Historical Significance of Dams in Society

Przez wieki, tamy odgrywały ważną rolę w żywotności społeczności jezior i rzek. Mogą być wykorzystywane do generowania energii elektrycznej, zmniejszają ryzyko powodzi, przechowują wodę i zapewniają nawadnianie okolicznych terenów. Tamy i zastawki zapewniają również stały poziom wody do użytku rekreacyjnego i pomagają w magazynowaniu składników odżywczych. Przez dziesiątki lat zapory były znakiem postępu i zdolności człowieka do okiełznania siły natury. Jednak ze względu na obawy związane z bezpieczeństwem i ochroną środowiska, wraz z większą różnorodnością dostępnych obecnie opcji energetycznych, to się zmienia.

„Tamy muszą być zainstalowane i utrzymywane prawidłowo. Należy również wziąć pod uwagę przestarzałą, zawodną infrastrukturę, której utrzymanie lub wymiana jest często ekonomicznie niewykonalna” – wyjaśnia Wes Farrand, inżynier budownictwa lądowego z firmy Snyder & Associates.

W Stanach Zjednoczonych istnieje ponad 90 000 zapór na drogach wodnych naszego kraju. W samym stanie Iowa jest ponad 400 zapór publicznych o różnej pojemności. Przywrócenie lub wymiana infrastruktury zapory może kosztować podatników miliony dolarów. Więc kiedy zapora nie służy już użytecznemu celowi, społeczności często stają przed trudnym wyborem usunięcia zapory. Ta decyzja stawia dwa podstawowe pytania:

• Ile kosztuje usunięcie tamy?
• Jakie są korzyści z usunięcia tamy?

Aby pomóc żyjącym społecznościom przejrzeć ich opcje i określić najlepszy kierunek działania, zespół Snyder & Associates przeprowadza kilka publicznych imprez i spotkań każdego roku.

„Badanie opinii społeczności na temat utrzymania, przywrócenia, usunięcia lub modyfikacji tamy jest bardzo ważne. To jest dokładnie to, co zrobiliśmy podczas pracy z miastem Fort Dodge podczas Central River District Master Plan,” dzieli się Nichoel Church, Environmental Scientist z Snyder & Associates.

Determining the Cost & Funding of Dam Removal

Istnieje bezpośredni związek pomiędzy rozmiarem i złożonością tamy a kosztem jej usunięcia. Mała, ziemna zapora może kosztować dziesiątki tysięcy dolarów, podczas gdy usunięcie zapory nisko położonej może kosztować setki tysięcy dolarów. Usunięcie dużej, betonowej tamy może z łatwością sięgnąć milionów dolarów.

Wiele opcji pomocy finansowej jest dostępnych za pośrednictwem agencji i fundacji, które zapewniają pomoc w odbudowie rzek i usuwaniu zapór. Fundusz odnawialny państwa czystej wody (CWSRF) i dotacje EPA, takie jak ustawa o czystej wodzie, sekcja 319 to tylko dwa przykłady.

Korzyści z usuwania zapór: Improving Safety, Recreation & the Environment

With proper design and permitting, dam removal provides numerous benefits for natural systems. Usunięcie tamy, która przecina drogę wodną, taką jak strumień lub rzeka, poprawia bezpieczeństwo, możliwości rekreacyjne i środowisko.

Poprawa bezpieczeństwa

Woda w pobliżu tamy może wydawać się spokojna i gładka, ale często jest zbyt silna dla żeglarzy i pływaków, aby bezpiecznie się po niej poruszać. Silne turbulencje i prądy recyrkulacyjne mogą łatwo zepchnąć łodzie i ludzi pod wodę, a następnie przyciągnąć ich z powrotem do czoła tamy w powtarzającym się cyklu. Każdego roku dziesiątki ludzi tonie w pobliżu zapór wodnych w Stanach Zjednoczonych. Dekonstrukcja tamy usuwa to zagrożenie bezpieczeństwa.

Dodatkowo, bez konsekwentnego monitorowania i konserwacji, małe tamy ziemne będą się pogarszać i zawodzić. Niesamowita objętość wody, która uwalnia się podczas awarii zapory ziemnej stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa i może spowodować niszczycielskie szkody w dole rzeki. Zagrożenie bezpieczeństwa stwarzane przez zapory jest dodatkowo zilustrowane dwoma ostatnimi projektami, nad którymi pracował nasz zespół.

• Podczas projektowania łagodzenia skutków niskiej tamy czołowej i stabilizacji brzegów Squaw Creek w Ames, Iowa, dwóch kajakarzy zostało zabranych do szpitala po tym, jak prawie utonęli. W refleksji nad projektem, Steve Klocke, inżynier budownictwa Steve Klocke z firmy Snyder Associates, powiedział: „Dobrze wiedzieć, że zagrożenie zostało wyeliminowane, a teren jest teraz bezpieczniejszy do użytku rekreacyjnego.”
• Przed usunięciem tamy hydroelektrycznej w Fort Dodge, Iowa, młody mężczyzna stracił życie po wywróceniu się jego kajaka. Tony Trotter, inżynier miasta Fort Dodge, mówi, że ten wypadek umocnił ich decyzję o kontynuowaniu projektu usunięcia tamy.

Poprawa możliwości rekreacyjnych

Usuwanie tamy zwiększa możliwości rekreacyjne w wodzie i wzdłuż przyległej linii brzegowej. Żeglowne drogi wodne są rozszerzone poprzez usunięcie tamy, pozwalając żeglarzom i kajakarzom na zbadanie obszarów, które kiedyś były zbyt niebezpieczne. Wędkarze również odnoszą korzyści dzięki zwiększeniu różnorodności gatunkowej ryb i wydłużeniu czasu migracji po usunięciu tamy. Resztki materiału z zapór mogą być nawet użyte do stworzenia nowych siedlisk ryb w okolicy.

„Modyfikacja zapory Squaw Creek poprawiła możliwości rekreacyjne dla kajaków, kanu i wędkarstwa, jednocześnie czyniąc je bezpieczniejszymi”, stwierdza Klocke.

Kilka zapór w Iowa i na Środkowym Zachodzie zostało usuniętych lub zmodyfikowanych w celu wspierania rekreacji wodnej. Ma to dodatkową korzyść w postaci tysięcy dolarów pochodzących z turystyki zagranicznej. Miasto Fort Dodge planuje włączyć projekt usunięcia zapory do większego projektu rewitalizacji rzeki. Kajakarze i entuzjaści wody będą mogli przemierzać rwące rzeki na północ od dawnej tamy hydroelektrycznej, przez Central River District i obszar dawnej Little Dam. Miasto współpracuje również z Webster County Conservation, aby poprawić możliwości przepływu wody na Lizard Creek.

Podniesienie środowiska

Początkowo tamy były projektowane, aby kontrolować wodę, okres – i wpływ na środowisko nie był w pełni brany pod uwagę. Obniżona jakość wody, zaburzona cykliczna temperatura strumienia i zmienione naturalne meandry dróg wodnych to tylko kilka sposobów, w jaki zapory negatywnie wpłynęły na środowisko. Usunięcie zapory poprawia jakość wody poprzez umożliwienie jej naturalnego przepływu. Naturalne przepływy pozwalają na normalny ładunek osadów, zwiększoną ilość rozpuszczonego tlenu i zmniejszone stężenie tlenu.

Rybne i bezkręgowe gatunki znacznie korzystają z usunięcia tamy, jak również. Wiele zapór działa jak bariery, ponieważ zostały zaprojektowane i zbudowane bez uwzględnienia przejścia dla ryb i bezkręgowców. Usuwanie zapór jest bardzo korzystne dla tych gatunków poprzez umożliwienie swobodnego przejścia w górę i w dół rzeki, co jest kluczowe dla wzorców migracji. Ponadto, po usunięciu zapory często dokumentuje się większą różnorodność gatunków ryb i bezkręgowców zarówno w górę, jak i w dół rzeki. Po usunięciu tamy hydroelektrycznej w Fort Dodge, wędkarze są teraz w stanie łowić sumy płaskie w górę rzeki od poprzedniej lokalizacji tamy. Według Nichoel Church, ten gatunek suma jest dużą rybą rzeczną, która była obserwowana tylko w dół rzeki od tamy przed jej usunięciem.

Podczas całkowitego usunięcia tamy, ryfle skalne lub serie dużych głazów są często budowane w miejscu tamy, aby zapewnić funkcje w strumieniu. Korzyści z tych cech obejmują stabilizację koryta kanału, zapewnienie siedliska dla tarła ryb, zmniejszenie prędkości i zwiększenie poziomu tlenu w dolnym biegu rzeki.

Częściowe usunięcie tamy może być korzystne, jeśli pełne usunięcie spowodowałoby uwolnienie znacznej ilości osadów. W przypadku częściowego usunięcia, wysokość tamy jest zredukowana, co eliminuje niebezpieczny prąd recyrkulacyjny. Dodatkowe głazy lub riffle mogą być dodane jako struktury w strumieniu, aby zmniejszyć prędkości w dół rzeki.

Po usunięciu zapory, brzegi drogi wodnej zazwyczaj odzyskują swoje właściwości, rozwijając naturalne bufory łęgowe i przywracając tereny zalewowe. Te nowe obszary zwiększają ilość dostępnej naturalnej roślinności lądowej i poprawiają ekologię drogi wodnej. „Usuwanie zapór pozwala na naturalne odkładanie się osadów, co przynosi korzyści środowisku” – mówi Trotter.

Dokumentacja: The Dam Removal Process

Usuwanie zapór może przynieść znaczące korzyści środowiskowe dla działu wodnego. Określenie właściwego sposobu działania wymaga odpowiedniego poziomu dokumentacji, w tym oceny rzeki, modelowania hydraulicznego oraz analizy kosztów i korzyści.

„Usunięcie lub modyfikacja zapory nie powinny być traktowane lekko. Wymaga badań, planowania i krytycznego myślenia, wraz z innowacyjnym podejściem do projektowania. Mieliśmy przyjemność pomagać miastu Fort Dodge i Ames w ich projektach usuwania i modyfikacji zapór i z niecierpliwością czekamy na pomoc innym społecznościom”, podsumowuje Jeff Walters, lider grupy nauk środowiskowych w Snyder & Associates.