Historical Significance of Dams in Society
Padoilla on vuosisatojen ajan ollut tärkeä rooli järvi- ja jokiyhteisöjen elinvoimaisuuden kannalta. Niillä voidaan tuottaa sähköä, vähentää tulvariskiä, varastoida vettä ja tarjota kastelua ympäröivälle alueelle. Padot ja padot varmistavat myös tasaiset vedenkorkeudet virkistyskäyttöä varten ja auttavat ravinteiden varastoinnissa. Vuosikymmeniä patoja pidettiin merkkinä edistyksestä ja ihmisen kyvystä valjastaa luonnonvoimat käyttöön. Turvallisuus- ja ympäristökysymysten sekä nykyisin saatavilla olevien energiavaihtoehtojen lisääntymisen vuoksi tämä on kuitenkin muuttumassa.
”Padot on asennettava ja huollettava asianmukaisesti. Lisäksi on otettava huomioon vanhentunut, rappeutuva infrastruktuuri, jonka ylläpito tai korvaaminen on usein taloudellisesti mahdotonta”, selittää Wes Farrand, Snyder & Associatesin rakennusinsinööri.
Yhdysvalloissa on yli 90 000 patoa maan vesistöissä. Pelkästään Iowassa on yli 400 julkisessa omistuksessa olevaa patoa, joiden kapasiteetti vaihtelee. Patoinfrastruktuurin kunnostaminen tai korvaaminen voi maksaa veronmaksajille miljoonia dollareita. Kun pato ei enää palvele hyödyllistä tarkoitusta, yhteisöt joutuvat usein vaikean valinnan eteen ja joutuvat poistamaan padon. Tämä päätös herättää kaksi ensisijaista kysymystä:
- Kuinka paljon patojen poistaminen maksaa?
- Mitkä ovat patojen poistamisen hyödyt?
Voidakseen auttaa elinkelpoisia yhteisöjä tarkastelemaan vaihtoehtojaan ja määrittelemään parhaan toimintatavan Snyder & Associatesin tiimi järjestää vuosittain useita yleisötilaisuuksia ja -kokouksia.
”Yhdyskunnan palautteen tutkiminen padon säilyttämisestä, kunnostamisesta, poistamisesta tai muokkaamisesta on erittäin tärkeää. Juuri näin teimme työskennellessämme Fort Dodgen kaupungin kanssa Central River District Master Plan -suunnitelman aikana”, kertoo Nichoel Church, Snyder & Associatesin ympäristötieteilijä.
Kustannusten määrittäminen & Patojen poiston rahoitus
Padon koon ja monimutkaisuuden sekä poistokustannusten välillä on suora yhteys. Pienen savipadon poistaminen voi maksaa kymmeniä tuhansia dollareita, kun taas matalan padon poistaminen voi maksaa satoja tuhansia dollareita. Suuren betonipadon poistaminen voi helposti nousta miljooniin dollareihin.
Jokien kunnostamista ja patojen poistamista tukevien virastojen ja säätiöiden kautta on saatavissa monia rahoitusapuvaihtoehtoja. Clean Water State Revolving Fund (CWSRF) ja EPA:n avustukset, kuten Clean Water Act, Section 319, ovat vain kaksi esimerkkiä.
Patojen poiston edut: Parannetaan turvallisuutta, virkistyskäyttöä & ympäristöä
Oikein suunniteltuna ja luvanvaraisesti toteutettuna patojen poistosta on lukuisia hyötyjä luonnonjärjestelmille. Vesistön, kuten puron tai joen, ylittävän padon poistaminen parantaa turvallisuutta, virkistysmahdollisuuksia ja ympäristöä.
Turvallisuuden parantaminen
Vesi padon läheisyydessä saattaa vaikuttaa rauhalliselta ja tasaiselta, mutta se on usein liian voimakasta veneilijöille ja uimareille turvallisen liikkumisen kannalta. Voimakas turbulenssi ja kiertävät virtaukset voivat helposti työntää veneet ja ihmiset veden alle ja vetää heidät sitten takaisin padon pintaan toistuvassa syklissä. Joka vuosi kymmeniä ihmisiä hukkuu patojen lähellä Yhdysvalloissa. Padon purkaminen poistaa tämän turvallisuusriskin.
Lisäksi ilman johdonmukaista seurantaa ja kunnossapitoa pienet maapadot rappeutuvat ja pettävät. Uskomaton vesimäärä, joka vapautuu, kun savipato pettää, on vakava turvallisuusriski ja voi aiheuttaa tuhoisaa vahinkoa alajuoksulla. Patojen aiheuttamaa turvallisuusriskiä havainnollistaa kaksi viimeaikaista hanketta, joiden parissa tiimimme työskenteli.
- Suunniteltaessa Squaw Creekin matalan padon lieventämistä ja penkereen vakauttamista Amesissa, Iowassa, kaksi melojaa vietiin sairaalaan sen jälkeen, kun he melkein hukkuivat. Snyder & Associatesin rakennusinsinööri Steve Klocke totesi projektia pohdiskellessaan: ”On hyvä tietää, että vaara on poistettu ja alue on nyt turvallisempi virkistyskäyttöä varten.”
- Ennen vesivoimapadon poistamista Fort Dodgessa, Iowassa, nuori mies menetti henkensä kajakin kaaduttua. Fort Dodgen kaupungin kaupungininsinööri Tony Trotter sanoo, että onnettomuus vahvisti heidän päätöstään jatkaa padon poistohanketta.
Virkistysmahdollisuuksien parantaminen
Padon poistaminen lisää virkistysmahdollisuuksia vedessä ja viereisellä rantaviivalla. Purjehduskelpoiset vesiväylät laajenevat padon poistamisen myötä, jolloin veneilijät ja melojat pääsevät tutkimaan alueita, jotka aiemmin olivat liian vaarallisia. Myös kalastajat hyötyvät, koska kalalajien monimuotoisuus lisääntyy ja vaelluspituudet pitenevät padon poistamisen jälkeen. Patojen jäljelle jäävää materiaalia voidaan jopa käyttää uusien kalojen elinympäristöjen luomiseen alueelle.
”Squaw Creekin padon muuttaminen paransi melonnan, kajakkimelonnan ja kalastuksen harrastusmahdollisuuksia ja teki siitä samalla turvallisemman”, Klocke toteaa.
Moninaisia patoja eri puolilla Iowaa ja Keskilänttä on poistettu tai niitä on muutettu tukemaan valtaväylän virkistyskäyttöä. Tästä on lisähyötynä se, että se tuo tuhansia matkailutuloja ulkopaikkakuntalaisilta vierailijoilta. Fort Dodgen kaupunki aikoo sisällyttää padonpoistohankkeensa laajempaan joen elvyttämispyrkimykseen. Melojat ja vesiharrastajat voivat kulkea entisen vesivoimapadon pohjoispuolella sijaitsevien koskien läpi Central River Districtin ja entisen Little Dam -padon alueen kautta. Kaupunki tekee myös yhteistyötä Webster County Conservationin kanssa parantaakseen valkovenemahdollisuuksia Lizard Creekissä.
Ympäristön nosto
Alun perin padot suunniteltiin veden hallitsemiseksi, piste – eikä ympäristövaikutuksia otettu täysin huomioon. Vedenlaadun heikkeneminen, purojen syklisten lämpötilojen häiriintyminen ja vesistöjen luonnollisten mutkien muuttuminen ovat vain muutamia tapoja, joilla padot ovat vaikuttaneet haitallisesti ympäristöön. Padon poistaminen parantaa veden laatua, kun vesi pääsee virtaamaan luonnollisesti. Luonnolliset virtaukset mahdollistavat normaalin sedimenttikuormituksen, lisääntyneen liuenneen hapen määrän ja pienentyneet happipitoisuudet.
Kala- ja selkärangattomat lajit hyötyvät myös suuresti patojen poistamisesta. Monet padot toimivat esteenä, koska ne on suunniteltu ja rakennettu siten, ettei niissä ole otettu huomioon kalojen ja selkärangattomien kulkua. Patojen poistaminen hyödyttää suuresti näitä lajeja, koska se mahdollistaa vapaan kulun ylävirtaan ja alavirtaan, mikä on elintärkeää vaellusmallien kannalta. Lisäksi kalojen ja selkärangattomien lajien monimuotoisuus on usein lisääntynyt sekä ylä- että alajuoksulla patojen poistamisen jälkeen. Fort Dodgessa sijaitsevan vesivoimapadon poistamisen jälkeen kalastajat voivat nyt pyydystää läskimonnia padon aiemmalta sijaintipaikalta ylävirtaan. Nichoel Churchin mukaan tämä monnilaji on suuri jokikala, jota on ennen padon poistamista havaittu vain padon alajuoksulla.
Kokonaan poistetun padon aikana padon kohdalle rakennetaan usein kiviriffeleitä tai sarjoja isoja lohkareita, joilla luodaan virtaamapiirteitä. Näiden ominaisuuksien hyötyjä ovat muun muassa uoman pohjan vakauttaminen, kalojen kutualueiden tarjoaminen, nopeuksien vähentäminen ja happipitoisuuden nostaminen alajuoksulla.
Padon osittainen poistaminen voi olla edullista, jos täydellinen poistaminen vapauttaisi merkittävän määrän sedimenttiä. Osittaisessa poistossa padon korkeutta pienennetään, jolloin vaarallinen kiertävä virtaus poistuu. Tässäkin tapauksessa voidaan lisätä lohkareita tai riffeleitä virtaamansisäisiksi rakenteiksi alavirran nopeuksien vähentämiseksi.
Padonpoistohankkeiden jälkeen vesistön rannat yleensä elpyvät, jolloin syntyy luonnollisia rantapuskureita ja tulva-alueet palautuvat. Nämä uudet alueet lisäävät käytettävissä olevan luonnollisen maakasvillisuuden määrää ja parantavat vesistön ekologiaa. ”Patojen poistaminen mahdollistaa sedimentin luonnollisen laskeutumisen, mikä hyödyttää ympäristöä”, Trotter sanoo.
Dokumentaatio: The Dam Removal Process
Padonpoistoprosessi
Padonpoisto voi tarjota merkittäviä ympäristöhyötyjä valuma-alueelle. Oikean toimintatavan määrittäminen edellyttää asianmukaista dokumentointia, mukaan lukien jokiarvioinnit, hydraulinen mallinnus ja kustannus-hyötyanalyysi.
”Patojen poistamiseen tai muuttamiseen ei pidä suhtautua kevyesti. Se edellyttää tutkimusta, suunnittelua ja kriittistä ajattelua sekä innovatiivista lähestymistapaa suunnitteluun. Olemme nauttineet Fort Dodgen ja Amesin kaupungin avustamisesta patojen poisto- ja muutoshankkeissa, ja odotamme innolla, että voimme auttaa muitakin elinkelpoisia yhteisöjä”, toteaa Jeff Walters, Snyder & Associatesin ympäristötieteiden ryhmäpäällikkö.