 15 m (16 až 49 stop) s objemem nádrže větším než 3 miliony metrů krychlových (2 400 akrů⋅ stop). Vodní přehrady lze klasifikovat jako „vysokohladinové“ (s výškou větší než 30 m) nebo „nízkohladinové“ (s výškou menší než 30 m).

K roku 2021 obsahuje světový registr přehrad ICOLD 58 700 záznamů o velkých přehradách.:6 Nejvyšší přehradou na světě je 305 m vysoká přehrada Jinping-I v Číně.

Malé přehrady

Stejně jako velké přehrady mají i malé přehrady mnohostranné využití, mimo jiné k výrobě vodní energie, ochraně před povodněmi a akumulaci vody. Malé přehrady mohou být užitečné zejména v zemědělských podnicích k zachycení odtoku pro pozdější využití, například v období sucha. Malé přehrady mají potenciál přinášet užitek i bez vysídlování lidí a malé decentralizované vodní elektrárny mohou pomoci rozvoji venkova v rozvojových zemích. Jen ve Spojených státech existuje přibližně 2 000 000 nebo více „malých“ přehrad, které nejsou zahrnuty v národním seznamu přehrad Armádního sboru inženýrů. Evidenci malých přehrad vedou státní regulační úřady, a proto jsou informace o malých přehradách rozptýlené a geograficky nerovnoměrně pokryté.

Země na celém světě považují malé vodní elektrárny (MVE) za důležité pro své energetické strategie a zájem o MVE znatelně vzrostl. Couto a Olden (2018) provedli celosvětovou studii a zjistili, že v provozu nebo ve výstavbě je 82 891 malých vodních elektráren (MVE). Technické definice MVE, jako je jejich maximální výrobní kapacita, výška přehrady, plocha nádrže atd. se v jednotlivých zemích liší.

Přehrady bez jurisdikce

Přehrada je bez jurisdikce, pokud její velikost (obvykle „malá“) vylučuje, aby se na ni vztahovaly určité právní předpisy. Technická kritéria pro zařazení přehrady do kategorie „jurisdikční“ nebo „non-jurisdikční“ se liší podle lokality. Ve Spojených státech amerických každý stát definuje, co se považuje za nepříslušnou přehradu. Ve státě Colorado je nepříslušná přehrada definována jako přehrada vytvářející nádrž s kapacitou 100 akrů a méně, s plochou 20 akrů a méně a s výškou měřenou podle pravidel 4.2.5.1 a 4.2.19 10 stop a méně. Naproti tomu stát Nové Mexiko definuje jurisdikční přehradu jako přehradu o výšce 25 stop nebo větší a s kapacitou větší než 15 akr-feet nebo přehradu s kapacitou 50 akr-feet nebo větší a výškou 6 stop nebo větší (oddíl 72-5-32 NMSA), což naznačuje, že přehrady, které nesplňují tyto požadavky, nejsou jurisdikční. Většina amerických přehrad, 2,41 milionu z celkového počtu 2,5 milionu přehrad, nespadá pod jurisdikci žádného veřejného orgánu (tj. nejsou jurisdikční), ani nejsou uvedeny v Národním seznamu přehrad (NID).

Rizika neregulovaných malých přehrad

Malé přehrady s sebou nesou podobná rizika jako velké přehrady. Absence regulace (na rozdíl od více regulovaných velkých přehrad) a soupisu malých přehrad (tj. těch, které nejsou pod jurisdikcí) však může vést k významným rizikům pro lidi i ekosystémy. Například podle Správy národních parků USA (NPS): „Nepodléhající jurisdikci – znamená stavbu, která nesplňuje minimální kritéria, jak jsou uvedena ve federálních pokynech pro bezpečnost přehrad, aby mohla být zahrnuta do programů bezpečnosti přehrad. Konstrukce, která není pod jurisdikcí, nezískává klasifikaci nebezpečnosti a nezohledňují se u ní žádné další požadavky nebo činnosti v rámci programu bezpečnosti přehrad NPS.“ Malé přehrady mohou být nebezpečné jednotlivě (tj. mohou selhat), ale také kolektivně, protože seskupení malých přehrad podél řeky nebo v rámci geografické oblasti může znásobit rizika. Grahamova studie z roku 1999 o selháních přehrad v USA, která měla za následek úmrtí v letech 1960-1998, dospěla k závěru, že selhání přehrad vysokých 6,1 až 15 m (typický výškový rozsah menších přehrad) způsobilo 86 % úmrtí a selhání přehrad nižších než 6,1 m způsobilo 2 % úmrtí. Přehrady, které nejsou pod jurisdikcí, mohou představovat nebezpečí, protože jejich projektování, výstavba, údržba a dohled nejsou regulovány. Vědci poznamenávají, že je zapotřebí dalšího výzkumu, aby bylo možné lépe pochopit dopad malých přehrad na životní prostředí (např. jejich potenciál měnit průtok, teplotu, sedimenty a rozmanitost rostlin a živočichů v řece).

Použití

Sedlové přehrady

Sedlová přehrada je pomocná přehrada postavená za účelem omezení nádrže vytvořené primární přehradou, a to buď za účelem umožnění vyšší výšky hladiny a zásobního prostoru, nebo za účelem omezení rozsahu nádrže pro zvýšení účinnosti. Pomocná hráz se buduje v nízkém místě nebo „sedle“, kterým by jinak nádrž unikala. Příležitostně se nádrž uzavírá podobnou stavbou zvanou hráz, aby se zabránilo zaplavení okolních pozemků. Hráze se běžně používají k melioraci orné půdy z mělkého jezera, podobně jako hráz, což je zeď nebo násep postavený podél řeky nebo potoka, který má chránit přilehlé pozemky před povodněmi.

Jez

Jez (někdy nazývaný „přelivná hráz“) je malá hráz, která se často používá v říčním korytě k vytvoření retenčního jezera pro účely odběru vody a která může sloužit také k měření průtoku nebo jeho zpomalení.

Kontrolní hráz

Zpětná hráz je malá hráz určená ke snížení rychlosti proudění a k regulaci eroze půdy. Naopak křídlová hráz je stavba, která pouze částečně omezuje vodní tok a vytváří tak rychlejší koryto, které odolává hromadění sedimentů.

Suchá hráz

Suchá přehrada, známá také jako stavba zpomalující povodně, je určena k ochraně před povodněmi. Obvykle nezadržuje žádnou vodu a nechává koryto volně plynout, s výjimkou období intenzivních průtoků, které by jinak způsobily záplavy níže po proudu.

Diverzní přehrada

Přehradní hráz je určena k odklonění celého toku řeky nebo jeho části z jejího přirozeného toku. Voda může být přesměrována do kanálu nebo tunelu za účelem zavlažování a/nebo výroby vodní energie.

Podzemní přehrada

Podzemní přehrady se používají k zachycení podzemní vody a jejímu uložení celé nebo většiny pod povrchem pro delší využití v lokalizované oblasti. V některých případech se budují také proto, aby zabránily pronikání slané vody do sladkovodního kolektoru. Podzemní přehrady se obvykle budují v oblastech, kde je minimum vodních zdrojů a je třeba je účinně skladovat, například v pouštích a na ostrovech, jako je přehrada Fukuzato na japonské Okinawě. Nejčastěji se vyskytují v severovýchodní Africe a v suchých oblastech Brazílie, přičemž se používají také na jihozápadě Spojených států, v Mexiku, Indii, Německu, Itálii, Řecku, Francii a Japonsku.

Existují dva typy podzemních přehrad: „podpovrchové“ a „pískové“. Podpovrchová přehrada se buduje napříč vodonosnou vrstvou nebo odtokovou cestou od nepropustné vrstvy (např. pevného skalního podloží) až těsně pod povrch. Mohou být postaveny z různých materiálů, jako jsou cihly, kameny, beton, ocel nebo PVC. Jakmile je hráz postavena, voda uložená za ní zvedá hladinu podzemní vody a následně se odebírá pomocí vrtů. Písková akumulační hráz je jez postavený postupně přes potok nebo vádí. Musí být pevná, protože při povodních se přes její korunu převalí voda. Časem se za hrází nahromadí vrstvy písku, které pomáhají uchovávat vodu a hlavně zabraňují odpařování. Uloženou vodu lze odčerpávat pomocí studny, skrz těleso hráze nebo pomocí vypouštěcího potrubí.

Hráz přehrady

Hráz je obvykle zemní sypaná hráz sloužící k ukládání hlušiny, která vzniká při těžebních pracích po oddělení cenné frakce od neekonomické frakce rudy. K tomuto účelu mohou sloužit běžné vodní retenční přehrady, ale vzhledem k nákladům je výhodnější použít hráz z odkaliště. Na rozdíl od vodních retenčních přehrad se odkaliště zvedá postupně po celou dobu životnosti daného dolu. Obvykle se vybuduje základní nebo startovací hráz, a jak se plní směsí hlušiny a vody, zvyšuje se. Materiál použitý ke zvýšení hráze může zahrnovat hlušiny (v závislosti na jejich velikosti) spolu se zeminou.

Existují tři konstrukce zvýšených hrází, „proti proudu“, „po proudu“ a „středová“, pojmenované podle pohybu koruny při zvyšování. Konkrétní použitá konstrukce závisí na topografii, geologii, klimatu, typu hlušiny a nákladech. Hráz proti proudu se skládá z lichoběžníkových náspů, které se budují na vrcholu, ale špičkou ke koruně jiného náspu, čímž se koruna posouvá dále proti proudu. Tím vzniká relativně rovná strana po proudu a členitá strana proti proudu, která je podepřena kalem z odkaliště. Konstrukce po proudu se týká postupného zvyšování hráze, které umisťuje výplň a hřeben dále po proudu. Středová hráz má postupné hráze náspů postavené přímo na sobě, zatímco výplň je umístěna na straně po proudu jako opora a kejda podpírá stranu proti proudu.

Protože se v hrázích odkališť často skladují toxické chemikálie z procesu těžby, mají nepropustné obložení, aby se zabránilo průsakům. Hladina vody/kalů v odkališti musí být řízena také z důvodu stability a ochrany životního prostředí.

Podle materiálu

Ocelové hráze

Ocelová přehrada Redridge, postavena 1905, Michigan

Ocelová přehrada je typ přehrady, se kterým se krátce experimentovalo přibližně na začátku 20. století a který jako konstrukci používá ocelové opláštění (pod úhlem) a nosné trámy. Ocelové přehrady, zamýšlené jako trvalé konstrukce, byly (neúspěšným) experimentem s cílem zjistit, zda lze vymyslet konstrukční techniku, která by byla levnější než zděné, betonové nebo zemní konstrukce, ale pevnější než dřevěné kolébkové přehrady.

Dřevěné přehrady

Dřevěná kolébková přehrada v Michiganu, 1978

Dřevěné přehrady byly díky snadné a rychlé výstavbě hojně využívány na počátku průmyslové revoluce a v pohraničních oblastech. V moderní době se stavějí zřídka kvůli relativně krátké životnosti a omezené výšce, do které je lze postavit, dřevěné přehrady se musí udržovat neustále vlhké, aby se zachovaly jejich vlastnosti zadržování vody a omezilo se jejich znehodnocení hnilobou, podobně jako u sudů. Nejhospodárnější je stavět dřevěné přehrady v místech, kde je dřeva dostatek, cement je drahý nebo se obtížně dopravuje a kde je zapotřebí buď přehrada s malým převýšením, nebo není problém s dlouhou životností. Dřevěných přehrad bylo kdysi mnoho, zejména na severoamerickém západě, ale většina z nich ztroskotala, byla skryta pod zemními náspy nebo byla nahrazena zcela novými konstrukcemi. Dvěma běžnými variantami dřevěných přehrad byly „kolébka“ a „prkno“.

Dřevěné kolébkové přehrady byly postaveny z těžkých trámů nebo opracovaných klád na způsob srubového domu a vnitřek vyplněn zeminou nebo sutí. Těžká konstrukce kolébky podpírala líc hráze a tíhu vody. Splaveninové přehrady byly dřevěné kolébkové přehrady, které se koncem 19. a počátkem 20. století používaly k pomoci při splavování klád po proudu.

„Dřevěné prkenné přehrady“ byly elegantnější konstrukce, které využívaly různé konstrukční metody s použitím těžkých trámů, které podpíraly uspořádání prken zadržujících vodu.

Jiné typy

Kofferdamy

Kofferdam při stavbě zdymadel na zdymadle a přehradě Montgomery Point

Kofferdam je bariéra, obvykle dočasná, postavená k vyloučení vody z oblasti, která je normálně ponořená. Kofferdamy, vyrobené běžně ze dřeva, betonu nebo ocelových štětovnic, se používají k umožnění výstavby na základech trvalých přehrad, mostů a podobných staveb. Po dokončení projektu se kofferdam obvykle zbourá nebo odstraní, pokud oblast nevyžaduje stálou údržbu. (Viz také hráz a opěrná zeď.)

Běžné použití kofferdamů zahrnuje výstavbu a opravy ropných plošin na moři. V takových případech se kofferdam vyrábí z ocelového plechu a svařuje se na místo pod vodou. Do prostoru je vháněn vzduch, který vytěsňuje vodu a umožňuje suché pracovní prostředí pod hladinou.

Přírodní hráze

Hráze mohou být také vytvořeny přírodními geologickými silami. Lávové přehrady vznikají, když lávové proudy, často čedičové, přeruší cestu výtoku potoka nebo jezera, čímž vznikne přírodní přehrada. Příkladem mohou být erupce sopečného pole Uinkaret asi před 1,8 až 10 000 lety, které vytvořily lávové přehrady na řece Colorado v severní Arizoně ve Spojených státech. Největší takové jezero narostlo do délky asi 800 km, než došlo k selhání jeho hráze. Ledovcová činnost může také vytvářet přírodní přehrady, jako například přehrazení řeky Clark Fork v Montaně kordillerským ledovcem, které na konci poslední doby ledové vytvořilo ledovcové jezero Missoula o rozloze 7 780 km2 (3 000 mil²). Morénové nánosy zanechané ledovci mohou také přehradit řeky a vytvořit jezera, jako je tomu například u jezera Flathead Lake, rovněž v Montaně (viz Jezero přehrazené morénou).

Při přírodních katastrofách, jako jsou zemětřesení a sesuvy půdy, často vznikají v horských oblastech s nestabilní místní geologií sesuvné hráze. Historickým příkladem je přehrada Usoi v Tádžikistánu, která blokuje řeku Murghab a vytváří jezero Sarez. S výškou 560 m se jedná o nejvyšší přehradu na světě, a to včetně přírodních i umělých hrází. Novějším příkladem může být vytvoření jezera Attabad sesuvem půdy na pákistánské řece Hunza.

Přírodní přehrady často představují značné nebezpečí pro lidská sídla a infrastrukturu. Vzniklá jezera často zaplavují obydlené oblasti, přičemž katastrofické selhání přehrady může způsobit ještě větší škody, jako například selhání sesuvu Gros Ventre v západním Wyomingu v roce 1927, které zničilo město Kelly a vedlo k úmrtí šesti lidí.

Bobří přehrady

Bobři vytvářejí hráze především z bahna a klacků, aby zaplavili určitou obydlenou oblast. Zaplavením pozemku se bobři mohou pohybovat pod hladinou nebo v její blízkosti a zůstat relativně dobře ukryti nebo chráněni před predátory. Zaplavená oblast také bobrům umožňuje přístup k potravě, zejména v zimě.

.