大坝的日益增长的危险

Kernsville Dam  The DEP has plans to remove the dam. Photo by Susan L. Angstadt  5/21/2018

本月早些时候,两座利比亚大坝的崩塌可能预示着一个可怕的新大坝时代的到来,在这个时代里,大坝建设的衰退将加速,而致命的大坝失败也将变得越来越普遍。后果可能对数百万人造成灾难性的影响。

在气候变化加剧的地中海气旋带来的强降雨的触发下,利比亚大坝坍塌释放的洪水将德尔纳的一部分卷入地中海,淹死了成千上万的人,又使数十万人流离失所,并且使近30万儿童面临疾病和营养不良的风险增加。正如今年前所未有的火灾、洪水和风暴向许多人介绍了气候变化的危险一样,德尔纳悲剧的巨大规模也使人们开始关注大坝所带来的风险。

大坝建设行业的衰退在德尔纳灾难之久就已经开始了。人们现在认为“大坝高峰期”——大坝建设开始衰退的时刻——至少在十年前就已经出现。2021年联合国大学的一项研究宣称:“不会再有与20世纪上半叶高强度大坝建设相匹敌的‘大坝革命’。”它发现,全球大型大坝的建设量从1970年代后期的每年约1500座下降到2020年的每年约50座。在非洲这个拥有最高的水电潜力的大陆,《科学》杂志上个月发表的一项研究得出结论,到2030年,风力和太阳能成本的下降将使水电大坝在竞争中处于不利地位。

大坝日益增加的危险部分源于一个简单的事实:它们正在老化。世界上大多数大坝都是在1985年之前建成的,它们要么正在接近需要大修的时期,要么已经超过了大约50岁的大修时期。然而很少有大坝得到维修。在美国,平均大坝65岁,这些危险已经被记录了几十年,却几乎没有引起重视。2021年,美国土木工程师学会对美国的基础设施状况进行了“报告卡”评估,美国的大坝与1998年第一次报告卡评估以来的每一次报告卡评估一样,都得到了“D”的等级——这代表“不合格”。

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美国州大坝安全官员协会2023年2月的一项研究估计,修复美国6.5万座大型和中型大坝需要1575亿美元——随着维修工作的推迟,这个价格标签还将继续上涨。而美联社2022年的一项分析确定了2200座需要维修的美国大坝,如果这些大坝失败,将威胁下游人口。州和联邦政府用于维修的资金一直在增加,但远远不及确保安全所需的数额。政治家们曾经对新大坝的剪彩仪式津津乐道,但他们一直对提供大坝维护资金这项不太性感的工作缺乏兴趣。

在其他国家,政府预算远比美国更加紧张,情况要糟得多。在利比亚,这些失败的大坝的缺陷早已众所周知。去年关于这两座大坝的一项研究预言性地警告说:“必须立即采取定期维护的措施……因为如果发生巨大洪水,对下游居民的结果将是灾难性的。”维修没有进行的一个原因是利比亚仍在经历2014-2020年的内战的影响,并受困于两个对立的政府。事实上,根据《外交政策》上周的一篇报道,2012年和2013年曾拨款200多万美元用于这两座大坝的维护,但从未开展任何工作。利比亚是数十个国家之一,在那里的机能失调阻碍了大坝的维护。

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气候变化也使大坝坍塌更加可能。几乎所有世界大坝的设计都基于水文记录,这些记录本身就不足,当然也没有考虑到气候变化。现在,这些记录不仅过时,而且气候变化给降水水平带来的巨大变异也使所有大坝规划复杂化。气候变化不仅使长期干旱和前所未有的洪水更频繁,还迫使一些大坝减少甚至停止水电发电,同时也使许多大坝遭受比它们设计能承受的更大的洪水。以前认为1000年发生一次的洪水现在可能每十年就发生一次或两次。在所有这一切之上,随着气候变化的加剧,它将产生更大的风暴和洪水。

大坝对人类构成的风险可以通过更仔细地监测天气预报、在必要时释放大坝后的水、并安装警报系统来警告受威胁的人进行疏散来部分抵消。

但是消除危险的最好方法是完全拆除大坝。这对于老旧的大坝尤其如此,它们的水库变得充满沉积物,取代了水并降低了它们作为发电机和蓄水器的效果——拆除的成本往往比维修更低。然而,大坝拆除仍处于起步阶段。在美国数百万各种规模的大坝中,仅拆除了约2000座主要是小型大坝。尽管如此,这一运动在美国和欧洲正日益增长。

拆除的最大好处是环境:将河流恢复自由流动,使河流与泛滥平原重新联结,恢复河岸栖息地,改善水质,并使洄游鱼类能够再次循环迁移。

拆除还降低了温室气体排放量,因为水库释放大量甲烷——一个比二氧化碳更强大的温室气体。一项研究发现,拆除美国所有大坝可以抵消美国一年温室气体排放量的1.25%。