science >> Wetenschap >  >> Natuur

Amerika's damcrisis - was Oroville slechts een druppel op een gloeiende plaat?

Schade aan de overlaat van de Oroville-dam. Krediet:Wikimedia Commons

afgelopen februari, recordstormen en smeltende sneeuw dreigden de twee overlaten van het Oroville-reservoir in Californië te overweldigen, de hoogste dam in de Verenigde Staten. Met een opzegtermijn van minder dan een uur, bijna 200, 000 mensen werden geëvacueerd uit dorpen en steden stroomafwaarts. Uiteindelijk, noodmaatregelen hebben een grootschalige ramp voorkomen; Californische functionarissen werken nu koortsachtig aan het stutten van de dam voor het regenseizoen van volgend jaar.

Maar terwijl de Oroville-crisis voorlopig is afgewend, waterexperts van het Columbia Water Center van het Earth Institute zeggen dat de bijna-ongeval een voorbode kan zijn van wat komen gaat - en niet alleen voor Oroville.

"Er is een lijst van ongeveer 15, 000 dammen die in de VS zijn geclassificeerd als 'hoog risico', ", zegt Columbia Water Center-directeur Upmanu Lall. "Wat dat betekent, is dat als een van die dammen faalt, het kan een heel groot probleem zijn."

De Oroville Dam speelt een sleutelrol in het California's State Water Project, die water verzamelt uit rivieren in de nattere, noordelijke deel van de staat en verplaatst ze naar het zuiden naar de dichtbevolkte maar droge gebieden.

Gebouwd in het midden van de jaren '60, het is, op veel manieren, vertegenwoordiger van een andere leeftijd, wanneer grootschalige, heroïsche infrastructuurprojecten - met al hun risico's en controverses - waren meer de norm dan ze nu zijn. Op het moment van de bouw, staatsfunctionarissen veegden beschuldigingen weg dat het werd gebouwd met materialen van mindere kwaliteit.

Maar zelfs nog in 2005, milieugroepen waarschuwden dat de noodoverlaat van Oroville slecht was ontworpen en zou kunnen falen in het geval van ernstige overstromingen.

Volgens Lall, er zou een groot aantal dammen in een vergelijkbare situatie in het hele land kunnen zijn. dammen met een hoog risico, hij zegt, "zijn grotendeels erg oud. Ze zijn gevoelig voor storingen. Er is heel weinig onderhoud aan gepleegd."

Lall zegt dat hoewel een percentage van deze dammen is gebouwd en wordt onderhouden door eersteklas federale instanties zoals het Army Corps of Engineers, een veel groter aantal wordt gecontroleerd door staten of is in particulier bezit met weinig toezicht.

Verouderde veronderstellingen, Verwarde problemen

Een deel van het probleem, Lall zegt, is dat de ontwerpspecificaties die decennia geleden werden gebruikt om dammen te bouwen, verouderd zouden kunnen zijn. "Laten we zeggen dat die dammen zijn ontworpen voor een gebeurtenis van 100 jaar. Die schatting van een gebeurtenis van 100 jaar was meestal gebaseerd op gegevens van 20 of 30 jaar. maximaal. Dus als die gegevens een droge periode vertegenwoordigen, dat getal van 100 jaar zou meer op een gebeurtenis van 10 jaar kunnen lijken. Als je deze verouderende dammen gaat onderwerpen aan klimaatvariabiliteit, net als bij Oroville, ze zullen falen."

Lall benadrukt dat de onmiddellijke damcrisis niet in de eerste plaats te maken heeft met door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Hij was, in feite, gealarmeerd toen het mediaverhaal over de noodsituatie in Oroville snel veranderde in het toekomstige risico van klimaatverandering, in plaats van zich te concentreren op de onmiddellijke infrastructuuruitdaging. De huidige crisis, hij zegt, "heeft niets te maken met klimaatverandering. Dit gaat over ons totale falen bij het beheersen van risico's op basisniveau."

Michelle Hoe, een postdoctoraal onderzoeker aan het Columbia Water Center, gaat akkoord. "Er zijn veel dingen geschreven over hoe stormen als deze in de toekomst zullen toenemen. Ik heb geen probleem met die beoordeling. Maar de waarheid is dat de storm die afgelopen februari kwam om Lake Oroville te vullen, niet eigenlijk zo groot. Als de overlaat goed had gewerkt, er zou geen probleem zijn geweest als het reservoir het niveau had bereikt dat het deed. Het zou helemaal niet in het nieuws zijn geweest, als die overlaat in een goede staat zou zijn."

Krediet:Association of State Dam Safety Officials

Klimaatverandering, ze zegt, is "bijna het geven van managers, besluitvormers, en beleidsmakers een uitweg, een excuus om geen actie te ondernemen op dingen die echt kunnen worden opgelost."

Ho was ook gefrustreerd door andere aspecten van de berichtgeving in de media. "Ze zouden aan het einde van deze verhalen zeggen dat er geen structureel risico was, " verwijzend naar de dam zelf. Dat was technisch correct, Ho zegt, maar het lezen van opmerkingen over de artikelen, ze zag dat bewoners de dam door elkaar haalden, de overlaat en de hulpoverlaat. "Het feit dat er drie verschillende structuren zijn, drong duidelijk niet door tot het grote publiek, omdat mensen vroegen 'waarom moeten we evacueren?' Dat is prima, behalve als een van die overlaten faalt, je krijgt een 30-voet muur van water op je af. Een muur van 30 voet water is niet iets dat je wilt tegenkomen."

Ho herinnert zich dat hij naar nieuwsberichten over de dam keek terwijl het water steeg. "Ik keek naar de overloop en dacht:dat is een dode helling - iemand moet wat geotechnisch onderzoek hebben gedaan om er zeker van te zijn dat er echt stevig gesteente onder ligt. Natuurlijk, Ik ontdekte dat ik het mis had, en de hele zaak begon te eroderen."

De noodzaak van een plan

Lall en Ho zijn het erover eens dat uiteindelijk, de kwestie van de daminfrastructuur moet worden verbonden met een breder gesprek over de watervoorraden van Amerika. Ten slotte, als het punt van dammen is om te verzamelen, winkel, of water overbrengen voor menselijk gebruik, het lijkt belangrijk om te weten hoeveel water er in bepaalde regio's daadwerkelijk nodig is binnen een bepaalde tijdspanne - en hoeveel water er beschikbaar is.

Om deze uitdaging aan te gaan, Ho heeft samengewerkt met wetenschappers van Columbia's Lamont-Doherty Earth Observatory om 500 jaar oude boomringgegevens te evalueren om de geschiedenis van stroomstromen in de Verenigde Staten te reconstrueren. Door te begrijpen hoe de stroom door de eeuwen heen is veranderd, ze hoopt een beter beeld te krijgen van hoe natte en droge perioden over lange perioden hebben gevarieerd, waardoor een nauwkeuriger meting van het overstromings- en droogterisico wordt geëxtrapoleerd.

Als iets, ze zegt, haar onderzoek suggereert dat een langdurig patroon van droogte een nog groter risico kan vormen dan overstromingen. "Er zijn van die lange droogteperiodes die we hebben gezien in het paleoklimaatrecord. Dus als we opnieuw door een van die worden getroffen, onze huidige daminfrastructuur zal ons waarschijnlijk niet kunnen overspoelen."

Maar zonder een betere beoordeling van wat we kunnen verwachten van klimaatpatronen op de lange termijn, het kan heel moeilijk zijn om investeringen verstandig te sturen. "Als je ervan uitgaat dat het een erg natte periode gaat worden, en je bouwt je dam of je brug extra hoog, je zou een hele hoop geld kunnen investeren in iets dat eigenlijk niet nodig is, " ze zegt.

Uitzoeken hoe het klimaat in het verleden heeft gevarieerd, is slechts een deel van het verhaal, echter. De andere kant, zeg Ho en Lall, is begrijpen hoe mensen water gebruiken - en hoe ze het in de toekomst waarschijnlijk zullen gebruiken.

"Gewoon geld dumpen in elke structuur in de VS is echt niet de manier om te gaan, " zegt Ho. "Het zou een enorme verspilling van middelen zijn." Wat we nodig hebben, zij suggereert, is een "meer doordachte" benadering.

"Als we water van Noord-Californië naar Zuid-Californië over een bergketen pompen om zoiets als gras voor veevoer te laten groeien, is dat waarschijnlijk niet het beste gebruik van dat geld. Als we een volledige boekhouding van die infrastructuur zouden kunnen hebben , het zou hetzelfde zijn als zeggen, 'Nou, als je gras wilt laten groeien, je moet water ontzilten.' De hoeveelheid energie die je gebruikt om deze producten te laten groeien, is niet zo veel geld waard, " zegt Ho.

Wat is er echt nodig, ze zegt, is een nationale beoordeling van watervoorraden en -gebruik. "Andere landen, zoals China, proberen op zijn minst een peiling te krijgen van hun watervoorraden, zodat ze doelen kunnen ontwikkelen voor metrieken voor efficiënt watergebruik en productiviteit van watergebruik. In principe, u stelt doelen voor uw gebruik van hulpbronnen. Dat is niet iets dat Amerika momenteel heeft.

"Als je gaat praten over aanpassing aan klimaatverandering of aanpassing aan een verandering - wat je echt moet weten, is waar je momenteel mee werkt. Wat is het huidige basisrisico van de beschikbaarheid van hulpbronnen en de vraag naar water in Amerika Dat is echt niet iets waar we nu goed mee om kunnen gaan."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu/ .