Вечны ли плотины на реках

Вечны ли плотины на реках?
Демонтаж плотин в США
• В США до 2 миллионов плотин разного размера.
• Инженерный корпус вооруженных сил США насчитал 75
тыс. плотин высотой более 6 футов и десятки тысяч
более мелких.
• Их строили для предотвращения паводков, в
рекреационных, ирригационных и противопожарных
целях, для водо- и электроснабжения.
• Последней задаче служат всего 2210 плотин.
• Сегодня многие из них уже не выполняют
первоначальных задач, а более 4 тысяч стали просто
опасны.
• К 2020 г. 85 % американских плотин достигнут
50 лет – критически для этих сооружений.
• Снижается и их экономическая эффективность:
- из-за накопления осадков водохранилища уже не
могут накопить проектный объем воды
- осадки осложняют доступ воды к турбинам
- выполнение противопаводковых функций, и
расходы на очистку и поддержку основных функций
сооружений фактически часто превышают
получаемые прибыли от старых плотин.
Поэтому решение о демонтаже нередко
принимают сами владельцы, готовые взять на
себя соответствующие расходы.
Причины
• Часто плотины убирают во избежание ущерба, наносимого
экосистемам и биоразнообразию.
• По оценке федеральной Службы рыбы и дичи США
миграционные пути для 91 % видов рыб в Новой Англии
перекрыты плотинами.
• Плотины замедляют речной сток, способствуя накоплению
вредных для экосистемы осадков, в том числе и на бывших
нерестилищах, способствуют повышению температуры воды и,
в конечном итоге, делают ее непригодной для наиболее
чувствительных видов.
• Резко снижается содержание кислорода в воде.
• В 1973 г. была демонтирована плотина на реке Гудзон в штате
Нью Йорк - скопившиеся осадки не подвергались анализу, в
результате экосистеме реки и здоровью людей был нанесен
большой ущерб. Сейчас, спустя много лет, бывший владелец
плотины, компания Дженерал Электрик, вынуждена проводить
работы по очистке русла от токсичных осадков.
Кампания «Открытые реки»
• Инициирована Национальной ассоциацией
океана и атмосферы (NOAA) в 2005 г.
• В партнерстве с ассоциацией «Реки Америки»
инициаторы оказывают финансовую и
техническую поддержку муниципалитетам и
частным владельцам плотин, готовым вернуть
рекам их естественный облик.
• За последние 50 лет более 600 плотин в США
ликвидированы и 1700 миль речных русел
открыты для свободного хода рыбы.
• Кампания приносит хороший рекреационный
эффект и, в перспективе, дает надежду на
возрождение промышленного рыболовства
в реках.
• Несмотря на мировую кампанию по
сокращению использования
ископаемого топлива, опыт показывает,
что гидроэнергетика не может
рассматриваться как альтернатива
нефти.
• Акцент нужно сделать на
повышение энергоэффективности,
совершенствование технологий и
снижение экологического ущерба от
существующих плотин.
Демонтаж плотин в США:
есть ли выгоды?
1. Они превышают расходы. В 1996 г. исследования в рамках Экспортной
Информационной Системы дали результаты - значительные рыночные
выгоды будут получены вследствие развития рекреационного бизнеса,
туризма и спортивного рыболовства.
2. Выгоды – доходы, которые за 100 лет после демонтажа плотин
достигнут 164 миллиона долларов.
3. Государственный Институт штата Колорадо провел обширное
исследование нерыночных благоприятных возможностей, которые могут
привести к повышению благосостояния вследствие восстановление реки
Элхва, ее рыбных угодий и возврату в естественное состояние.
4. “Нерыночная ценность” - средства, которые люди захотят платить,
чтобы пользоваться продуктом или услугами. Например, рыболовыспортсмены - удовольствие от отдыха больше, чем рыночная стоимость
пойманной рыбы.
Американская общественность оценивает нерыночный доход от
проекта в 3.5 миллиарда долларов США.
Как плотина будет
демонтирована?
• Первоначальный этап программы по восстановлению реки
будет осуществлен в течение 2-х лет.
• В начале будет спущен резервуар Миллс, плотина Глэн
Каньон останется на месте для обеспечения накопления
вод, пока не будет завершено осушение резервуара
Олдвел.
• Плотина Эльхва будет демонтирована контролируемым
взрывом.
• Плотина Глайнс Кэньон – сочетанием контролируемого
взрыва и распиливания резаками с алмазным напылением.
Донные отложения размоются и удалятся водами реки, т.е.
естественным образом.
Сколько стоит демонтаж
плотины?
• Предпочтительнй вариант - река вследствие
естественной эрозии удаляет большую часть
накопленных отложений.
• Стоимость - 135 миллионов долларов США.
• В эту сумму включаются все расходы,
(выкуп территории, демонтаж плотины,
охрана качества воды и восстановление
рыбных ресурсов).
Глэн Каньон
• Национальный парк Глен-Каньон, в штат Аризона. В
его пределах, по обе стороны границы между
штатами Юта и Аризона расположено озеро Пауэлл.
• В 1956 г. в Глен Каньоне началось строительство
плотины для создания запасов воды в верхнем
течении реки Колорадо.
В результате этого образовалось оз. Пауэлл, которое
заняло всю впадину каньона и стало вторым по
величине водохранилищем в США.
До нынешней отметки вода в озере поднималась в
течении семнадцати лет.
Береговая линия озера изрезана мысами и утесами,
а от воды всюду вверх поднимаются отвесные
красно-оранжевые стены.
Дамба Каньона Глен (Glen Canyon Dam)
• Высота дамбы - 178 метров над уровнем реки Колорадо.
• Внизу - маленькая ГЭС. 17 лет понадобилось для того, чтобы
уровень воды в озере Пауэлл поднялся до нынешней отметки.
• В 1972 г. озеро и близлежащие земли вошли в состав новой
национальной зоны отдыха – «Глен-Каньон», сюда приезжают
любители рыбалки и водных видов спорта.
• Автор проекта по строительству дамбы, затопившей Глен
Каньон, признал в 2000 г., что это была его самая большая
ошибка за всю жизнь.
• Строительство плотины было необходимо,
чтоб создать запас воды в засушливом
регионе, ну и получение энергии.
• Высота арочно-гравитационной плотины 178
метров над уровнем реки.
• В машинном отделении установлено 8
гидроагрегатов, общей мощностью 1300 МВт.
Так было создано водохранилище,
являющееся вторым по величине
искусственным озером в США.
Что будет с донными отложениями?
(накопившимися за плотиной)
• Со времени возведения в начале столетия, плотина
прервала процесс естественного перемещения донных
отложений.
• В результате теперь там, на дне водохранилищ скопилось
8.5 миллионов кубических ярдов крупнозернистых частиц
(песок и более крупнозернистые отложения) и 9.2 миллиона
кубических ярдов мелкозернистых отложений (ил и глина).
• Согласно Проекта река размоет от 1.2 до 2.6 миллионов
кубических ярдов крупнозернистых донных отложений и от
4.8 до 5.6 кубических ярдов илов и глин.
• Это составляет менее половины общего объема донных
отложений в водохранилище. Оставшиеся донные
отложения останутся в зоне исторической поймы реки в
пределах котлованов водохранилищ и закрепятся
растительностью.
Как демонтаж повлияет на
качество воды?
• Мелкие донные отложения будут вымываться,
что приведет к временному ухудшению качества
воды реки вследствие повышения
турбулентности.
• Водопользователи будут защищены от этого
воздействия согласно требований
Постановления о Восстановлении реки Эльхва.
• Водопользователями реки являются бытовые и
промышленные потребители в г. Порт-Анжелес,
Ассоциации водопользователей Драй Крик, и
Эльхва Плейс.
• Пик ухудшения качества воды придется на период
эродирования донных отложений.
• Промышленные водопользователи реки Эльхва будут
защищены методом фильтрации воды через ложе
реки и водосбора в фильтрационных резервуарах
или в перфорированных трубах, уложенных или
оборудованных под ложем реки.
• Во время демонтажа плотины эти мероприятия будут
дополнены технологиями предварительной
водоподготовки в открытом канале с применением
сертифицированного флоккулянта и осаждением во
временном отстойнике
Не увеличит ли демонтаж
плотины риск наводнений?
•
Ни одна из плотин не справляется с задачей контроля за
наводнениями - демонтаж плотины не увеличит угрозу разливов.
•
Однако восстановление естественного перемещения донных
отложений в нижнем течении реки позволит донным отложениям
накапливаться в тех местах, которые подверглись эрозии с того
времени, когда еще была построена плотина.
•
Это приведет к повышению уровня поверхности воды реки.
•
Это увеличение будет колебаться в пределах одного двух футов в
некоторых местах по реке, при среднем увеличении в два фута.
•
Многие участки, которые возможно будут затапливаться, уже и
так, находятся в зоне риска – в пойме, формировавшейся в
течение 100 лет. В настоящее время работы по повышению
уровня Плотины федерального значения Противопаводковой
защиты территорий нижнего течения реки Эльвха и меры по
защите промышленных и бытовых водопользователей
полностью включены в вариант реализации программы.
Что будет с осушенными
водохранилищами?
• В настоящее время водохранилища занимают около 684
акров прибрежных зон обитания и ветландов.
• После спуска водохранилищ и восстановления естественного
природного режима течения реки 562 акра будут заняты
лесами низменностей и прибрежной полосы, а остальная
часть станет речной донной зоной обитания.
• Восстановление растительности в котлованах водохранилищ
произойдет за счет естественной реколонизации
дополненной программой посадок местных видов.
Использование семян, черенков и деревьев различного
возраста поможет создать более разнообразную по
структуре природную систему.
• Целью этого будет восстановление леса и растительности в
том виде, в котором они существовали до строительства
плотин. Хотя полное восстановление займет около 100 лет,
растительность начнет появляться уже через три года.
Что будет сделано для возвращения
рыбы после демонтажа?
• План восстановления стада рыбы предусматривает выпуск
мальков лосося и других местных видов рыб в реку и
притоки, расположенный выше плотины.
• По каждому стаду имеется план восстановления
численности, созданный на основании требований зоны
обитания исторической информации по численности рыбы
в речной системе.
• После выпуска, достижения взрослого возраста и миграции
в море выпущенная рыба вернется для икромета на места
выпуска.
• Вылов этой рыбы будет контролироваться таким образом,
чтобы сохранилось достаточно взрослой рыбы для
поддержания численности.
Как будет компенсирована потеря
электроэнергии, возникшая вследствие
демонтажа плотин?
• Компенсация потерь в получении электроэнергии для нужд
предприятия “Дайшова Америка Мил” будет организована
Управлением Энергетики г. Бонвиль через компанию “ПортАнжелес Сити Лайт” при сохранении таких же расценок, как
для других промышленных пользователей.
• Компенсирующая энергия может быть получена от
существующих источников или вновь построенных
источников через сеть Управления Энергетики г. Бонвиль.
• Предприятие “Дайшова Америка Мил” единственный
потребитель электроэнергии, которая генерировалась
плотинами, получала от плотин только 38-43 процента всей
требуемой электроэнергии и согласна на условия Закона по
восстановлению реки Эльвха, потому что там
предусмотрено проведение долгосрочной программы
бесперебойного снабжения электроэнергией и повышения
экономического благосостояния
Не повлияет ли демонтаж плотин и потеря в
производстве электроэнергии на уровень
готовности города Порт-Анжелес к
реагированию на природные катастрофы?
• Вероятность отключения города Порт-Анжелес от Сети
Энергетического Управления очень мала.
• Управление подает электроэнергию на Порт-Анжелес по двум
веткам, каждая из которых может нести полную нагрузку для
местных потребителей. Обе линии передачи стоят на мощных
металлических опорах башенного типа, и выход из строя обеих
из них одновременно имеет очень малую вероятность.
• Если даже такое невероятное происшествие случится, энергия,
получаемая от плотин, может покрыть только 12 % потребности
местных потребителей. В дополнение к этому единственный
способ доставить электроэнергию определенным приоритетным
потребителям, таким как скорая помощь, например, – это
физически отключить все другие силовые линии в населенных
пунктах. Поэтому плотины не являются надежным источником
электроэнергии для этого района.
Река Элуа в штате Вашингтон
• Демонтаж плотин двух крупных ГЭС, которые
преграждали нерестовые пути лососям в течение почти 100 лет.
• Это – первый крупный проект такого рода в истории США,
которым начинается целая кампания по возрождению
нарушенных плотинами речных экосистем.
• 45-мильная река Элуа, впадающая в залив Хуан де Фука,
пересекает крупный национальный парк на полуострове
Олимпик близ Сиэтла. В ней обитают все пять местных видов
тихоокеанских лососей и три вида тайменя.
• До сооружения плотин ежегодно в реку заходило до 400 тысяч
лососей, теперь – не более 3 тысяч, да и те не могут подняться
выше 5 миль от устья, где стоит первая дамба. 90 % исконных
нерестилищ для рыб недоступны.
• Дамба на Элве
17 сентября 2011 года начался демонтаж двух больших
ГЭС на реке Элва (почти Эльба) в штате Вашингтон,
которые в течение около 100 лет препятствовали
миграции лососевых. Это крупнейший в истории США
проект по демонтажу дамб, однако не единственный,
что иллюстрирует рост влияния движения за
возрождение рек.
Большая часть бассейна реки Элва, длиной 45
миль, расположена на территории Олимпийского
Национального парка штата Вашингтон, и
является местом нереста всех пяти видов
тихоокеанского лосося, а также трех видов
форели. За годы существования дамб
численность лососевых, возвращающихся на
нерест снизилась с 400 до 3 тысяч особей.
• Первая из ГЭС была сооружена в 1913 году, вторая –
в 1927. В настоящее время их энергия суммарно
обеспечивает менее половины потребности местной
бумажной фабрики.
• Решение о демонтаже - the Elwha River Ecosystem
and Fisheries Restoration Act – было принято в 1992
году.
• Проект стоимостью $325 million включает выкуп двух
дамб и гидроэлектростанций у их нынешних
собственников, создание двух станций по очистке
воды, противопаводковых сооружений,
рыборазводного предприятия и теплиц для растений,
используемых для восстановления
растительного покрова.
• Спуск водохранилища будет осуществлен при
открытии соответствующих устройств плотины. При
этом будут сооружены временные дамбы и
водосливы, функционирование которых позволит
осуществить постепенное восстановление
первоначального русла реки.
• Процесс демонтажа плотин и спуска водохранилищ
займет около 3 лет. Главным в этом процессе
является извлечение и вывоз около 15 миллионов
кубических ярдов осадков, препятствующих
возрождению реки как нерестилища лососевых.
Вечны ли ГЭС?
• Нельзя забросить, отдать на произвол сил
природы.
• Надо вечно поддерживать в рабочем состоянии
(что практически вряд ли выполнимо)
• По истечении определенного срока гидроузел
должен быть демонтирован, а водохранилище
слито или превращено в замкнутый водоем.
• Только так можно избежать катастрофических
последствий стихийного разрушения.
• Стоимость вывода из эксплуатации АЭС
сравнима с затратами на ее постройку. То же
самое касается и ГЭС.
Вечны ли ГЭС?
• Сооруженные в СССР плотины ГЭС рассчитаны
на работу в течение 100 лет.
• С одной стороны, век - это немало, но с другой некоторые ГЭС, например Жигулевская ГЭС на
Волге, уже выработали около половины срока, а
то и больше.
• Что делать с отработавшими свое ГЭС?
• Во сколько обойдется их демонтаж или
капитальная реконструкция - вопрос встает уже
перед ныне живущими поколениями.
?