Плотины - сооружения, преграждающие путь водному потоку. Благодаря им образуется искусственное водохранилище в долине реки, позволяющее орошать ближайшие сельхозугодья и снабжать населённые пункты. Плотины позволяют мелкие реки сделать судоходными, а для максимального использования энергетического ресурса воды устраиваются гидроэлектростанции (ГЭС).
Плотины положительно влияют на эффективное управление водными ресурсами, которые неравномерно распределены и подвержены значительным сезонным колебаниям. По типам плотины подразделяются на земляные, каменно-набросные, гравитационные, контрфорсные, арочные, а по направлению: гидроэнергетические, ирригационные, для борьбы с наводнениями, для водоснабжения, рыборазведения, судоходства и др. Плотины сооружаются одноцелевыми и комплексного, многоцелевого применения, бывают водохранилищные и водоподъемные. Количество созданных людьми плотин по всем странам мира превышает 60 000 единиц, некоторые из них уникальны по своей красоте или размерам.
Самая высокая плотина в мире высотой 305 метров находится в Китае и входит в комплекс ГЭС Цзиньпин. Плотину сделали такой высокой по нескольким соображениям. Во-первых, это конечно потребности в электроэнергии. Во-вторых, природный фактор: плотина защищает низовье реки Ялунцзян от наводнений, а также предотвращает эрозию почвы. Площадь водосбора плотины более 100 тысяч квадратных километров, а площадь водохранилища более 80 км². Для борьбы с наводнениями плотина оборудована регулируемым водосбросом на гребне с четырьмя затворами, способным сбросить воды до 3000 м3/c.
Еще одно уникальное сооружение находится в США. Это плотина Гувера – бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 221 м и гидроэлектростанция, сооружённая в нижнем течении реки Колорадо. Экстерьер сооружений выполнен в традициях стиля ар-деко. Верхняя часть плотины украшена башенками, «вырастающими» из самой дамбы. На водосбросных башнях размещены часы, одни из них показывают Горное время (Аризона), а другие — Североамериканское тихоокеанское время (Невада). До 2010 года по плотине проходило шоссе, связывающее штат Аризона с мексиканской границей. На сегодняшний день рядом с плотиной Гувера находится Мемориальный мост Майка О’Каллагана — Пэта Тиллмана, предположительная нагрузка которого 17 тысяч грузовых и легковых автомобилей в день.
Необычной особенностью ГАЭС Таум Саук в горном районе гор Сент-Франсис в штате Миссури, США является верхний резервуар, построенный на плоской поверхности, требующий плотины по всему периметру. Форма плотины выполнена в виде сердца. Таум Саук представляет собой чисто насосную станцию с открытым контуром: в отличие от некоторых других гидроаккумулирующих станций, здесь нет естественного первичного потока в верхний резервуар, то есть станция является чистым потребителем электроэнергии. Экономический эффект станции состоит в том, что верхний резервуар наполняется ночью, когда система выработки электроэнергии работает с низкой базовой производительностью. Эта способность накапливать огромное количество энергии побудила её оператора назвать Таум Саук «самой большой батареей». Электрические генераторы вращаются водой, текущей из резервуара на вершине горы Проффит, в более низкий резервуар на восточной развилке реки Блэк-Ривер. Ночью избыток электроэнергии в электросети используется для перекачки воды на вершину горы.
Крупнейшей в мире электростанцией является Санься («Три ущелья») — гравитационная плотинная гидроэлектростанция на реке Янцзы в провинции Хубэй, Китай. Установленная мощность 22,5 ГВт. По состоянию на 2018 год, «Три ущелья» является крупнейшим по массе сооружением мира. Бетонная плотина длиной 2309 м и высотой 181 м от скального основания является сплошной и весит более 65,5 млн тонн. Образованное плотиной водохранилище содержит 39,3 км³ воды и является 27-м по объёму в мире. Для его заполнения с прибрежных районов было переселено 1,3 млн человек, что стало самым масштабным переселением в истории для возведения искусственных сооружений.
Помимо выработки экологичной электроэнергии плотина защищает нижележащие по течению города от губительных паводков Янцзы. Увеличение глубины реки вверх по течению улучшило также условия судоходства. Оборудованный пятью шлюзами гидроузел увеличил местный грузооборот в десять раз.
Плотина Монтичелло в Калифорнии, США получила свою известность благодаря дыре Славы – уникальному водосливу в виде огромной воронки диаметром больше 20 м, устроенному в искусственном озере Берриесса. Скорость воды достигает 1 370 куб. м/ сек. Образовавшееся озеро является вторым по величине искусственным озером Калифорнии: водоизмещение – 2 куб. км, площадь – 80 кв. км.
Багаевский гидроузел, строительство которого в Ростовской области осуществляет ГК «Стройтрансгаз», уникален по минимальному воздействию на окружающую среду, благодаря небольшой подпорной высоте (2 метра) и слабому напору воды. Багаевский гидроузел в результате преграждения течения реки плотиной и затопления речной долины образует водохранилище руслового типа площадью более 26 квадратных километров. Объем водохранилища позволит осуществлять ограниченное сезонное и суточное регулирование стока. Основным назначением водохранилища является обеспечение необходимых гарантированных габаритов пути на участке реки Дон от Кочетовского гидроузла на 3004.5 км судового хода до Багаевского гидроузла на 3089.0 км и необходимой глубины на порогах камер Кочетовского гидроузла в период навигации. Багаевский гидроузел является последней ступенью каскада Нижне–Донских гидроузлов, водохранилище которого, обеспечит возможность улучшения работы всего каскада. Территориально водохранилище располагается в Ростовской области, в зону подпора попадают прибрежные территории реки Дон, расположенные в Багаевском, Семикаракорском, Усть–Донецком и Октябрьском районах. Кроме того, водохранилище может использоваться в целях рыбного хозяйства, коммунально–бытового, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения.