联合国警告:老化的水坝构成威胁日益加剧的威胁–大多数人类都可能处于危险之中
在报告的案例研究中:非洲的卡里巴水坝(Kariba Dam)是世界上最大的人工水库,蓄³水181公里。2014年贷款了近3亿美元来维修大坝,预计2023年完工。该报告说:“尽管年纪已高,但像卡里巴这样的水坝,如果经常性地投入维修,将可能继续运转更长的时间,因为它们可能太大,风险很大且难以拆除。”
到2050年,大多数人类将生活在20世纪建造的大型水坝的下游。维护费用越来越高,专家预见了大坝退役的趋势。
联合国大学的分析显示,到2050年,地球上大多数人将生活在20世纪建造的成千上万座大坝的下游,其中许多已经达到设计寿命或超出其设计寿命。
报告“老化的水利基础设施:联合国大学位于加拿大的水,环境与健康研究所表示,正在出现的全球性风险是,全球58,700座大坝中的大多数是在1930年至1970年之间建造的,设计寿命为50至100年,而在50年后混凝土大坝“很可能会开始表现出老化迹象。”
该论文说,老化的迹象包括水坝倒塌的情况增加,水坝维修和保养的成本逐渐增加,水库沉积增加以及水坝的功能和有效性丧失,这是“相互关联的”表现。
该报告说,经过精心设计,建造和维护的大坝可以“轻松地”达到100年的使用寿命,但预测“退役”的增加(在美国和欧洲,这种现象正在加速发展),因为经济和实际的限制阻止了老化的大坝的形成。已升级,或者如果原来的用途现在已过时。
如今,大型水坝的老化问题只面临相对较少的国家/地区-世界上所有大型水坝的93%位于仅以中国和美国为首的25个国家中。
在世界范围内,估计在大坝后面储存的巨大水量为7,000至8,300立方公里-不足一米的水量足以覆盖加拿大约80%的陆地。
该报告按世界区域和主要功能(供水,灌溉,防洪,水电和娱乐)概述了大坝的老化情况。
它还详细说明了旧水坝的风险增加,维护费用增加,由于沉积而导致的功能下降,恢复或重新设计自然环境的好处以及有利于社会的社会影响,决策者必须权衡这些因素,以决定采取何种措施。做。值得注意的是,“这些影响的性质在低收入国家和高收入国家之间有很大差异。”
该分析还包括来自美国,法国,加拿大,印度,日本以及赞比亚和津巴布韦的大坝退役或老化案例研究。
气候变化将加速大坝的老化过程
“这份报告旨在引起全球对日益老化的储水基础设施问题的关注,并激发国际社会为应对这种不断上升的水风险而做出的努力,”联合国大学-INWEH主任弗拉基米尔·斯马赫金(Vladimir Smakhtin)说。
“要强调的事实是,洪水和其他极端环境事件的频率和严重性不断上升,可能使大坝的设计极限不堪重负,并加速了大坝的老化过程。因此,必须在气候变化的背景下做出退役的决定。”
笔记主要作者和联合国大学-INWEH高级研究员杜明达·佩雷拉(Duminda Perera):“如今,大型水坝老化的问题只面临相对较少的国家,全世界93%的大型水坝仅分布在25个国家中。”
他说:“大型水坝建设在20世纪中叶激增,并在1960年代至70年代达到顶峰,特别是在亚洲,欧洲和北美,而在非洲,高峰期发生在1980年代。之后,新建的大坝数量不断减少。”
UNU-INWEH报告的封面。
根据这份报告,世界不太可能看到像20世纪中叶那样的另一次大坝建设革命,但是那时建造的水坝将不可避免地显示出它们的年龄。
中国拥有23,841座大坝(占世界总数的40%)。仅在四个亚洲国家中就发现了32,716座大坝(占世界总量的55%):中国,印度,日本和大韩民国-其中大多数将很快达到50年的门槛。非洲,南美和东欧的许多大型水坝也是如此。
大型水坝建设的速度在过去的40年中急剧下降,并继续下降,部分原因是“全球此类水坝的最佳位置已逐渐减少,因为全球近50%的河流已经被水坝分散或调节,”报告说。
同样,人们对水坝,特别是大型水坝的环境和社会影响,以及关于替代性储水类型,基于自然的解决方案以及水力发电以外的能源生产类型的新兴思想和实践也引起了强烈关注。
大坝退役司机
公共安全,不断上升的维护成本,水库沉淀和自然河流生态系统的恢复,都是导致大坝退役的原因。
但是,迄今为止拆除的大多数水坝很小。使大型水坝退役(由ICOLD定义为从最低地基到波峰至少15米或更多,或5至15米水坝超过300万立方米的蓄水能力)“仍处于起步阶段,在过去十年中只有少数已知案例。”
“一些关于老化和退役的大型水坝的案例研究表明,安全地协调水坝拆除通常是必要的过程的复杂性和持续时间,”该研究的合著者和联合国大学-INWEH副教授R. Allen Curry补充说。新不伦瑞克省。
“即使拆除小水坝,也需要数年(通常是数十年)的专家和公众的持续参与,以及冗长的法规审查。随着大坝大规模老化的进行,重要的是要制定一个协议框架,以指导和加速大坝的拆除过程。”
报告称,退役还将对当地和地区的社会,经济和地理环境产生各种正面和负面的经济,社会和生态影响,“对于保护一个地区的更广泛的可持续发展目标至关重要”。
“总体而言,在蓄水基础设施发展的总体规划过程中,大坝退役应与建造大坝同等重要。”
“最终,价值判断将决定许多大型储水结构的命运。这不是一个容易的过程,因此汲取教训并分享大坝退役的经验应该是一个共同的全球目标。此类知识的缺乏和对相关区域/国家政策/实践的缺乏反映可能会逐渐老化,并逐渐影响适当管理储水基础设施的能力。”
###
该报告由联合国日内瓦国际大学的三位专家共同撰写,由瑞士日内瓦国际与发展研究学院的斯宾塞·威廉姆斯(Spencer Williams)合着。以及加拿大汉密尔顿的麦克马斯特大学的泰勒·诺斯(Taylor North)。
按数字
一般的
58,700:在国际大水坝委员会(ICOLD)数据库中注册的大水坝,大型水坝的高度定义为从最低基础到波峰的高度超过15米,或者高出5到15米,超过300万立方米( 0.003平方千米)。在58,700座大坝中,大约有八分之一的水容量为10,000立方米(0.1 km3)7,000至8,300 km3:全世界大坝后面储存的水量-每年约占全球河流总排放量的六分之一在不到一米的水深下可覆盖加拿大80%的陆地50至100年:1930年至1970年之间建造的水坝的设计寿命(当时建造了大多数现有的大水坝)。平均的寿命:50年〜16,000年:北美和亚洲50年至100年的大型水坝〜2,300年:北美和亚洲100年以上的大型水坝美国/加拿大
56:平均年龄为90,580美国水坝(所有尺寸)85%+:到2020年,美国大坝的使用寿命达到或超过其预期寿命75%:50年后发生的美国大坝倒塌640亿美元:翻修美国大坝的估计费用1,275:最近30年在美国21个州拆除的大坝;仅在2017年就拆除了80座50%以上:加拿大50年以上的大型水坝亚洲/太平洋
中国
56%:位于中国和美国的世界大型水坝所占比例(排名前25位的国家约占93%以上)23,841:中国的大型水坝(在任何国家中占最大比例,占世界总数的40%)60:亚洲55%的世界大坝比例:仅在四个国家(中国,印度,日本和大韩民国)中的世界大坝比例,其中大多数将很快达到50岁印度
1,115+:印度大型水坝将在20254,250+中使用约50年:印度大型水坝将在5064年后使用50+年:印度大型水坝将在20503.5年前使用150+年:如果100多年前建造的印度Mullaperiyar大坝倒闭,大约有多少人处于危险之中。在地震活跃地区的大坝显示出重大的结构缺陷,其管理是喀拉拉邦和泰米尔纳德邦之间的一个有争议的问题。日本
100年以上:日本大型水坝的平均年龄澳大利亚
650:澳大利亚的大型水坝,其中一半已有50多年的历史; 50多家公司已经运营了100多年。澳大利亚水力发电的部分:65%英国/欧洲
100年以上:英国大型水坝的平均年龄〜10%:欧洲的大型水坝100年以上非洲
2,000个:非洲的大型水¼坝(其中有南非),是所有大洲中最少的;主要用于灌溉UNU-INWEH由加拿大政府通过加拿大全球事务部提供支持,并由加拿大汉密尔顿的麦克马斯特大学主办。