Удаление плотины - это процесс о сносе плотины, оставляя реку течь свободно. Это предпринимается по разным причинам, включая восстановление окружающей среды, слабость конструкции и расходы на техническое обслуживание.
Все плотины отрицательно влияют на водную среду рек, на которых они расположены, но эти эффекты часто сводятся на нет заявленным назначением плотины, будь то гидроэнергетика, защита от наводнений или другие функции. Когда негативное воздействие на окружающую среду перевешивает преимущества, можно рассмотреть возможность удаления плотины. Это произошло на реке Эльва в Олимпийском национальном парке в Вашингтоне, когда чрезвычайно богатая среда обитания лосося была нарушена устаревшей гидроэлектростанцией. До того, как на реке Эльва были построены плотины, ежегодно на нерест возвращалось 400000 лососей, но после строительства плотин это число упало до менее 3000. После того, как гидроэнергетические мощности плотин израсходовали свой срок службы, важность этого места обитания лосося потребовала снятия плотин на реке Эльва.
Обрушение плотины - еще одна угроза, которая может привести к сносу плотин. Иногда страх неудачи возникает из-за сейсмической активности или размещения плотины. Кроме того, чем старше плотина, тем больше вероятность ее разрушения. Во всем мире растущее число проектов строительства плотин 20-го века подходит к концу: по состоянию на 1996 год 5000 крупных плотин по всему миру были старше 50 лет. К 2020 году только в Соединенных Штатах 85% плотин в стране превысят этот 50-летний порог.
Наконец, экономические причины часто являются убедительной причиной для удаления плотины. Стоимость содержания устаревшего гидроэлектрического оборудования в рабочем состоянии через десятилетия после его установки или модернизации систем безопасности плотин может не окупиться. Кроме того, населенные пункты и промышленные объекты, которые десятилетия назад требовали гидроэнергетики, могут перемещаться и покидать плотину без цели.
Начиная примерно с 2000 года, большинство крупных проектов по удалению плотин и самый крупный отдельный проект, удаление двух плотин на полуострове Олимпик стоимостью 350 миллионов долларов США в рамках восстановления экосистемы Эльва, были вызваны восстановлением речных местообитаний и рыбоводов. Вдохновленная проектом Эльва, французская группа под названием SOS Loire Vivante успешно лоббировала демонтаж двух плотин в Верхней долине Луары и реконструкцию плотины гидроэлектростанции 1941 года на реке Алье. для восстановления среды обитания атлантического лосося.
В Соединенных Штатах в период с 1990 по 2015 год было снесено примерно 900 плотин, а ежегодно - еще от 50 до 60. Франция и Канада также завершили значительные проекты по удалению плотины Арасе на реке Кума, и первое удаление в Японии началось в 2012 году и планируется завершить в 2018 году.
Многие плотины на востоке США были построены на ватт е отвлечение, сельское хозяйство, завод водяные мельницы и другие цели, которые больше не считаются полезными. Из-за возраста этих плотин со временем увеличивается риск катастрофического разрушения. Кроме того, многие из этих плотин блокируют проходы анадромных рыб, таких как атлантический лосось и американский шед, и предотвращают попадание важных отложений в эстуарии.
Многие плотины на западе Соединенных Штатов были построены для водозабора сельскохозяйственных угодий в засушливых странах, при этом гидроэлектроэнергия выработка электроэнергии является очень значительным побочным преимуществом. Одним из крупнейших из этих проектов водозабора является проект бассейна Колумбии, который обеспечивает отвод воды на плотине Гранд-Кули. Бюро мелиорации управляет многими из этих проектов водозабора.
Некоторые плотины на Тихоокеанском северо-западе и Калифорнии блокируют проход для проходных видов рыб, таких как тихоокеанский лосось и стальноголовый. Рыболовные лестницы и другие проходы в значительной степени неэффективны для смягчения негативного воздействия на популяции лосося. Энергетическое управление Бонневилля управляет электроэнергией 11 плотин на реке Колумбия и 4 плотин на реке Снейк-Ривер, которые были построены Инженерным корпусом армии.
Чистая вода под плотиной Глен-Каньон, Аризона, СШАНа юго-западе пустыни плотины могут изменить природу экосистемы реки. В частном случае плотины Глен-Каньон, изначально теплая, наполненная наносами мутная вода вместо этого течет через Гранд-Каньон, прозрачная и холодная, что оказывает значительное влияние на нижнее течение. экосистемы. Три местных вида рыб вымерли в Гранд-Каньоне, а другие находятся под угрозой исчезновения после завершения строительства плотины, в том числе горбатый голавль и колючий присос.
Некоторые проекты плотин, например, на Проект Солт-Ривер в Аризоне, устраняет течение реки вниз по течению, перенаправляя поток в систему Аризонского канала для использования в сельском хозяйстве и городских условиях, так что только сухой канал или арройо направляется через пустыню.
Столько воды забирается из реки Колорадо для сельского хозяйства, городского использования и испарения за плотинами, что река больше не впадает в Калифорнийский залив.
Есть несколько способов снятия плотин, и выбранный метод будет зависеть от многих факторов. Размер и тип плотины, количество наносов за плотиной, водная среда под плотиной, кто владеет плотиной и каковы их приоритеты, а также сроки снятия плотины - все это факторы, которые влияют на то, как плотина будет демонтирована.. Удаление является дорогостоящим, независимо от того, что, и расходы обычно возрастают, когда большее внимание уделяется экологическим проблемам. К счастью, затраты на демонтаж плотины обычно делятся между несколькими заинтересованными сторонами, такими как владелец плотины и федеральное правительство, правительство штата или местное правительство. Ниже описаны четыре наиболее распространенных метода удаления плотины.
Управление отложениями - движущая сила во всех из них. Распространенная проблема для плотин заключается в том, что наносимые рекой наносы оседают в водохранилище и в конечном итоге заполняют его илом. Этот избыток наносов снижает гидроэлектрическую мощность водохранилища, изменяет русло реки вниз по течению, улавливает богатые питательными веществами отложения за плотиной и может оказывать опасное давление на саму плотину. Часто отложения, хранящиеся в водохранилище, полезны для прибрежного коридора под плотиной, могут восстановить среду обитания рыб, обеспечить питательными веществами и добавить их на пляж или лиман. В других случаях отложения могут увеличить мутность реки, нанося вред рыбе, размывать ландшафт и закапывать объекты инфраструктуры.
Здесь можно увидеть пять выемок на дамбе Каньона Глинес, поскольку она была удалена в течение многолетнего процесса.Отложения можно проверить до того, как они будут выпущены, чтобы определить, будет ли он вреден для ландшафта под плотиной. Если этого не сделать, удаление плотины может иметь неблагоприятные последствия. Например, когда в 1970-х годах была удалена плотина Форт-Эдвард на реке Гудзон, ПХБ в отложениях были выпущены, что повлияло на здоровье людей и диких животных ниже по течению.
Подход с надрезом и выпуском обычно используется из-за его экологических преимуществ. Это медленный метод, при котором водохранилище опорожняется через выемки, вырезанные в дамбе. Врезаны новые выемки, чтобы вода сливалась из резервуара с равномерным потоком. Осадки, задержанные за плотиной, стекают вниз по течению с фиксированной скоростью, что позволяет экосистеме адаптироваться к изменениям. Этот метод может занять месяцы или даже более года, но доказал свою эффективность в восстановлении видов рыб в реках. В проекте по удалению плотины в каньоне Эльва и Глинес использовался подход «выемка и спуск» с большим успехом.
Метод быстрого сброса - это и самый быстрый, и наименее затратный способ снятия плотины, но он имеет значительные недостатки. При таком подходе в основании дамбы вырывается большой туннель, который затем соединяется с водохранилищем. Весь объем воды будет стекать через этот туннель за считанные минуты или часы, а массовый выброс воды и наносов может вызвать сильное наводнение и эрозию вдоль реки вниз по течению на многие мили. Это может привести к разрушению прибрежной экосистемы вдоль реки, а также к опасному размыву свай мостов, заглубленных труб, дамб и другой инфраструктуры. Однако, если водохранилище, удерживаемое плотиной, относительно невелико и быстро впадает в более крупную реку или озеро, этот подход может быть реализован с минимальным воздействием либо на экосистему, либо на инфраструктуру человека.
Подход копания и осушения обычно является наиболее дорогостоящим методом удаления плотины, но в некоторых случаях он необходим. Это влечет за собой опорожнение всего резервуара, позволяя осадку высохнуть, а затем транспортировать его в безопасное место для утилизации. Это дорого и медленно, но если водохранилище расположено в непосредственной близости от гидроэлектростанций, на которые могут сильно повлиять выбросы наносов, это может быть необходимо. Другая ситуация, если отложения за плотиной содержат токсины. Их вывоз и безопасная утилизация важны для экологического здоровья реки.
Подход с отложенными отложениями - это последний широко используемый подход, который включает оставление отложений там, где они есть. Для этого необходимо изменить маршрут реки или ручья вокруг дамбы, что может оказаться дорогостоящим и сложным. Это может быть выполнено в местах, где метод копания и осушения имеет смысл, но которые слишком удалены, чтобы быть рентабельными.
Хотя рассматривается возможность снятия менее 1% плотин в США, в последние годы были предприняты попытки устранять недостатки существующих плотин, не устраняя их. Эти цели включают максимальную эффективность существующих плотин и минимизацию их воздействия на окружающую среду. Обновление оборудования и признание ограниченного срока службы плотин - два способа достижения этих целей. В их рамках план вывода плотины из эксплуатации и восстановления реки должен быть составлен задолго до того, как плотина превысит расчетный срок службы. Одна часть восстановления реки, которая не должна ждать, пока плотина будет снята, - это введение экологического стока. Наличие переменного количества воды, протекающей через плотину в разные сезоны, имитирует естественные сезонные колебания уровня воды из-за зимних и весенних штормов. Кроме того, рыбные лестницы могут быть добавлены к плотинам, чтобы улучшить сообщение реки и позволить рыбе добраться до места нереста. Есть споры об эффективности рыбных лестниц, но в целом некоторые рыбы выдерживают это, в отличие от нулевого нереста рыбы в их традиционном месте.
Четыре плотины вдоль нижней реки Снейк, построенные и до сих пор эксплуатируемые Инженерным корпусом США, служат в качестве источников гидроэлектроэнергии, а также поддерживают внутренний порт Льюистон, Айдахо для движения сельскохозяйственных барж. Эти четыре являются кандидатами на удаление из-за того, что за дамбами скопились миллионы кубических ярдов, которые поднимают уровень воды в прибрежных городах. В их число входят: 100 футов (30 м) Нижняя гранитная плотина, 1970 98 футов (30 м) Little Goose Dam, 100 футов (30 м) 1969 года Нижняя монументальная плотина и 100-футовая (30 м) плотина ледяной гавани 1962 года.
Ежегодно за четырьмя нижними плотинами на реке Снейк откладывается три миллиона новых кубических ярдов наносов. Город Льюистон, Айдахо и другие города вдоль реки Снейк построили систему дамб, обслуживаемую Инженерным корпусом армии. Дамбы в Льюистоне были спроектированы так, чтобы оставлять пять футов между уровнями воды и верхней частью дамбы. По состоянию на 2011 год осталось два фута. По мере того, как уровень воды продолжает повышаться, необходимо либо снять некоторые дамбы, либо углубить их, либо муниципальные дамбы будут продолжать подниматься. Корпус признает, что количество наносов в русле реки слишком велико для того, чтобы дноуглубительные работы были эффективными, и лидеры общины Льюистона обеспокоены тем, что более высокие дамбы будут отрезать город от рек.
Корпус начал дноуглубительные работы позади него. Нижняя гранитная плотина в 2015 году.
100-футовая (30 м) частная плотина Ринддж на Малибу-Крик в горах Санта-Моника в Калифорнии была построена в 1924 году и разрешена полностью заполнить осадком, что сделает его функционально устаревшим, но все же потенциально опасным. Малибу-Крик когда-то служил жильем самого южного стального населения мира. Но сегодня Steelhead больше не занимают ручей.
Аналогичная 1947 плотина Матилия около Охай, Калифорния была построена вопреки совету США. Инженерный корпус армии, в частности, заблокировал нерестилища стальной форели. После двойного надреза и значительного заиления 90% расчетной мощности было потеряно. По состоянию на 2013 год заинтересованные стороны соглашаются с тем, что плотина и ее наносы должны быть удалены, но источник финансирования не был определен.
В качестве решения нескольких долгосрочных проблем, связанных с правами на воду в бассейне Кламат, многостороннее Соглашение о восстановлении бассейна Кламат был подписан в начале 2008 года. Стороны соглашения включали штат Калифорния, штат Орегон, три племени коренных американцев, четыре округа и 35 других местных организаций и частных лиц.
Это соглашение предусматривало демонтаж четырех из плотин гидроэлектростанции на реке Кламат : плотины Джона К. Бойла 1958 года , плотины Copco Number 1 1922 года. и Copco Number 2, а также плотина Iron Gate 1964 года . Все четыре находятся в частной собственности PacifiCorp. В то время PacifiCorp столкнулась с циклом перелицензирования с Федеральной комиссией по регулированию энергетики, с потенциально дорогостоящими решениями для пассажа лосося и для решения проблемы роста токсичных бактерий Microcystis aeruginosa в Copco и Iron Gate. Резервуары.
29 сентября 2009 г. Pacificorp достигла принципиального соглашения с другими сторонами KBRA о демонтаже четырех плотин, ожидая одобрения Конгресса.
Конгресс не действовал, поэтому по состоянию на февраль 2016 г. Штаты Орегон и Калифорния, владельцы плотин, федеральные регулирующие органы и другие стороны достигли дальнейшего соглашения о демонтаже всех четырех плотин бассейна Кламат к 2020 году только с одобрения Федеральной комиссии по регулированию энергетики. Новый план был одобрен губернаторами Калифорнии и Орегона, а также министром внутренних дел США.
710 футов (220 m) Дамба Глен-Каньон была предложена для удаления из-за негативного воздействия, которое она оказывает на качество воды и прибрежную среду обитания реки Колорадо в Национальном парке Гранд-Каньон. Кроме того, водохранилище, запруженное позади него, озеро Пауэлл заполнило все каньоны на высоте до 160 миль (260 км) над плотиной. Это озеро, предоставляя возможности для отдыха, уничтожило более 160 миль (260 км) местообитаний вымирающих видов рыб реки Колорадо.
Водохранилище также теряет более 6 процентов от общего годового стока реки Колорадо на испарение и просачивание. Сторонники удаления плотины, такие как Институт Глен Каньон, также ссылаются на эти потери накопленной воды как на причину вывода плотины из эксплуатации. Если бы ее убрали, она затмила бы любой завершенный проект по удалению плотины в истории.
Дамба О'Шонесси в Калифорнии была построена в 1923 году и представляла собой первый большой экологический спор в США, поскольку она была построена в национальном парке. Споры по поводу плотины и водохранилища продолжаются и сегодня. Группы защитников природы, такие как Sierra Club, выступают за восстановление долины, в то время как другие утверждают, что оставить плотину на месте было бы лучшим экономическим и экологическим решением.
Две оставшиеся дамбы на реке Кинницкинник в Ривер-Фоллс, штат Висконсин, рассматривается для удаления, чтобы полностью восстановить реку Кинникинник до ее естественного состояния. Река Кинникинник, для краткости называемая Кинни, это река длиной 22 мили (35 км) на северо-западе Висконсина в Соединенных Штатах.. Кинни - это промысел в холодной воде, поддерживающий популяцию местной ручейковой форели и естественным образом воспроизводящую кумжу. Река Кинникинник официально признана водотоком класса I WI DNR, что указывает на то, что это «высококачественная» вода для форели, которая имеет достаточное естественное воспроизводство для поддержания популяций дикой форели на уровне или близком к пропускной способности.. Kinnickinnic также обозначен как вода с выдающимися ресурсами (ORW) WI DNR как выше State HWY 35, так и ниже дамбы Пауэлл-Фолс, однако участок реки Кинни через город Ривер-Фолс не включен в это обозначение, где река запружена в два водохранилища, не поддерживающих рыболовство. Это обозначение ORW указывает на то, что Kinni обеспечивает выдающиеся возможности для отдыха, поддерживает ценные рыбные хозяйства и среду обитания диких животных, имеет хорошее качество воды и не подвергается значительному воздействию со стороны человека. Это обозначение указывает на то, что штат Висконсин определил, что река Кинникинник требует дополнительной защиты от воздействия загрязнения. Эти обозначения предназначены для выполнения федеральных обязательств Закона о чистой воде, требующих от Висконсина принятия политики «против деградации», которая предназначена для предотвращения любого снижения качества воды, особенно в тех водах, которые имеют значительную экологическую или культурную ценность.
Местные заинтересованные стороны. В число организаций, участвующих в процессе перелицензирования FERC, входят Друзья Кинни, Отделение Kiap-TU-Wish компании Trout Unlimited, Земельный фонд Kinnickinnic River Land Trust и Речной Альянс Висконсина. Правительственные учреждения, также выступающие в качестве заинтересованных организаций, включают Висконсинское управление охраны дикой природы, Службу охраны рыбных ресурсов и дикой природы США и Службу национальных парков.
Wikisource содержит текст Британской энциклопедии 1911 года статьи Dams. |
Викискладе есть средства массовой информации, связанные с сносом плотины. |