工程师在南部非洲的赞同河上的420英尺高的卡里巴大坝中发现了裂缝。

工程师在南部非洲的赞同河上的420英尺高的卡里巴大坝中发现了裂缝。Dmitriy Kandinskiy / Shutterstock

水资源警告:世界上老化的大坝所带来的迫在眉睫的威胁

全球成千上万的大型大坝正在达到预期的寿命结束,导致失败和坍塌的戏剧性崛起,一个新的联合国研究发现。这些恶化的结构构成了大量生活在下游的数亿人的严重威胁。

谁希望生活在125岁的Mullaperiyar Dam的下游,坐落在印度西部掠夺山脉的地震区?1979年和2011年在轻微地震中裂开的176英尺高的宗教遗传。根据印度理工学院的地震工程师2009年研究可能无法承受在Richter Scale上大于6.5的强烈地震。

三百万人生活在大坝的下行者。但是,他们对被清空的要求是在喀拉拉邦,威胁国家的最高法院,威胁和泰米尔纳德邦的国家的最高法律案件举行,该案例是经营大坝的国家上游,以获得灌溉水和水电。

或者住在卡里巴大坝下面又如何呢?这个大坝是62年前英国人在南非赞比西河上修建的。当时,它被视为非洲的胡佛水坝(Hoover Dam)。但在2015年,工程师们发现,从大坝泄洪的水已经挖洞河床深度超过260英尺,造成裂缝,威胁到覆盖混凝土大坝,这是420英尺高,并握住世界上最大的人造湖泊。

下游有350万人,以及莫桑比克的Cahora Bassa的另一个巨大的大坝,该工程师们担心可能会因洪水从卡里巴失败而打破。尽管紧迫性,但是在最早的2023年之前,3000万美元的维修工作将不会完成。

世界银行估计已有19,000多艘大坝50多年。

两个大坝都举例说明了结构衰减,升级风险的潜在危险组合,突出的官僚惯性开拓新的研究在联合国大学(UNU),联合国的学术和研究部门,1月份发表的世界老龄化水坝的风险不断发展。它警告说,摇摇欲坠的碎石越来越多的遗产造成大坝失败,泄漏和急诊水的急剧增加,这些释放威胁到威胁下游的数亿人。同时,安全检查员无法跟上工作量。


20世纪是大坝建设者的繁荣时间。峰值,特别是在亚洲,是20世纪80年代中期到20世纪80年代中期,当大坝在流行音中产生水电并储存水以灌溉作物并保持水龙头,以及平滑河流,以防止洪水流动,以防止洪水流动,以防止洪水流动,以防止洪水以防止洪水和改善导航。

但繁荣已经结束。“几十年前,每年修建1000座大型水坝;该报告的合著者之一Vladimir Smakhtin在加拿大汉密尔顿的联合国大学水、环境和健康研究所告诉记者耶鲁环境360.。大多数由大坝工程师寻求的网站,如狭窄的山谷,已插入。水坝现在阻止了世界上大多数河流,可以存储相当于一个他们的总年度流量六。与此同时,对洪水土地和破坏河流生态系统的环境和社会问题已经增长,Smakhtin说,有许多用于产生低碳能量的替代方案。

一架直升机将沙袋放入英格兰188岁的托德布鲁克大坝后,溢出到2019年剥落附近的城镇撤离。

一架直升机将沙袋放入英格兰188岁的托德布鲁克大坝后,溢出到2019年剥落附近的城镇撤离。利昂尼尔/盖蒂图片社

因此,世界上的大型水坝,即那些高于15米(49英尺)的大坝,正在迅速老化。世界银行去年估计已经有19,000多个大型大坝超过50岁,联合国联合国学习的结论是典型的寿命,在需要重大维修或拆除之前。

英国和日本拥有最古老的水坝,平均分别为106和111岁。美国水坝平均为65年。但中国和印度,20世纪中期的大坝建筑物热潮的震中,并不是落后,现在分别为28,000艘大型大坝的平均年龄46和42年。“到2050年,大多数人类将在20世纪建造的大型大坝下游”这是“在越来越多的失败风险上,”联合国联盟报告称。


随着大坝结构变得更加脆弱,这些老化的大坝遗留下来的迅速发展的遗产带来了越来越大的安全风险气候变化会增加压力Smakhtin说,通过增加极端的河流流量。报告发现,自2005年以来,大坝溃坝率急剧上升。同样来自联合国大学的合著者Duminda Perera说,没有全球数据库。但他发现,2015年至2019年期间,有超过170起故障报告,而在2005年之前,平均每年不到4起。

就在上个月,赞比亚的Kandesha大坝,建于20世纪50年代,在大雨中倒塌,取代成千上万的人。去年6月,中国广西地区为55岁的灌溉大坝,在它的492英尺的墙壁淹没在大雨之后。一个月前,密歇根州的两个老水坝大雨期间倒塌-蒂塔巴瓦西河上有96年历史的艾登维尔大坝引发洪水,摧毁了下游有94年历史的桑福德大坝。

大坝工程师表示,未来几十年最大的威胁可能来自中国和印度。

2019年8月,英国最古老的大坝之一几乎崩溃。有188年历史、为运河供水的托德布鲁克大坝泄洪道在暴雨中坍塌,开始溢出水,惠利桥镇约1500名居民被要求撤离家园在大坝本身吃饭人们担心这座建筑会倒塌并吞没整个城镇。

2017年,在加利福尼亚山脉内华达山麓的50岁的奥罗维尔大坝倒塌了溢洪道。它导致疏散约18万人。770英尺的大坝是美国最高的,在修理溢洪道之后,对国家的供水仍然至关重要。


大坝工程师表示,未来几十年最大的威胁可能来自中国和印度。这两个国家过去都经历过大坝溃坝,造成数万人死亡。在1979年,Machchhu大坝解体在印度古吉拉特邦,一场洪水造成多达2.5万人死亡。

四年前,河南,中国的Banqiao大坝,爆发,宽7英里的水浪,每小时30英里的30英里。它直接杀死了估计的26,000人,包括Daowencheng镇的整个人口。在随后的饥荒和流行病中,多达17万人死亡。灾难已被称为历史上最致命的结构失效。这是多年来的国家机密。

2019年,中国河南省三门峡大坝泄洪,防止大坝溢出。

2019年,中国河南省三门峡大坝泄洪,防止大坝溢出。Sun Meng / VCG通过Getty Images

这两种灾害都涉及年轻的水坝,分别为20岁和23岁。尽管如此,他们的消亡表明,这一时代可能会有更多的滴答作响。

中国大约有24,000座大型水坝。很多都可以追溯到文化大革命时期,当时毛主义的意识形态胜过工程职业在经济发展的冲刺中。中国三分之一的水坝“由于结构陈旧和/或缺乏适当的维护而被认为具有高水平的风险。2011年的分析由现在的华中科技大学的杨孟创立。

在印度,中央水务委员会主任Jade Harsha,于2019年警告说,该国将超过4000多名大型大坝,达到2050岁以上的50岁以上。超过600人已经半个世纪。我在1954年的第一个总理Jawaharlal Nehru被称为“印度的寺庙,我崇拜的寺庙”现在是老化的编辑Harsha现在看到作为“印度水政政策的盲点”。

世界银行同意。Last December, it announced a $250-million loan to India for an ongoing project to “strengthen dam safety,” with better inspections and management of the country’s large dams, which hold back 240 million acre-feet of water — starting with 120 of the country’s aging dam fleet.

马丁维兰德委员会主席大坝设计委员会,基于巴黎的大型大坝国际大坝国际委员会,大坝专业人士的领先机构告诉耶鲁E360如果设计,建造得良好,维护良好和监控,“许多水坝可能持续长达50或100年。欧洲最古老的混凝土坝,Maigrauge Dam [瑞士]于1872年完成,预计将达到200年。“但是,他说,“大坝的安全可能会很快恶化。”他建议越来越大的风险是“不是老化,而是增加了下游人数增加。”


水坝大多由泥土、砖石或混凝土筑成。它们可能会因为混凝土腐烂、开裂、渗水、围岩隐藏的裂缝或自身重量下的屈曲而失效。它们可能会遭遇衬砌损坏、地震、蓄意破坏,或者在洪水冲破峰顶时被冲走。定期检查至关重要,维兰德说。

气候变化,带来更极端的洪水,老化水坝威胁要成为一种致命的组合。

但是,缺乏能够评估老化大坝风险的检查员越来越令人担忧,导致检查的积压和错过的危险。在美国在美国奥多威大坝失败后发现了过去的检查无法发现结构缺陷。正如Wieland所说的那样:“并非一切都是可见的或可衡量的。”

当他们的水库填充他们街道的河流填补沉积物时,许多旧大坝现在被遗弃。一个2014年国际研究加州大学伯克利分校的G. Mathias Kondolf领导的研究小组估计,世界上超过四分之一的河流沉积物流正被水坝困住。

在中国的黄河上,世界上最迷人的河流,三门峡大坝只需两年。据官员称,印度的水库每年正在减少沉积物的储蓄能力近160万英亩的储蓄能力。

沉积物的积累使坝体不太有用,但有时也使它们更加危险。这是因为水库空间较少,大坝在大雨期间不堪重负的风险更大。为了挽救他们的结构,运营商更有可能在洪水高度下突然释放下来溢出行。

在飓风米奇于1998年穿过中美洲,几百人死于他们的床上在洪都拉斯的床上的特古古巴萨的首都当“水的墙”冲过城市的贫困河畔社区时。来自美国地质调查的调查人员结论当城市两个主要水坝的运营商在洪水的高度时,“墙”出现了“墙”。这两个水坝只在20世纪70年代建造,但是失去了很多能力淤积。

2017年加利福尼亚州50岁的奥罗维尔大坝泄露溢洪道崩溃后的工人评估损失。

2017年加利福尼亚州50岁的奥罗维尔大坝泄露溢洪道崩溃后的工人评估损失。弗洛伦斯·洛/加州水资源部

与此同时,气候变化,这对许多地方带来了更极端的洪水,而老化的水坝威胁要成为致命的组合。“旧水坝是在气候常规变革时代的水文记录的基础上设计和建造的,”Smakhtin说。“现在事情是不同的,这令人担忧。”


应该做什么?专家说,一些老化水坝仍然是安全的,但所有人都需要更严格的检查,因为他们经常跟随昂贵的维修。许多人需要重新入住以应对与第一次建造时所设想的河流流量不同的极端河流。

但联合国大学的报告指出,越来越多的水坝已经不再发挥多大作用——要么是因为淤积,要么是因为有替代的电力来源——而保留下来的主要原因是拆除它们的成本很高,技术上也很困难。对河流生态系统来说,这既是一种安全威胁,也是一场悲剧。

美国是退役大坝的世界领导者,在过去的30年里删除了超过一千人。但即便如此,迄今已被移除的水坝大部分都很小,通常不到16英尺。一个例外是华盛顿奥林匹克公园的87岁的阴雨峡谷大坝,2014年删除。在210英尺处,大坝是最大的最大的。这项任务需要二十年来计划和执行。Smakhtin说,已经有数千人更有可能有必要防止大坝灾害的增加。

“有些水坝如此之大,很难想象如何接近这个问题,”他说。“看看卡里巴大坝。它绝对是巨大的,到中世纪,它将是一百岁。希望通过这种技术可以退役。但现在我们不知道该怎么做。“