Užtvankos yra viena iš seniausių žmonijos naujovių. Galbūt žmonės šią idėją pasiskolino iš bebrų, tačiau žmonių išradingumas užtvankų statybą iškėlė į neįtikėtinas aukštumas. Šios konstrukcijos atlieka daugybę funkcijų: potvynių kontrolę, navigaciją, vandens tiekimą, energijos gamybą ir net poilsį.
Iš esmės užtvankos yra statiniai, dažniausiai pastatyti iš betono, ant upės, kad iš vienos pusės pakeltų vandenį. Priklausomai nuo paskirties, jis gali turėti užraktus ir eilę vartų, vadinamų išsiliejimo takais, arba gali turėti tik jėgainę ir turbinas. Puikus pavyzdys tų, kurios atlieka visas pirmiau minėtas funkcijas, yra Tenesio slėnio valdžios institucijos pietryčių JAV. Daugelis TVA užtvankų tapo gyvybiškai svarbiomis upės ekosistemos dalimis.
Prieš šimtą metų Tenesio upė buvo laukinė ir siaura, tekėjo maždaug 600 mylių (apie 965 km) nuo rytinio Tenesio, žemyn per šiaurinę Alabamos dalį, o paskui pasuko į šiaurę, atgal į vakarinį Tenesį, kol įtekėjo į Ohajo upę. Paducah mieste, Kentukyje. Upė patvindavo kiekvieną pavasarį, o dėl klastingų seklumos šiaurės vakarų Alabamos laivyba tapo pavojinga. Atsiradus Tenesio slėnio valdžiai ir pastačius upėje užtvankas, Tenesis tapo vienu didžiausių šalies laivybos maršrutų.
Užtvankos, kurios padeda naviguoti, turi užraktus ir išsiliejimo takus, kurie taip pat padeda kontroliuoti potvynius. Spyna – tai vienoje konstrukcijos pusėje pastatyta uždara kamera. Naudojant gravitaciją, spyną galima užpildyti iš vandens virš užtvankos ir išpilti į vandenį po juo. Tada laivai gali plaukti per šliuzus ir tęsti kelionę.
Išsiliejimo takai yra užtvankose įmontuoti vartai. Jie atsidaro ir užsidaro, leisdami vandeniui, kad ežero lygis nukristų virš konstrukcijos. Tai padeda naviguoti, nes padeda išlaikyti pastovų vandens gylį pagrindiniame upės kanale. Tai taip pat padeda kontroliuoti potvynius, nes per daug vandens iš vienos upės dalies gali būti perkelta į kitas upės dalis, kurioms negresia potvynis.
Energijos gamyba yra dar vienas pagrindinis užtvankų tikslas. Vanduo teka per turbinas, kurios paverčia generatorius gaminti energiją. Kinetinė energija, reikalinga turbinoms pasukti, atsiranda dėl vandens, krentančio į turbinas ir sukant jų mentes, tiekiančios generatorius. Hidroelektrinė yra daug pigesnė ir ekologiškesnė nei daugelis kitų gamybos būdų.
Poilsis prie upės taip pat naudingas iš šių struktūrų. Vėlgi, kadangi jie palaiko pastovų vandens lygį, valtininkai ir žvejai gali tikėtis saugaus vandens lygio. Aplinka taip pat gali būti naudinga, nes žiemą ežero lygis gali būti sumažintas, pavyzdžiui, atidengiant purvo plokštes ir kitą žemę, kuri padeda palaikyti toje vietovėje žiemojančius vandens paukščius. Užtvankos taip pat padeda išlaikyti pastovų vandens tiekimą, o tai labai svarbu sausros laikotarpiais.