Utilizăm baraje pentru a împiedica sau a opri fluxul de apă de-a lungul unui râu. Deși această structură inginerească ajunge să fie asociată în mod obișnuit cu producția de energie hidroelectrică, le folosim, de asemenea, pentru o varietate de scopuri diferite. Atunci când un râu este barat, se creează în spatele său un lac artificial care poate fi folosit pentru apă potabilă, în scopuri recreative și pentru irigații.
Primile baraje create de oameni au fost considerate baraje gravitaționale. Acestea erau realizate din zidărie sau beton care puteau rezista încărcăturii de apă datorită greutății lor. Se crede că egiptenii antici au construit primul, iar acesta se numea Sadd el-Kafara. Acest nume se traduce în arabă prin „Barajul păgânilor”. Arheologii cred că structura avea o înălțime de 37 de metri și o lățime de aproape 350 de metri în punctul culminant. Peste 100.000 de tone de piatră și pietriș au fost folosite pentru a construi structura, dar aceasta a cedat după câțiva ani din cauza revărsărilor.
Câteva avantaje și dezavantaje ale barajelor merită să fie trecute în revistă atunci când analizăm impactul imediat și pe termen lung al acestei tehnologii.
Listă de avantaje ale barajelor
1. Barajele ne oferă o sursă de energie curată.
Hidroelectricitatea este responsabilă pentru 19% din aprovizionarea cu energie a lumii, oferind peste 3000 de terawați în fiecare an. Putem produce energie de la baraje datorită energiei cinetice a mișcărilor apei, deoarece determină turbinele să se învârtă. Aceasta este ceea ce ne permite să generăm energie electrică curată și regenerabilă. Odată ce barajul se construiește în întregime, nu mai avem o dependență de combustibilii fosili pentru a fi responsabili pentru energia de care avem nevoie pentru a menține un stil de viață modern.
Statele Unite sunt unul dintre cei mai mari producători de hidroelectricitate din lume în prezent, chiar și cu reducerea instalațiilor operaționale. Americanii generează peste 103.000 de megawați de electricitate regenerabilă cu această resursă, doar Canada creând în prezent mai multă energie în acest mod.
2. Barajele ne ajută să ne păstrăm rezervele de apă.
Când profităm de ocazia de a baraja un râu, atunci apa se va aduna pentru a forma un rezervor în spatele structurii. Acest rezultat permite centrelor de populație din regiunea respectivă să colecteze apă proaspătă în timpul perioadelor de precipitații abundente pentru a o folosi în timpul unei perioade de secetă sau a unei perioade de secetă. De asemenea, folosim această minune a ingineriei pentru a controla apele de inundație sau pentru a furniza o cantitate fixă de lichid zonelor înconjurătoare pentru irigații agricole.
Aceasta înseamnă că un baraj poate oferi un tampon unei întregi regiuni împotriva evenimentelor meteorologice extreme sau a modelelor neregulate de precipitații.
3. Această tehnologie ne oferă oportunități critice de recreere.
Barajele ne pot oferi o gamă largă de beneficii economice, de mediu și sociale. Numeroase lacuri de acumulare din Statele Unite oferă oportunități de a merge cu cortul, cu barca și de a face schi nautic. Oferă regiunilor care, în general, nu ar avea acces la apă un loc pentru a avea o rampă de lansare a bărcilor care sprijină activitățile de pescuit comercial. Aceste destinații pot fi locul perfect pentru a face un picnic, a face drumeții și a petrece timp cu familia.
4. Un baraj bine construit oferă mai multe beneficii de control al inundațiilor.
Barajele ajută la prevenirea pierderilor de proprietăți, reducând în același timp riscul pentru viața umană din cauza inundațiilor anuale. Aceste structuri pot reține apele de inundație în rezervorul din spatele barajului, permițându-ne să le eliberăm sub control sau să le stocăm pentru utilizare viitoare. Putem devia precipitațiile excesive către municipalități pentru apă potabilă proaspătă, putem crea mai multe oportunități de irigații și putem satisface o varietate de nevoi legate de energie.
Râul Nil este renumit pentru debitul său anual imprevizibil de-a lungul istoriei. Pe măsură ce schimbările climatice continuă să progreseze, tiparele El Nino și La Nina în Oceanul Pacific vor continua să crească. Aceasta înseamnă că vom avea mai multe cicluri de precipitații excesive și secetă, iar barajele ne pot ajuta să reglementăm această problemă.
5. Barajele ne oferă o modalitate de a iriga terenurile cultivate care s-ar putea să nu primească suficientă umiditate.
Aproximativ 10% din terenurile cultivate din Statele Unite sunt în prezent irigate folosind apă care este stocată în rezervoare în spatele unui baraj. Zeci de mii de locuri de muncă sunt direct legate de producția de culturi și de alte activități agricole care au loc datorită acestui beneficiu. Rețelele noastre de distribuție a alimentelor rămân active și consistente datorită acestui avantaj și ne permite să facem mai mult cu eforturile noastre de cultivare decât dacă ne-am baza doar pe modelele de precipitații sezoniere.
6. Un baraj poate asigura un sistem stabil de navigație.
Potem folosi baraje pe râuri pentru a asigura un sistem stabil de transport pe ape interioare. Căile navigabile ale Statelor Unite, cum ar fi cele de pe râul Mississippi, pot fi dificile de utilizat pentru unele ambarcațiuni din cauza variației nivelului apei. Instalarea unui sistem de ecluze cu ajutorul acestei tehnologii creează un loc sigur în care putem transporta bunuri și o varietate de beneficii suplimentare.
În unele situații, barajele pot oferi chiar și o protecție sporită a mediului. Această tehnologie are capacitatea de a livra materiale periculoase de retenție sau de a reduce influența sedimentării pe râurile vulnerabile.
7. Barajele pot servi ca sursă de apă potabilă.
Pentru că apa stocată în spatele unui baraj într-un rezervor este proaspătă, o putem folosi ca sursă de apă potabilă pentru orașele din apropiere. Nu este neobișnuit pentru comunitățile din Statele Unite să se aprovizioneze în întregime de la cursurile de apă sau râurile care se află în apropiere. Putem folosi canale mari, conducte și alte metode de transport pentru a ne asigura că fiecare casă are acces la apă potabilă sigură și curată.
Listă de dezavantaje ale barajelor
1. Barajele pot strămuta un număr semnificativ de oameni.
Se estimează că 500 de milioane de oameni au fost strămutați de baraje în ultimele două secole din cauza rezervoarelor care se formează în spatele fiecărei structuri. Pe măsură ce zonele aride din jur sunt inundate, nu mai avem opțiunea de a folosi terenuri care înainte erau accesibile pentru o varietate de scopuri. Asta înseamnă că activitățile agricole locale trec printr-un proces de perturbare, chiar dacă eventuala creștere a apei disponibile susține mai multe irigații.
2. Rezervoarele din spatele unui baraj pot duce la creșterea emisiilor de gaze cu efect de seră.
Când vegetația este înghițită de apă, atunci plantele vor muri în cele din urmă. Când se produce acest rezultat, materia organică moartă eliberează metan care, în cele din urmă, ajunge în atmosferă. Creșterea producției de gaze cu efect de seră este semnificativă, deoarece metanul este de până la 20 de ori mai puternic ca reflector decât dioxidul de carbon.
Utilizarea unui baraj în anumite zone poate contribui, de asemenea, la pierderea pădurilor. Atunci când pierdem un număr semnificativ de copaci simultan, atunci are loc o absorbție corespunzătoare de dioxid de carbon, deoarece există mai puține procese de fotosinteză care au loc în fiecare zi.
3. Această tehnologie perturbă ecosistemele locale.
Barajele creează o problemă de inundații în spatele structurii ca modalitate de formare a unui rezervor. Nu numai că acest lucru perturbă activitățile umane, dar distruge și habitatele existente ale vieții sălbatice care există. Această problemă poate perturba ecosisteme întregi, ceea ce poate avea un efect negativ asupra unui întreg biom regional. Viața marină care se bazează pe o curgere neîngrădită a unui râu, cum ar fi peștii migratori, poate fi afectată în mod negativ de decizia de barare a apei.
4. Unele sedimente de râu sunt benefice.
Barajele pot avea un impact profund asupra ecosistemului acvatic general al unei regiuni. Transformarea în amonte creează o lipsă de sedimentare care se deplasează în josul cursului de apă pentru a susține întregul habitat marin. De asemenea, poate provoca schimbări în ceea ce privește temperatura, compoziția chimică și stabilitatea malurilor. Multe lacuri de acumulare găzduiesc, de asemenea, specii invazive, cum ar fi algele sau melcii, care subminează comunitățile naturale de plante și animale care trăiau înainte pe râu.
Litele râurilor care se află în aval de un baraj se pot eroda cu câțiva metri în primul deceniu de funcționare. Aceste daune se pot extinde pe sute de kilometri în aval după aceea.
5. Barajele creează un risc de inundații în cazul în care se confruntă cu o cedare.
Am putea folosi barajele pentru a ne oferi o formă de control al inundațiilor, dar cedarea acestei structuri poate avea consecințe devastatoare pentru comunitățile din aval. Barajul Vajont a cedat în 1963, la numai 4 ani după ce construcția sa a fost finalizată chiar lângă Veneția, Italia. O alunecare de teren produsă în timpul umplerii inițiale a declanșat un tsunami în rezervor, provocând peste 50.000.000 de metri cubi de apă care au afectat orașele și satele din apropiere. Unele rapoarte spun că valul a avut o înălțime de peste 820 de metri.
Peste 2.000 de oameni au murit în acest dezastru, iar totul s-a datorat faptului că barajul era situat într-o zonă instabilă din punct de vedere geologic. Când barajul Banqiao Reservoir Dam a cedat în 1975 în China, acesta a provocat aproximativ 171.000 de morți.
6. Barajele pot avea un impact negativ asupra pânzei freatice.
Când albiile râurilor se adâncesc, atunci această problemă creează o pânză freatică mai mică de-a lungul râului. Asta înseamnă că este mai dificil pentru rădăcinile plantelor să ajungă la ceea ce este necesar pentru supraviețuire. De asemenea, proprietarii de case din vecinătate trebuie să sape puțuri mai adânci pentru a extrage apă pentru gospodăriile lor. Această problemă poate schimba chiar și conținutul de minerale și săruri care se găsesc în lichid, creând daune structurilor solului de-a lungul timpului.
7. Construcția unui baraj este o investiție costisitoare.
Un baraj mare este definit ca o structură care este mai înaltă de 15 metri. Această definiție înseamnă că există mai mult de 57.000 de structuri în întreaga lume. Barajele mari au o înălțime de peste 150 de metri și există peste 300 de astfel de baraje. China are cele mai multe, cu peste 23.000 de structuri operaționale. Statele Unite se află pe locul al doilea, dar la mare distanță, cu 9.200. În prezent, costul unui baraj mare poate depăși 20 de miliarde de dolari și poate dura între 7 și 10 ani pentru a finaliza construcția acestuia. Acestea sunt resurse pe care multe comunități le-ar putea folosi mai bine.
8. Barajele pot bloca progresia apei către diferite state, provincii și țări.
Când un baraj se construiește la sau în apropierea graniței dintre două state, provincii sau țări, atunci ar putea, de asemenea, să blocheze progresul apei în una dintre aceste zone. Asta înseamnă că aprovizionarea din același râu în țara vecină nu se mai află sub controlul lor direct. Acest dezavantaj poate duce la probleme grave între vecini, creând o sursă constantă de conflict care uneori poate duce chiar la război.
9. Poate face ca apa să fie prea puțin adâncă pentru navigație.
Barajele încearcă să evite impactul asupra mediului prin eliberarea apei în aval și crearea de canale pentru viața marină care să permită deplasarea în amonte. Deși această abordare este imperfectă, actualizările acestui proces de inginerie au avut unele beneficii. Ceea ce nu se rezolvă prin acest proces este adâncimea apei care ar putea fi disponibilă în aval. Râul Colorado este un exemplu excelent al acestei probleme, deoarece calea navigabilă nu ajunge la vărsarea sa în majoritatea anilor din cauza tuturor activităților de baraj care au loc.
Dacă apele sunt prea puțin adânci pentru a fi folosite într-un râu, atunci nu există nicio modalitate de a le folosi pentru beneficii de transport. De asemenea, această problemă schimbă profilul așezării, astfel încât marșurile și zonele umede nu mai primesc de la râu suporturile sănătoase de care au nevoie.
10. Rezervoarele pot fi dificil de întreținut.
Când seceta este o problemă semnificativă pentru o comunitate, atunci un rezervor care se află în spatele unui baraj poate fi o resursă vitală. Menținerea acestui nou corp de apă vine cu un set de provocări proprii, deoarece evaporarea poate avea loc în perioadele secetoase și poate duce la o creștere a problemelor de mediu. De asemenea, cu acest dezavantaj tinde să existe o acumulare semnificativă de materie organică în sedimente, rezultând trihalometani potențial cancerigeni atunci când apa ajunge să fie clorinată în scopuri potabile.
Concluzie
Râul Klamath A funcționat sub influența a patru baraje timp de aproape 60 de ani. Aceste structuri generează o medie de 82 de megawați de energie anual. Această energie ar putea fi regenerabilă, dar nu este lipsită de consecințe asupra mediului. Aceste structuri au luat un ecosistem dinamic și l-au înlocuit cu un impostor mizerabil al lui însuși. Chiar și proprietarul barajelor a decis că nu mai merită costurile de întreținere a structurilor, așa că acestea se desființează.
Barajul Reventazon din Costa Rica spune o poveste foarte diferită. În ultimii 6 ani, inginerii au încolțit în mod constant râul astfel încât instalația să poată genera 305 megawați de electricitate anual. Acest proiect este cel mai mare de acest tip din America Centrală și aproape garantează că rețeaua electrică a țării va fi aproape 100% energie regenerabilă.
Când examinăm avantajele și dezavantajele barajelor, este esențial să ne amintim că ambele perspective au pretenții legitime de a face ceea ce este mai bine pentru mediu. S-ar putea ca aceste structuri să se dărâme în Statele Unite, dar ele se ridică peste tot în restul lumii. Asta înseamnă că această tehnologie va fi în trecut pentru unele populații, dar va fi și viitorul pentru altele.
.