Brane su jedna od najstarijih inovacija čovječanstva. Ljudi su možda posudili ideju od dabrova, ali ljudska domišljatost dovela je izgradnju brana do nevjerojatnih visina. Ove strukture služe mnogim funkcijama: kontrola poplava, navigacija, vodoopskrba, proizvodnja električne energije, pa čak i rekreacija.
U suštini, brane su građevine, obično izgrađene od betona, na rijeci kako bi poduprle vodu s jedne strane. Ovisno o namjeni, može imati brave i niz kapija, koje se nazivaju preljevi, ili može imati samo elektranu i turbine. Dobar primjer onih koji služe svim gore spomenutim funkcijama su oni u sustavu uprave doline Tennesseeja u jugoistočnim Sjedinjenim Državama. Mnoge TVA brane postale su vitalni dijelovi riječnog ekosustava.
Prije stotinu godina rijeka Tennessee bila je divlja i uska, tekla je svojih 600 milja (oko 965 km) od istočnog Tennesseeja, dolje kroz sjevernu Alabamu, a zatim je skrenula na sjever, natrag u zapadni Tennessee, prije nego što se ulila u rijeku Ohio u Paducahu, Kentucky. Rijeka je poplavila svakog proljeća, a podmukle plićine na sjeverozapadu Alabame činile su plovidbu opasnom. Dolaskom Tennessee Valley Authority i izgradnjom brana na rijeci, Tennessee je postao jedan od najvećih brodskih ruta u zemlji.
Brane koje pomažu u plovidbi imaju brave i preljeve, koji također pomažu u kontroli poplava. Brava je zatvorena komora izgrađena na jednoj strani strukture. Koristeći gravitaciju, brava se može napuniti iz vode iznad brane i isprazniti u vodu ispod nje. Čamci tada mogu ploviti kroz brave i nastaviti svoja putovanja.
Preljevi su vrata ugrađena u brane. Otvaraju se i zatvaraju, propuštajući vodu, kako bi se razina jezera spustila iznad strukture. To pomaže u plovidbi jer pomaže u održavanju stalne dubine vode u glavnom riječnom kanalu. Također pomaže u kontroli poplava, budući da se previše vode iz jednog dijela rijeke može premjestiti u druge dijelove rijeke koji nisu u opasnosti od poplave.
Proizvodnja energije je još jedna primarna svrha brana. Voda teče kroz turbine, koje okreću generatore kako bi proizvele snagu. Kinetička energija potrebna za okretanje turbina dolazi od sile vode koja pada u turbine i okreće njihove lopatice za napajanje generatora. Hidroelektrična energija je mnogo jeftinija i ekološki prihvatljivija od mnogih drugih metoda proizvodnje.
Rekreacija na rijeci također profitira od ovih struktura. Opet, budući da održavaju konzistentan vodostaj, nautičari i ribari mogu računati na sigurne razine vode za svoje aktivnosti. Okoliš također može imati koristi, budući da se razina jezera može sniziti zimi, na primjer, otkrivajući blatne površine i drugo zemljište koje pomaže zimovanju ptica močvarica u tom području. Brane također pomažu u održavanju stabilnih zaliha vode, što je ključno u sušnim razdobljima.