Наука - А почему бы ее просто не взорвать?

Наука - А почему бы ее просто не взорвать?

Ломать - не строить, но и ломать можно с умом
После завершения крупнейшей в мире операции по демонтажу старой плотины река Элва в штате Вашингтон снова будет выпущена на свободу. Колоссальный проект по сносу этого гиганта рассчитан на три года и подтверждает, что демонтаж – сложная задача, не ограничивающаяся несколькими тоннами тротила.

«Снести саму плотину – это еще самая простая часть работы», – говорит ихтиолог Брайан Уинтер, указывая на 30-метровую поросшую мхом бетонную стену. Это плотина Элва, запирающая речную долину на полуострове Олимпик в штате Вашингтон. На то, чтобы снести ворота водслива, подъемники, кран, грандиозные стальные трубы, направлявшие воду к расположенной внизу гидроэлектростанции, саму гидроэлектростанцию и спустить водохранилище, тянущееся вверх по долине, потребуется три года. И это не говоря о 60-метровой плотине Глайнс Каньон вверх по течению и о ее водохранилище. «По сути, это будет стройка наоборот», – говорит он. Самая тяжелая часть крупнейшего в мире проекта по сносу плотины уже позади. Три десятилетия понадобилось для того, чтобы склонить к этому решению все заинтересованные стороны, преодолеть бюрократическую инерцию и пробить финансирование в объеме 184 млн. долларов. Выполнение проекта по восстановлению реки Элвы начнется в 2008 году. Это буквально «поворот кругом» в национальном самосознании, которое выросло в традиции строительства все новых и новых плотин – с тех давних пор, когда еще не была подписана Декларация независимости. Всем уже понятно, что 2,5 млн. плотин, находящихся в частном и общественном владении, стали теперь изрядной обузой для множества американских ручьев и рек. Более четверти этих сооружений уже перевалили за 50-летний рубеж среднего гарантийного срока. к 2020 году таких будет уже 85%.

Когда плотине больше 50 лет, в ее организме начинаются процессы распада – трескаются бетонные стены, земляные насыпи эродируют, через них начинает просачиваться вода, ворота водосбросов ржавеют и теряют прочность, слои осадков засоряют водохранилища, уменьшая их емкость. В самых мрачных перспективах стареющая плотина может рухнуть, вызвав катастрофическое наводнение.

По мере роста расходов на поддержание плотины в порядке и на возмещение убытков экономическая рентабельность всего сооружения падает. Многие из старейших плотин уже никому не нужны. Другие, как Элва и Глайнз Каньон, нуждаются в радикальной реконструкции, а это поднимет себестоимость вырабатываемой электроэнергии выше рыночной планки. В условиях растущего давления со стороны природоохранных организаций, рыбаков, племенных советов и разнообразных федеральных и местных структур и агентств на уровне штатов в настоящее время в Америке не столько строят новые плотины, сколько обсуждают перспективы сноса старых. За последние 6 лет снесено уже почти 200. Большинство из них были небольшими и определяли характер ограниченных участков водного пути.

В отличие от них проект на реке Элве претендует на восстановление всей речной системы в целом.

На своем пути от 1350-метровых снежных вершин олимпийских гор до уровня моря река Элва покрывает около 70 км. Получая около 6000 мм осадков ежегодно, когда-то эта река была приютом для богатейшей фауны. В ней обитали сотни тысяч голов драгоценной рыбы – кижуч, горбуша, кета, красная нерка и чавыча, не считая радужной форели и большеголового гольца. В 1938 году был учрежден Олимпийский национальный парк, что позволило сохранить верхний бассейн реки, но плотины Элва и Глайнз Каньон, построенные соответственно в 1913 и 1927 годах, уже перекрыли к тому времени реку (если не считать 8 км нижнего течения) для миграции рыбы со стороны океана.

Брайан Уинтер, руководитель проекта, опускает взгляд от водосбросных ворот к омутам у основания плотины, которая когда-то вырабатывала 14,8 мегаватт электроэнергии, питая этой энер-гией бумажную фабрику. «Когда свет падает правильно, – говорит он, – можно их увидеть. Взрослых лососей, ждущих, когда откроется дорога вверх. Когда снесут эту плотину».

Индейское племя Элва Клаллам, жившее на реке по меньшей мере 2700 лет, возражало против строительства с самого начала 1900-х. Со временем к ним примкнули природо-охранные движения. В 2000 году федеральное правительство приобрело обе плотины за $29,5 млн. и санкционировало их снос. Осенью 2008 года уровень лежащего над плотиной Глайнз Каньон водохранилища Лейк Миллз площадью 1,7 км² будет спущен на 15 м. Затем центральную дугу плотины, бетонное сооружение высотой с 21-этажный дом, распилят на куски с помощью алмазных ленточных пил. Примерно через год будут распахнуты сливные ворота на плотине Элва и уровень озера Олдуэлл, второго водохранилища площадью 1,07 км2, опустится на 5,4 м. Все следы дамбы должны исчезнуть к осени третьего года.

Разборка обеих плотин предполагает демонтаж и переработку 25 000 м³ бетона – более половины того, что пошло на постройку Эмпайр Стейт Билдинг. И это не учитывая сотен тонн металла. Земляная отсыпка и обломки от разбитого ложа пойдут на отформовку речных склонов, чтобы они приобрели свои изначальные контуры.

Из обоих водохранилищ предстоит сбросить почти 60 млн. тонн воды. Затем очередь дойдет до осадочных слоев. Скорость слива водохранилищ будет тщательно регулироваться, чтобы турбулентность речного потока оставалась под контролем.

К концу 2011 года обе плотины уйдут в историю, водохранилища будут пусты, а свеженасыпанные берега начнут зарастать молоденькими деревьями. Еще 3–5 лет потребуется для того, чтобы река вымыла оставшиеся осадки, но рыба, как говорит Уинтер, должна появиться в ближайшие же месяцы. Впрочем, до того, как популяция восстановится полностью, должно пройти лет тридцать.

Прежде чем приступить к выполнению проекта, Служба национальных парков должна построить две новые водозаборные системы для города Порт-Анджелес, который питается пресной водой только из этой реки. Племени Элва Клаллам придется приподнять и удлинить защитный противоприливный мол, поскольку резервация находится непосредственно в устье реки, а также построить новые очистные сооружения, так как после сноса плотин уровень подземных вод поднимется и старые септики будут залиты.

Как считает Роберт Элофсон, руководитель программы по восстановлению приречного племенного места обитания, то, что свершится, стоит и затраченных трудов, и долгого ожидания. С тех пор, как были построены плотины, полоса песчаных пляжей, где аборигены зарабатывали на пропитание, выкапывая моллюсков, постепенно исчезла. То же произошло и с речной дельтой, которая защищала береговую линию от штормовых наносов и служила приютом для рыбы и крабов. Снос плотин восстановит цикл перемещения питательных веществ от верховьев реки к ее устью, осадки будут стекать вниз, а вверх по Элве и ее притокам, борясь с течением, будет подниматься на нерест лосось. Уинтер называет рыбу «мешком удобрений с плавниками», поскольку после нереста тушки погибших рыб обеспечивают экосистему азотом и фосфором.

Сторонники сноса плотин обещают внимательно следить за восстановлением реки Элвы. Успех этого мероприятия может дать толчок для сноса других стареющих плотин, включая четыре массивные конструкции, перекрывающие нижнее течение реки Снейк в восточном Вашингтоне и плотину Матилиджа высотой 50 метров на притоке реки Вентуры в Южной Калифорнии. Элофсон будет еще пристальнее смотреть за свободно текущими водами. как и Брайан Уинтер, он увлекся этим проектом, едва закончил колледж. Сейчас ему 53 года, и он надеется еще до выхода на пенсию пройтись пешком вверх до истоков возрожденной реки и поймать там кижуча своими собственными руками.

Как сносят плотины

Разборка плотины Элва обещает быть самой сложной частью проекта, который растянется на три года.

Фаза 1. Открыть створки четырех водосливных ворот на южной стороне плотины и снизить уровень озера Олдуэлл на 5,4 метра (1 месяц).

Фаза 2. Снять южные ворота, вырыть обводной канал. В пять этапов выдолбить в ложе окно величиной 10х10 метров и направить реку в этот проход (3 месяца).

Фаза 3. Снять северный водосброс и верхнюю часть плотины. Сформировать дорогу шириной 4 метра для удобного доступа к турбинному водоводу (1 месяц).

Фаза 4. Удалить стальные турбинные водоводы, сдвижные ворота, бетонные впускные конструкции и саму электростанцию, которая на иллюстрации не показана (5 месяцев).

Фаза 5. Вывезти сотню тысяч кубометров скальной породы, грунта, бетона и хвойных деревьев, которые были посажены за дамбой после прорыва 1913 года (8 месяцев).

Фаза 6. Удалить бетонную гравитационную плотину слоями по 2–3 метра с помощью взрывчатки. Восстановить естественные контуры речного русла (2 месяца).