İklim Değişikliği ABD genelinde Yaşlanan Binlerce Barajı Zorluyor

Aşağıdaki makale, izniyle yeniden basılmıştır. Konuşmaen son araştırmaları kapsayan çevrimiçi bir yayın.

9-11 Haziran 2023 tarihlerinde Kuzeydoğu’da şiddetli yağış, yaygın sel oluşturdu, özellikle New York’un Hudson Vadisi’nde ve Vermont’ta. Önemli bir endişe şuydu: Wrightsville BarajıVermont’un başkenti Montpelier’in kuzeyindeki Winooski Nehri üzerinde 1935 yılında inşa edilmiştir. Barajın arkasındaki rezervuar, barajın maksimum depolama kapasitesinin 1 fit yakınına kadar yükseldi ve suyun akabileceği konusunda uyarılara yol açtı. barajı aşmak ve aşağı akışta zaten tehlikeli olan koşulları daha da kötüleştirir veya baraja zarar verir.

Hiba BaroudVanderbilt Üniversitesi’nde inşaat ve çevre mühendisliği bölümünde doçent ve yardımcı başkan olan Doç.

Bir sel barajı aştığında risk ne kadar ciddi?

Barajın taşması erozyona neden olabilir, bu da daha sonra bir barajın yıkılmasına veya çökmesine ve biriken suyun ani, kontrolsüz bir şekilde salınmasına neden olabilir.

Barajın devrilme riski, şiddetli yağış gibi tehlikeli bir olayın ve barajın savunmasızlığının birleşik etkisinden kaynaklanır. Savunmasız bir baraj eski, bakımsız veya yetersiz olabilir. savak kapasitesi Barajdan güvenli bir şekilde su tahliyesi için.

Bir barajın tasarımı, barajın devrilmeye ve yıkılmaya dayanma kabiliyetini etkileyebilir. Örneğin, beton barajlar, toprak dolgu barajlara kıyasla belirli seviyelerdeki taşmalara tipik olarak daha iyi dayanabilir.

Aşma, ABD’deki baraj arızalarının önde gelen nedenidir. Tüm baraj arızalarının %34’ü. Bir barajın üzerinden geçen suyun ne kadar süre aktığı ve üzerinden akan suyun hacmi, bir barajın yıkılma olasılığını belirlemede önemli faktörlerdir.

Bir barajın taşmasının ve muhtemelen yıkılmasının sonuçları, barajın amacı, boyutu ve konumu gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Bir baraj sel koruması için tasarlanmışsa ve evler, işyerleri veya kritik altyapı ile çevriliyse, büyük miktarda kontrolsüz su salınımı felaket olabilir. Küçük ve kırsal alanlarda bulunan barajlar, aşılırsa veya yıkılırsa daha az hasar verebilir.

ABD barajlarının çoğu kaç yaşında?

Var 91.000’den fazla baraj ABD genelinde, 50 eyaletin tamamında, farklı tasarım ve amaçlarla. Ortalama baraj yaşı 60 yıl ve 8.000’den fazla baraj 90 yaşın üzerinde.

Her dört yılda bir, Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneği ülkenin altyapısı için yol, köprü ve baraj gibi yapıların durumuna ve ihtiyaç duydukları yatırımlara göre dereceler atayan bir karne üretir. En son karne, ABD barajlarının %70’inin 2030’da 50 yaşından büyük olacak.

Genel olarak, rapor ABD barajlarına “D” notu verdi ve 2.300’den fazla olduğu tahmin edildi. yüksek tehlike potansiyeline sahip barajlar – etraflarındaki gelişmişlik düzeyine bağlı olarak, arızalanmaları halinde can kaybına veya ciddi maddi hasara neden olabilecek olanlar – acil durum eylem planlarından yoksundu.

Eski barajları tamamen değiştirmeden sele karşı güçlendirmenin yolları var mı?

Barajların hizmetten çıkarılması veya değiştirilmesi karmaşık ve yüksek maliyetli olabilir. Ayrıca, çevredeki topluluk ve muhtemelen diğer altyapı üzerinde kademeli etkilere sahip olabilir. Eski barajların düzenli olarak bakımını yapmak ve iyileştirmek, onları güçlendirmenin ve doğal afetlere karşı dirençli hale getirmenin uygun maliyetli bir yolu olabilir.

Barajlar artık inşa edildikleri amaca hizmet etmediklerinde, kısmen aşılabilir veya tamamen kaldırıldı nehrin doğal akışını eski haline getirmek için.

Devlet Barajı Güvenliği Görevlileri Derneği, maliyetinin yüksek olacağını tahmin ediyor. 157,7 milyar ABD doları ABD’deki tüm federal olmayan barajların rehabilite edilmesi Bu miktarın yaklaşık beşte biri (34,1 milyar $) yüksek tehlike potansiyeline sahip barajların rehabilite edilmesi içindir. 2021 Altyapı Yatırımı ve İş Kanunu içerir yaklaşık 3 milyar dolar baraj güvenlik projeleri için rehabilitasyon, güçlendirme ve kaldırmaya odaklanıyor.

İklim değişikliği eski barajlar üzerindeki stresi artırıyor mu?

İklim değişikliği sıklığı ve yoğunluğu artırmak barajları tehdit eden fırtınalar gibi doğal tehlikelerin Ve bu değişimler tarihsel eğilimleri takip etmiyor. Bir zamanlar aşırı olarak kabul edilen koşullar, gelecekte muhtemelen daha yaygın olacaktır.

Örneğin, kıyı taşkınlarını tahmin etmeye yönelik yakın tarihli bir araştırma, New England’da 100 yıllık bir selin – bu, şu anda herhangi bir yılda meydana gelme ihtimalinin %1 olduğu büyüklükte bir olay olduğunu – ortaya çıkardı. yıllık bir olay haline gelebilir 2100’lerin sonunda.

İklimin değişiyor olması aynı zamanda aşırı olayların daha da aşırı hale geldiği anlamına geliyor. 2015 yılında, Güney Karolina’da 1000 yıllık bir yağış olayı, 47 baraj ihlali.

Yeni barajların tasarlanması ve mevcut altyapının iyileştirilmesi, yalnızca tarihsel tehlikeli olayları değil, gelecekteki iklim tahminlerini dikkate alan güncellenmiş tasarım prosedürlerine dayanmalıdır. Daha eski barajlar mutlaka güvensiz olmasa da, eski tasarım standartları ve inşaat prosedürleri izlenerek ve farklı çevre koşulları için inşa edilmişlerdir. Bu, felaketler sırasında başarısızlıklarının olasılığını ve sonuçlarını etkiler.

Vermont’taki bu olayı diğer topluluklar için bir uyarı olarak görüyor musunuz?

Son yıllarda ABD’yi vuran felaketler, acil durum eylem planları geliştirmek gibi proaktif adımlarla hükümet kurumlarını ve toplulukları afetler için hazırlanmaya ve planlamaya teşvik etmelidir.

ABD’deki yüksek tehlike potansiyeline sahip barajların sayısı son 20 yılda ikiye katlandı Kalkınma kırsal alanlara daha da yayıldıkça, acil durum eylem planına sahip bu barajların oranı da arttı. Şu anda %76’dabu sadece birkaç yıl öncesine göre çok daha yüksek.

Kırılgan barajlar ve baraj yıkılma riski ekonomimizde art arda gelir ve birçok sektörü etkiler. Barajlar birçok amaca hizmet eder: İçme ve sulama için su sağlar, enerji üretir ve toplulukları sellerden korur. Ayrıca, büyük bir navigasyon ağının parçasıdırlar. 500 milyon tondan fazla emtia ABD genelinde her yıl.

Meslektaşlarım ve benim gösterdiğimiz gibi, doğrudan ve dolaylı maliyetleri anlamak barajlar gibi kritik altyapı sistemleri başarısız olduğunda. Bu bilgi, ABD’nin gelecekteki felaketlere hazırlanmasına yardımcı olabilecek stratejiler geliştirmek için çok önemlidir.

Bu makale ilk olarak şu adreste yayınlandı: Konuşma. Okumak orijinal makale.