Vi använder dammar för att hindra eller stoppa vattenflödet längs en flod. Även om denna tekniska konstruktion vanligen förknippas med produktion av vattenkraft, använder vi dem också för en rad olika ändamål. När en flod dämmas upp skapas en konstgjord sjö bakom den som kan användas för dricksvatten, rekreation och bevattning.
De första dammarna som människan skapade betraktades som gravitationsdammar. De var gjorda av murverk eller betong som kunde motstå vattenbelastningen på grund av sin vikt. De gamla egyptierna tros ha byggt den första och den kallades Sadd el-Kafara. Det namnet kan översättas till ”hedningarnas damm” på arabiska. Arkeologer tror att konstruktionen var 37 fot hög och nästan 350 fot bred vid dess krön. Över 100 000 ton sten och grus användes för att bygga strukturen, men den gick sönder efter några år på grund av översvämningar.
Flera för- och nackdelar med dammar är värda att granska när vi tittar på de omedelbara och långsiktiga konsekvenserna av denna teknik.
Lista över fördelarna med dammar
1. Dammar ger oss en källa till ren energi.
Vattenkraft står för 19 % av världens energiförsörjning och erbjuder över 3000 terawatts varje år. Vi kan producera energi från dammar på grund av den kinetiska energin i vattnets rörelser när det får turbinerna att snurra. Det är detta som gör att vi kan generera elektricitet som är ren och förnybar. När dammen blir helt konstruerad har vi inte längre ett beroende av fossila bränslen för att ansvara för den energi vi behöver för att upprätthålla en modern livsstil.
USA är en av de största producenterna av vattenkraft i världen i dag, även med minskningen av operativa anläggningar. Amerikanerna genererar över 103 000 megawatt förnybar el med denna resurs, och det är bara Kanada som för närvarande skapar mer el på detta sätt.
2. Dammar hjälper oss att behålla vår vattenförsörjning.
När vi tar tillfället i akt att dämma upp en flod kommer vattnet att samlas för att bilda en reservoar bakom konstruktionen. Detta resultat gör det möjligt för befolkningscentra i den regionen att samla färskvatten under perioder med kraftig nederbörd för användning under en torrperiod eller torka. Vi använder också detta tekniska underverk för att kontrollera översvämningar eller för att leverera en fast mängd vätska till de omgivande områdena för bevattning av jordbruket.
Detta innebär att en damm kan utgöra en buffert för en hel region mot extrema väderhändelser eller oregelbundna nederbördsmönster.
3. Den här tekniken förser oss med kritiska möjligheter till rekreation.
Dammar kan förse oss med ett brett spektrum av ekonomiska, miljömässiga och sociala fördelar. Många reservoarer runt om i USA erbjuder möjligheter till camping, båtliv och vattenskidåkning. De ger regioner som i allmänhet inte skulle ha tillgång till vatten en plats för en båtuppläggning som stöder kommersiell fiskeverksamhet. Dessa destinationer kan vara den perfekta platsen för att ha en picknick, vandra och tillbringa tid med familjen.
4. En välkonstruerad damm ger flera fördelar när det gäller kontroll av översvämningar.
Dammarna bidrar till att förhindra egendomsförluster samtidigt som de minskar risken för människoliv vid årliga översvämningar. Dessa konstruktioner kan uppsamla översvämningsvattnet i reservoaren bakom dammen, vilket gör att vi kan släppa ut det under kontroll eller lagra det för framtida användning. Vi kan avleda överdriven nederbörd till kommuner för färskt dricksvatten, skapa fler bevattningsmöjligheter och tillgodose en rad olika energirelaterade behov.
Nilfloden är känd för sitt oförutsägbara årliga flöde genom historien. I takt med att klimatförändringarna fortskrider kommer mönstren El Nino och La Nina i Stilla havet att fortsätta att öka. Det innebär att vi kommer att få fler cykler med kraftig nederbörd och torka, och dammar kan hjälpa oss att reglera denna fråga.
5. Dammar ger oss ett sätt att bevattna odlingsmarker som kanske inte får tillräckligt med fukt.
Omkring 10 % av odlingsmarkerna i USA bevattnas för närvarande med hjälp av vatten som lagras i reservoarer bakom en damm. Tiotusentals arbetstillfällen är direkt knutna till växtodling och annan jordbruksverksamhet som sker på grund av denna fördel. Våra livsmedelsdistributionsnätverk förblir aktiva och konsekventa på grund av denna fördel, och det gör det möjligt för oss att göra mer med våra odlingsansträngningar än om vi enbart förlitade oss på säsongsbundna nederbördsmönster.
6. En damm kan tillhandahålla ett stabilt system för navigering.
Vi kan använda dammar på floder för att tillhandahålla ett stabilt system för transport på inre vattenvägar. De navigerbara vattenvägarna i USA, som de som finns på Mississippifloden, kan vara en utmaning för vissa båtar att använda på grund av varierande vattennivåer. Genom att installera ett system av slussar med denna teknik skapas en säker plats för oss att transportera varor och en mängd ytterligare fördelar.
I vissa situationer kan dammar till och med ge ett förbättrat miljöskydd. Den här tekniken har möjlighet att leverera farligt material retention eller minska påverkan av sedimentering på sårbara floder.
7. Reservoarer kan fungera som dricksvattenkälla.
Då det vatten som lagras bakom en damm i en reservoar är färskt kan vi använda det som dricksvattenkälla för närliggande orter och städer. Det är inte ovanligt att samhällen i USA får hela sin försörjning från bäckar eller floder som ligger i närheten. Vi kan använda stora kanaler, rör och andra transportmetoder för att se till att varje hem har tillgång till säkert och rent dricksvatten.
Lista över nackdelar med dammar
1. Dammar kan förflytta ett stort antal människor.
Omräknat 500 miljoner människor har förflyttats av dammar under de senaste två århundradena på grund av de reservoarer som bildas bakom varje konstruktion. När de omgivande torra områdena översvämmas har vi inte längre möjlighet att använda mark som tidigare var tillgänglig för en mängd olika ändamål. Det innebär att lokala jordbruksverksamheter genomgår en störningsprocess, även om den slutliga ökningen av tillgängligt vatten stöder mer bevattning.
2. Reservoarer bakom en damm kan leda till högre utsläpp av växthusgaser.
När vegetation uppslukas av vatten kommer växterna så småningom att dö. När detta resultat inträffar släpper det döda organiska materialet ut metan som i slutändan tar sig ut i atmosfären. Ökningen av produktionen av växthusgaser är betydande eftersom metan är upp till 20 gånger mer potent som reflektor än koldioxid.
Användningen av en damm i vissa områden kan också bidra till att skogarna försvinner. När vi förlorar ett betydande antal träd samtidigt sker ett motsvarande upptag av koldioxid eftersom det är färre fotosyntesprocesser som sker varje dag.
3. Den här tekniken stör lokala ekosystem.
Dammar skapar ett översvämningsproblem bakom konstruktionen som ett sätt att bilda en reservoar. Detta stör inte bara de mänskliga aktiviteterna utan förstör också de befintliga livsmiljöer för vilda djur som finns. Denna fråga kan störa hela ekosystem, vilket kan ha en negativ inverkan på ett helt regionalt biom. Marint liv som är beroende av ett obehindrat flöde i en flod, t.ex. vandringsfiskar, kan påverkas negativt av beslutet att dämma upp vattnet.
4. En del flodsediment är fördelaktigt.
Dammar kan ha en djupgående inverkan på det övergripande akvatiska ekosystemet i en region. Omvandlingen uppströms skapar en brist på sedimentering som rör sig nedåt i vattendraget för att stödja hela den marina livsmiljön. Det kan också orsaka förändringar i temperatur, kemisk sammansättning och strandstabilitet. Många reservoarer hyser också invasiva arter, som alger eller snäckor, som underminerar de naturliga samhällen av växter och djur som levde i floden tidigare.
Flodbäddarna som ligger nedströms från en damm kan erodera med flera meter inom det första decenniet av driften. Denna skada kan sträcka sig hundratals kilometer nedströms efteråt.
5. Dammar skapar en översvämningsrisk om de drabbas av ett fel.
Vi kanske använder dammar för att ge oss en form av översvämningskontroll, men ett fel på denna struktur kan få förödande konsekvenser för samhällen nedströms. Vajont-dammen bröt samman 1963, bara fyra år efter det att dess konstruktion hade slutförts strax utanför Venedig i Italien. Ett jordskred under den inledande fyllningen utlöste en tsunami i reservoaren och orsakade över 50 000 000 kubikmeter översvämningsvatten som påverkade närliggande städer och byar. Vissa rapporter säger att vågen var över 820 fot hög.
Nästan 2 000 människor dog i denna katastrof, och allt berodde på att dammen låg i ett geologiskt instabilt område. När Banqiao Reservoir Dam bröt samman 1975 i Kina orsakade det uppskattningsvis 171 000 dödsfall.
6. Dammar kan ha en negativ inverkan på grundvattennivån.
När flodbäddarna upplever en fördjupning, så skapar detta problem en lägre grundvattennivå längs floden. Det innebär att det blir svårare för växternas rötter att nå det som krävs för att överleva. Husägare i närheten måste också gräva djupare brunnar för att hämta vatten till sina hushåll. Detta problem kan till och med förändra mineralinnehållet och salterna som finns i vätskan, vilket skapar skador på markstrukturer längs vägen.
7. Byggandet av en damm är en kostsam investering.
En stor damm definieras som en struktur som är högre än 15 meter. Denna definition innebär att det finns mer än 57 000 strukturer runt om i världen. Stora dammar är över 150 meter höga och det finns över 300 sådana. Kina har flest, med över 23 000 operativa anläggningar. USA ligger på andra plats, men långt efter med 9 200. Kostnaden för en stor damm kan i dag vara över 20 miljarder dollar, och det kan ta mellan 7 och 10 år att slutföra byggandet. Det är resurser som många samhällen skulle kunna använda bättre.
8. Dammar kan blockera vattnets framfart till olika stater, provinser och länder.
När en damm byggs vid eller nära en gräns mellan två stater, provinser eller länder kan den också blockera vattnets framfart i ett av dessa områden. Det innebär att tillgången från samma flod i grannlandet inte längre är under deras direkta kontroll. Denna nackdel kan leda till allvarliga problem mellan grannarna och skapa en ständig källa till konflikter som ibland till och med kan leda till krig.
9. Det kan göra vattnet för grunt för navigering.
Dammar försöker undvika miljöpåverkan genom att släppa ut vatten nedströms och skapa kanaler för marint liv som gör det möjligt att röra sig uppströms. Även om detta tillvägagångssätt är ofullkomligt har uppdateringarna av denna tekniska process haft vissa fördelar. Det som inte löses genom denna process är det vattendjup som kan vara tillgängligt nedströms. Coloradofloden är ett utmärkt exempel på denna fråga eftersom vattenvägen inte når fram till sitt utlopp de flesta år på grund av all dämningsverksamhet som sker.
Om vattnet är för grunt för att användas i en flod finns det inget sätt att använda det för transportfördelar. Denna fråga förändrar också bosättningsprofilen så att marschaller och våtmarker inte längre får de hälsosamma stöd från floden som de behöver.
10. Reservoarer kan vara utmanande att underhålla.
När torka är ett betydande problem för ett samhälle kan en reservoar som ligger bakom en damm vara en livsviktig resurs. Att underhålla denna nya vattenkropp kommer med en uppsättning egna utmaningar eftersom avdunstning kan ske under torra tider och resultera i en ökning av miljöproblem. Det tenderar också att bli en betydande uppbyggnad av organiskt material i sedimentet med denna nackdel, vilket resulterar i potentiellt cancerframkallande trihalometaner när vattnet kloreras för dricksändamål.
Slutsats
Klamathfloden har arbetat under inflytande av fyra dammar i nästan 60 år. Dessa strukturer genererar i genomsnitt 82 megawatt kraft per år. Denna energi må vara förnybar, men den är inte fri från miljökonsekvenser. Dessa strukturer tog ett dynamiskt ekosystem och ersatte det med en eländig bedragare av sig själv. Till och med dammarnas ägare beslutade att kostnaderna för att underhålla strukturerna inte längre var värda det, så de håller på att tas ner.
Reventazon-dammen i Costa Rica berättar en helt annan historia. Ingenjörer har under de senaste sex åren stadigt korridorerat floden så att anläggningen kan generera 305 megawatt el per år. Detta projekt är det största i sitt slag i Centralamerika, och det garanterar nästan att landets elnät kommer att bestå till nästan 100 procent av förnybar energi.
När vi undersöker fördelarna och nackdelarna med dammar är det viktigt att komma ihåg att båda perspektiven gör legitima anspråk på att göra vad som är bäst för miljön. Dessa konstruktioner må vara på väg ner i USA, men de byggs upp över hela resten av världen. Det betyder att denna teknik kommer att höra till det förflutna för vissa befolkningar, men den kommer också att vara framtiden för andra.