Στρατηγική Λήψη Αποφάσεων για Σχεδιασμό Απομάκρυνσης Φράγματος

3
Στρατηγική Λήψη Αποφάσεων για Σχεδιασμό Απομάκρυνσης Φράγματος

Από τους Suman Jumani, Ted Grantham, Lucy Andrews, Jeanette Howard

Η Καλιφόρνια έχει πρόβλημα με το φράγμα. Από τις αρχές του 20ου αιώνα, το κράτος έχει κατασκευάσει χιλιάδες φράγματα στα ποτάμια και τα ρέματά του. Τώρα, περισσότερο από το 75% των μεγαλύτερων φραγμάτων (συνολικά πάνω από 900) είναι ηλικίας άνω των 50 ετών και η μέση ηλικία είναι κοντά στα 80 έτη. Αυτό σημαίνει ότι ένα σημαντικό ποσοστό των κρατικών φραγμάτων φτάνουν –ή έχουν ήδη φτάσει– στο τέλος της σχεδιασμένης διάρκειας ζωής τους. Πολλοί δεν εκτελούν πλέον τις προβλεπόμενες λειτουργίες τους λόγω συσσώρευσης ιζημάτων, έλλειψης συντήρησης ή απαξίωσης. Τι κάνουμε για αυτά τα «αθανάσιμα φράγματα»; Όπως συζητήθηκε σε προηγούμενη ανάρτηση, δεδομένης της κακής κατάστασης πολλών από αυτά τα φράγματα και των συχνά καταστροφικών συνεπειών της αποτυχίας τους, το να μην κάνουμε τίποτα δεν είναι καλή επιλογή. Έτσι, οι συντάκτες αυτού του άρθρου προτείνουν στην Καλιφόρνια να υιοθετήσει μια προληπτική προσέγγιση. Ειδικότερα, αναφέρουν την ανάγκη για ένα «δομημένο εργαλείο αξιολόγησης» για την αξιολόγηση των κινδύνων από τη γήρανση των φραγμάτων και για τον εντοπισμό εκείνων των οποίων έχει έρθει η ώρα για απομάκρυνση.

Σε μια εργασία, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Περιβαλλοντικές Προκλήσεις, παρουσιάζουμε ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων για τον σχεδιασμό απομάκρυνσης φραγμάτων στην Καλιφόρνια. Έχει σχεδιαστεί ως ένα πλαίσιο αξιολόγησης πολλαπλών κριτηρίων που λαμβάνει υπόψη την ευρεία γκάμα οικονομικών, περιβαλλοντικών και κοινωνικών παραγόντων που επηρεάζουν τις αποφάσεις απομάκρυνσης του φράγματος. Επεκτείνοντας τις προηγούμενες αξιολογήσεις απομάκρυνσης φραγμάτων στην πολιτεία (π.χ. Quiñones et al. 2015), το πλαίσιο βοηθά στον εντοπισμό φραγμάτων για τα οποία η απομάκρυνση:

  1. Να είστε ευκαιριακά βιώσιμοι και να βελτιώσετε την ασφάλεια χωρίς να χάσετε κρίσιμες υπηρεσίες (Tier 1),
  2. Αποτέλεσμα σε βελτιωμένη ακεραιότητα, λειτουργία και βιοποικιλότητα του ποταμού οικοσυστήματος (Βαθμίδα 2) και
  3. Να είναι επωφελής ή αποδεκτός από τις τοπικές κοινωνίες (Βαθμίδα 3).

Ο πρώτος στόχος (ή Βαθμίδα 1) επιτυγχάνεται με τον εντοπισμό φραγμάτων που είναι οικονομικά και ευκαιριακά εφικτό να αφαιρεθούν. Αυτά περιλαμβάνουν λείψανα φράγματα που δεν παρέχουν πλέον ευεργετικές λειτουργίες, όπως παροχή νερού ή έλεγχο των πλημμυρών. Περιλαμβάνει επίσης φράγματα σε κακή φυσική κατάσταση που συνιστούν ευθύνη για την ασφάλεια. Επιπλέον, η διαδικασία διαλογής επισημαίνει μικρότερα φράγματα, τα οποία μπορεί να είναι λιγότερο δαπανηρά ή πολύπλοκα να αφαιρεθούν από τα μεγάλα φράγματα, και εκείνα που υπόκεινται σε εκ νέου αδειοδότηση υδροηλεκτρικής ενέργειας, η οποία αποτελεί μια επίσημη ευκαιρία αξιολόγησης μιας εναλλακτικής λύσης παροπλισμού φράγματος.

Η αποκατάσταση του ποταμού είναι ένας άλλος επιτακτικός λόγος για την απομάκρυνση των φραγμάτων. Η βαθμίδα 2 του πλαισίου αξιολόγησής μας προσδιορίζει φράγματα των οποίων η απομάκρυνση θα βελτίωνε σημαντικά τη συνδεσιμότητα των ποταμών και θα αποκαταστήσει περισσότερα φυσικά καθεστώτα ροής προς όφελος μιας σειράς ειδών γλυκού νερού, ιδιαίτερα των αποδημητικών ψαριών. Στην Καλιφόρνια, αυτό σημαίνει ότι δίνονται προτεραιότητα στα φράγματα των οποίων η απομάκρυνση θα αποκαταστήσει τη διέλευση για σολομούς, ατσαλένια και άλλα ανάδρομα ιχθυοτροφεία. Τα κριτήρια αξιολόγησης της βαθμίδας 2 ευνοούν επίσης τις αφαιρέσεις φραγμάτων σε λεκάνες απορροής που υποστηρίζουν υψηλή ποικιλομορφία οικοτόπων και αναμένεται να είναι πιο ανθεκτικά στην κλιματική αλλαγή. Τέλος, αυτή η βαθμίδα λαμβάνει υπόψη δύο δυνητικά δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις της απομάκρυνσης των φραγμάτων: την κινητοποίηση ιζημάτων ταμιευτήρα που περιέχουν υδράργυρο και τη δυνατότητα εξάπλωσης χωροκατακτητικών ειδών είτε πάνω είτε κάτω από τα φράγματα.

Επισκόπηση του πλαισίου απόφασης για την απομάκρυνση του φράγματος. Τα βήματα που περιγράφονται σε συμπαγείς γραμμές (Tier 1 και Tier 2) μπορούν να υπολογιστούν μέσω αναλύσεων επιφάνειας εργασίας. Τα βήματα που περιγράφονται με διακεκομμένες γραμμές απαιτούν πρόσθετη υπολογιστική εργασία και αξιολόγηση τοπικών, κοινωνικο-πολιτιστικών παραγόντων που μπορεί να επηρεάσουν τη σκοπιμότητα της αφαίρεσης του φράγματος (Βαθμίδα 3).

Σε όλα τα κριτήρια εκχωρούνται βάρη που ορίζονται από τον χρήστη και συγκεντρώνονται ως βαθμολογίες Βαθμίδας 1 και Βαθμίδας 2 για μεμονωμένα φράγματα. Όταν εφαρμόζεται σε έναν πληθυσμό φραγμάτων, είναι δυνατό να γραφτούν αυτές οι βαθμολογίες ανεξάρτητα για να διακρίνονται τα φράγματα των οποίων η αφαίρεση φαίνεται ευκαιριακά εφικτή και οικολογικά επωφελής (δηλαδή, «καλοί υποψήφιοι»), από εκείνα που έχουν σχετικά περιορισμένα περιβαλλοντικά οφέλη ή/και είναι απίθανα υποψήφια για απομάκρυνση δεδομένων των σημαντικών υπηρεσιών που παρέχουν (δηλαδή, «κακοί υποψήφιοι»). Είναι επίσης δυνατό να εκτιμηθεί το κόστος απομάκρυνσης του φράγματος με βάση το μέγεθος και το κόστος της αφαίρεσης παρόμοιων φραγμάτων στο παρελθόν (Duda et al. 2023).

Biplot των Βαθμίδων 1 και 2 βαθμολογίες των 25 φραγμάτων που αξιολογήθηκαν για τη δυνατότητα αφαίρεσής τους. Το μέγεθος κάθε κύκλου είναι ανάλογο με το προβλεπόμενο κόστος αφαίρεσης (τυποποιημένο σε δολάρια ΗΠΑ 2020). Υψηλότερες βαθμολογίες κατά μήκος και των δύο αξόνων (που υποδεικνύονται από πιο σκούρες χρωματικές διαβαθμίσεις) συνεπάγονται μεγαλύτερα οφέλη από την αφαίρεση.

Σε τελική ανάλυση, η λήψη αποφάσεων για την απομάκρυνση του φράγματος εμπίπτει στην κοινωνική και πολιτική σφαίρα. Ως εκ τούτου, ένα σύνολο πρόσθετων κριτηρίων (Tier 3) περιλαμβάνονται στο πλαίσιο για την αξιολόγηση των αντιλήψεων και στάσεων της κοινότητας σχετικά με τα φράγματα ενδιαφέροντος και για να εξεταστεί πώς η απομάκρυνση του φράγματος θα μπορούσε να επηρεάσει τις ψυχαγωγικές, οικονομικές και πολιτιστικές αξίες. Σε αντίθεση με την αξιολόγηση της Βαθμίδας 1 και της Βαθμίδας 2, αυτό απαιτεί προσέγγιση των τοπικών κοινοτήτων, οργανισμών και κυβερνήσεων για την αξιολόγηση της σκοπιμότητας της απομάκρυνσης του φράγματος.

Συνολικά, η προσέγγισή μας μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό «χαμηλών φρούτων» – ειδικά φραγμάτων που η αφαίρεση αντιμετωπίζει κινδύνους για τη δημόσια ασφάλεια, παρέχει περιβαλλοντικά οφέλη και έχει την υποστήριξη των τοπικών κοινοτήτων (για παράδειγμα, το φράγμα York στην κομητεία Νάπα). Το πλαίσιο είναι επίσης σκόπιμα ευέλικτο, επιτρέποντας την προσθήκη ή τον αποκλεισμό συγκεκριμένων κριτηρίων ή τη στάθμιση συγκεκριμένων στόχων για να αντικατοπτρίζει τις αξίες και τις προτεραιότητες όσων χρησιμοποιούν το εργαλείο.

Οραματιζόμαστε αυτό το εργαλείο να εφαρμόζεται για την αξιολόγηση της δυνατότητας αφαίρεσης φραγμάτων εντός μιας λεκάνης απορροής ή μιας περιοχής. Για παράδειγμα, στην εργασία μας, εφαρμόσαμε το πλαίσιο ως «απόδειξη της ιδέας» στην περιοχή της Βόρειας Ακτής της Καλιφόρνια για να αξιολογήσουμε την καταλληλότητα απομάκρυνσης 25 μεγάλων φραγμάτων ηλικίας > 50 ετών. Εντοπίσαμε φράγματα που θα μπορούσαν να είναι ευκαιριακά και οικολογικά ωφέλιμα να αφαιρεθούν, συμπεριλαμβανομένου του φράγματος Cape Horn στον ποταμό Χέλι, το οποίο αυτή τη στιγμή προτείνεται για αφαίρεση από φυλές ιθαγενών Αμερικανών, μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς και κοινοτικές ομάδες. Δεν εξετάσαμε σε βάθος τα κριτήρια της βαθμίδας 3, αλλά προτείνουμε τα φράγματα που έχουν επισημανθεί ως «καλοί υποψήφιοι» να αναλυθούν περαιτέρω ως προς τη δυνατότητα αφαίρεσης. Στην αξιολόγησή μας, εντοπίσαμε επίσης 10 «φτωχούς υποψηφίους», αρκετοί από τους οποίους συνδέονταν με υψηλότερο χρηματικό κόστος απομάκρυνσης.

Κοιτάω μπροστά

Κατά την ανάπτυξη και την εφαρμογή αυτού του πλαισίου, αντιμετωπίσαμε αρκετά αξιοσημείωτα κενά δεδομένων. Το πιο κρίσιμο είναι η έλλειψη μιας ενοποιημένης βάσης δεδομένων για το κρατικό φράγμα. Επί του παρόντος, το Τμήμα Ασφάλειας του Φράγματος της Καλιφόρνια και το Σώμα Μηχανικών Στρατού των ΗΠΑ διατηρούν έναν κατάλογο μεγάλων φραγμάτων στην πολιτεία, αλλά υπάρχουν χιλιάδες μικρότερα φράγματα (όπως αυτά που αναφέρονται στο Βάση δεδομένων αξιολόγησης περασμάτων) που δεν περιλαμβάνονται στην απογραφή του κράτους. Επιπλέον, πληροφορίες σχετικά με τον κίνδυνο σεισμικής ασφάλειας του φράγματος, τον βαθμό καθίζησης των ταμιευτήρων, τα επίπεδα ρύπων και την παρουσία χωροκατακτητικών ειδών δεν αναφέρονται συστηματικά ούτε περιλαμβάνονται στη βάση δεδομένων του κρατικού φράγματος. Δεδομένης της εκτεταμένης εμφάνισης παλαιωμένων φραγμάτων στην πολιτεία, υπάρχει ανάγκη το κράτος να επενδύσει πόρους για τον καλύτερο χαρακτηρισμό των φραγμάτων ώστε να ληφθούν αποφάσεις σχετικά με τη μελλοντική αποκατάσταση ή απομάκρυνσή τους. Ελλείψει τέτοιων πληροφοριών, οι κίνδυνοι γήρανσης των φραγμάτων για τους ανθρώπους και το περιβάλλον θα συνεχίσουν να αυξάνονται καθώς μειώνονται οι προοπτικές για μια στρατηγική και ολιστική προσέγγιση για την απομάκρυνση των φραγμάτων.

Η Suman Jumani είναι μεταδιδακτορική υπότροφος στο Περιβαλλοντικό Εργαστήριο του Κέντρου Έρευνας και Ανάπτυξης Μηχανικών του Στρατού των ΗΠΑ. Ο Ted Grantham είναι Αναπληρωτής Καθηγητής Συνεταιριστικής Επέκτασης στο Τμήμα Περιβαλλοντικής Επιστήμης, Πολιτικής και Διαχείρισης στο UC Berkeley. Η Lucy Andrews είναι υποψήφια διδάκτωρ στο UC Berkeley. Η Jeanette Howard είναι η διευθύντρια επιστήμης για την ομάδα επιστημών της γης στην Καλιφόρνια του The Nature Conservancy.

Περαιτέρω ανάγνωση

Duda, JJ, Jumani, S., Wieferich, DJ, Tullos, D., McKay, SK, Randall, TJ, Jansen, A. (2023). Μοτίβα, προγράμματα οδήγησης και ένα προγνωστικό μοντέλο κόστους αφαίρεσης φράγματος στις Ηνωμένες Πολιτείες. Σύνορα στην Οικολογία και την Εξέλιξη, 11, 1215471.

Jumani, S., Andrews, L., Grantham, TE, McKay, SK, Duda, J., & Howard, J. (2023). Ένα πλαίσιο υποστήριξης αποφάσεων για τον σχεδιασμό απομάκρυνσης φραγμάτων και την εφαρμογή του στη βόρεια Καλιφόρνια. Περιβαλλοντικές Προκλήσεις, 12100731.

Manahan, MD, & Verville, SA (2004). FERC και παροπλισμός φράγματος. Nat. Πόροι & Env’t., 1945.

Manfree, A., Moyle, P., & Grantham, T. (2020). Μικρό φράγμα, μεγάλη υπόθεση: Το φράγμα του York αφαιρέθηκε στην κοιλάδα της Νάπα. Καλιφόρνια WaterBlog.

Pejchar, L., & Warner, K. (2001). Ένα ποτάμι μπορεί να το διασχίσει ξανά: κριτήρια για την απομάκρυνση του φράγματος και ενδιάμεσα μαθήματα από την Καλιφόρνια. Περιβαλλοντική διαχείρηση, 28561-575.

Perera, D., Smakhtin, V., Williams, S., North, T., & Curry, A. (2021). Γερασμένη υποδομή αποθήκευσης νερού: Ένας αναδυόμενος παγκόσμιος κίνδυνος. Σειρά αναφορών UNU-INWEH, 1125.

Pohl, MM (2002). Καταρρίπτοντας τα φράγματα μας: Τάσεις στην αμερικανική λογική αφαίρεσης φραγμάτων 1. Περιοδικό JAWRA της Αμερικανικής Ένωσης Υδάτινων Πόρων, 38(6), 1511-1519.

Quinones , RM , Grantham , TE , Harvey , BN , Kiernan , JD , Klasson , M. , Wintzer , AP , & Moyle , PB (2015). Αφαίρεση φράγματος και διατήρηση ανάδρομου σολομών (Oncorhynchus spp.) στην Καλιφόρνια. Κριτικές στη Βιολογία των Ψαριών και την Αλιεία, 25195-215.

Rypel , AL , Parisek , CA , Lund , J , Willis , A , Moyle , PB , Yarnell , S , Börk , K ( 2023 ). Ποιο είναι το πρόβλημα του φράγματος με τα deadbeat φράγματα; Καλιφόρνια WaterBlog

Bir cevap yazın