Dammentfernung - Dam removal

Entfernung des Murmeltierdamms , Sandy River, Oregon

Dammentfernung ist der Prozess des Abreißens eines Damms , wodurch der Wasserfluss in den Fluss zurückgeführt wird. Argumente für den Rückbau des Damms berücksichtigen, ob ihre negativen Auswirkungen ihre Vorteile überwiegen. Zu den Vorteilen von Dämmen gehören die Wasserkraftproduktion , der Hochwasserschutz , die Bewässerung und die Schifffahrt . Zu den negativen Auswirkungen von Staudämmen zählen Umweltzerstörung, wie verringerte Primärproduktivität , Verlust der biologischen Vielfalt und Rückgang einheimischer Arten ; Einige negative Auswirkungen verschlimmern sich mit dem Alter der Dämme, wie z. B. strukturelle Schwächen, verringerte Sicherheit, Sedimentansammlung und hoher Wartungsaufwand. Die Rate der Dammentfernungen in den Vereinigten Staaten hat im Laufe der Zeit zugenommen, teilweise schadensgetrieben. 1996 waren weltweit 5.000 Großstaudämme über 50 Jahre alt. Bis 2020 werden 85 Prozent der Staudämme in den USA älter als 50 Jahre sein. In den Vereinigten Staaten wurden zwischen 1990 und 2015 etwa 900 Dämme entfernt, bis 2015 waren es 50 bis 60 pro Jahr. Frankreich und Kanada haben ebenfalls bedeutende Umzugsprojekte abgeschlossen. Japans erster Rückbau des Arase-Staudamms am Kuma-Fluss begann 2012 und wurde 2017 abgeschlossen. Eine Reihe wichtiger Projekte zum Rückbau von Staudämmen wurden durch Umweltziele motiviert, insbesondere durch die Wiederherstellung von Flusslebensräumen, einheimischen Fischen und einzigartigen geomorphologischen Merkmalen. Die Wiederherstellung von Fischen motivierte beispielsweise die Wiederherstellung des Elwha-Ökosystems und die Entfernung des Damms am Allier River , während die Wiederherstellung sowohl einheimischer Fische als auch von Travertinablagerungen die Wiederherstellung von Fossil Creek motivierte .

Zwecke und Wirkungen von Dämmen

Grand Coulee Dam, Columbia River, Washington, USA

Viele der Dämme in den östlichen Vereinigten Staaten wurden gebaut Wasserumleitung , Landwirtschaft , Fabrik Wassermühlen und andere Zwecke , die nicht mehr als nützlich angesehen werden. Aufgrund des Alters dieser Dämme steigt mit der Zeit das Risiko eines katastrophalen Versagens. Darüber hinaus blockieren viele dieser Dämme anadrome Fischabflüsse wie Atlantiklachs und Maifisch und verhindern, dass wichtige Sedimente in Flussmündungen gelangen .

Viele Staudämme im Westen der Vereinigten Staaten wurden für die landwirtschaftliche Wasserumleitung in dem trockenen Land gebaut, wobei die Stromerzeugung aus Wasserkraft ein sehr bedeutender Nebeneffekt ist. Zu den größten dieser Wasserumleitungsprojekte gehört das Columbia Basin Project , das Wasser am Grand Coulee Dam umleitet . Das Bureau of Reclamation verwaltet viele dieser Wasserumleitungsprojekte.

Einige Dämme im pazifischen Nordwesten und in Kalifornien blockieren den Durchgang für anadrome Fischarten wie Pazifischer Lachs und Steelhead . Fischtreppen und andere Durchgangseinrichtungen waren bei der Abschwächung der negativen Auswirkungen auf die Lachspopulationen weitgehend wirkungslos. Die Bonneville Power Administration verwaltet die Elektrizität an 11 Dämmen am Columbia River und 4 am Snake River , die vom Army Corps of Engineers gebaut wurden .

Klares Wasser unterhalb des Glen Canyon Dam, Arizona, USA

Im Südwesten der Wüste können Dämme die Natur des Flussökosystems verändern. Im speziellen Fall des Glen Canyon Dam fließt das ursprünglich warme, mit Sediment gefüllte, schlammige Wasser stattdessen kalt und klar durch den Grand Canyon , was erhebliche Auswirkungen auf die stromabwärts gelegenen Ökosysteme hat. Drei einheimische Fischarten sind im Grand Canyon ausgestorben und andere sind seit der Fertigstellung des Damms gefährdet, darunter Buckel-Döbel und Razorback-Sauger .

Einige Staudammprojekte, wie die des Salt-River-Projekts in Arizona , eliminieren den Fluss des Flusses stromabwärts, indem sie den Fluss in das Arizona- Kanalsystem für landwirtschaftliche und städtische Zwecke umleiten , so dass nur ein trockener Kanal oder ein Arroyo herauskommt durch die Wüste.

Dem Colorado River wird so viel Wasser für Landwirtschaft, städtische Nutzung und Verdunstung hinter den Dämmen entnommen , dass der Fluss nicht mehr in den Golf von Kalifornien mündet .

Entfernungsmethoden

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Dämme zu entfernen, und die gewählte Methode hängt von vielen Faktoren ab. Die Größe und Art des Damms, die Sedimentmenge hinter dem Damm, die Wasserumgebung unterhalb des Damms, wem der Damm gehört und was ihre Prioritäten sind, und der Zeitrahmen für die Entfernung des Damms sind alles Faktoren, die sich darauf auswirken, wie der Damm entfernt wird . Die Entfernung ist in jedem Fall kostspielig, und die Kosten steigen normalerweise, wenn Umweltbelangen größeres Gewicht beigemessen wird. Glücklicherweise werden die Kosten für die Entfernung des Damms normalerweise von mehreren Interessengruppen getragen, wie dem Dammbesitzer und entweder der Bundes-, Landes- oder Kommunalverwaltung. Im Folgenden werden vier der gebräuchlichsten Methoden zum Entfernen von Damm beschrieben.

Bei allen ist das Sedimentmanagement eine treibende Kraft. Ein häufiges Problem bei Staudämmen ist, wie sich vom Fluss natürlich mitgeführte Sedimente im Stausee ablagern und ihn schließlich mit Schlick auffüllen. Dieses überschüssige Sediment verringert die Stromerzeugungskapazität eines Stausees, verändert den Flusskanal stromabwärts, fängt nährstoffreiches Sediment hinter dem Damm ein und kann einen gefährlichen Druck auf den Damm selbst ausüben. Oftmals ist das in einem Reservoir gespeicherte Sediment gut für den Uferkorridor unter dem Damm, kann Fischlebensräume wieder aufbauen, Nährstoffe liefern und einen Strand oder eine Flussmündung hinzufügen. In anderen Fällen kann das Sediment die Trübung des Flusses erhöhen, den Fischen schaden, die Landschaft durchkämmen und die Infrastruktur begraben.

Hier sind fünf Kerben am Glines Canyon Dam zu sehen, wie er in einem mehrjährigen Prozess entfernt wurde.

Sediment kann vor der Freisetzung getestet werden, um festzustellen, ob es für die Landschaft unter dem Damm schädlich ist. Die Entfernung des Damms kann nachteilige Folgen haben, wenn dies nicht geschieht. Als beispielsweise der Fort Edward Dam am Hudson River in den 1970er Jahren entfernt wurde, wurden PCBs im Sediment freigesetzt, die die Gesundheit von Mensch und Wild flussabwärts beeinträchtigten.

Notch- und Release-Ansatz

Der Notch-and-Release-Ansatz wird aufgrund seiner ökologischen Vorteile häufig verwendet. Es ist eine langsame Methode, bei der das Reservoir durch Kerben in den Damm entwässert wird. Neue Kerben werden eingeschnitten, damit das Wasser mit einem gleichmäßigen Fluss aus dem Reservoir abläuft. Das hinter dem Damm eingeschlossene Sediment fließt mit einer festen Geschwindigkeit stromabwärts, sodass sich das Ökosystem an die Veränderungen anpassen kann. Diese Methode kann Monate oder sogar über ein Jahr dauern, hat sich jedoch bei der Wiederherstellung von Fischarten in Flüssen bewährt. Das Projekt zur Entfernung des Elwha- und Glines-Canyon-Damms nutzte den Notch-and-Release-Ansatz mit großem Erfolg.

Rapid-Release-Ansatz

Der schnelle Lösungsansatz ist sowohl der schnellste als auch der kostengünstigste Weg, um einen Damm zu entfernen, bringt jedoch erhebliche Nachteile mit sich. Bei diesem Ansatz wird ein großer Tunnel durch die Basis des Damms gegraben und dann mit dem Stausee verbunden. Das gesamte Gewässer wird innerhalb von Minuten oder Stunden durch diesen Tunnel abfließen und die massive Freisetzung von Wasser und Sedimenten kann kilometerlange Überschwemmungen und Erosionen entlang des Flusses verursachen. Dies kann das Uferökosystem entlang des Flusses zerstören sowie Brückenpfeiler, vergrabene Rohre, Deiche und andere Infrastruktur gefährlich durchspülen. Wenn das vom Damm zurückgehaltene Reservoir jedoch relativ klein ist und schnell in einen größeren Fluss oder See mündet, kann dieser Ansatz mit minimalen Auswirkungen auf das Ökosystem oder die menschliche Infrastruktur durchgeführt werden.

Ansatz graben und entwässern

Der Grabungs- und Entwässerungsansatz ist in der Regel die teuerste Methode zur Entfernung des Damms, ist jedoch in einigen Fällen erforderlich. Dabei wird das gesamte Reservoir geleert, das Sediment trocknen lassen und anschließend zur Entsorgung an einen sicheren Ort transportiert. Es ist kostspielig und langsam, aber wenn sich das Reservoir in der Nähe von Wasserkraftwerken befindet, die durch freigesetzte Sedimente stark beeinträchtigt würden, kann es erforderlich sein. Eine andere Situation ist, wenn die Sedimente hinter dem Damm Giftstoffe enthalten. Sie abzutransportieren und sicher zu entsorgen, ist wichtig für die ökologische Gesundheit des Flusses.

Rückhaltesediment-Ansatz

Der Ansatz mit zurückgehaltenem Sediment ist der letzte häufig verwendete Ansatz und beinhaltet das Zurücklassen des Sediments, wo es ist. Um dies zu tun, muss der Fluss oder Bach um den Damm herum umgeleitet werden, was sich als teuer und schwierig erweisen kann. Dies kann an Orten durchgeführt werden, an denen der Grabungs- und Entwässerungsansatz sinnvoll ist, aber zu weit entfernt sind, um kosteneffektiv zu sein.

Alternativen zum Entfernen

Fischtreppe am John Day Dam am Columbia River.

Während weniger als 1% der Staudämme in den Vereinigten Staaten für den Abbau in Betracht gezogen werden, gab es in den letzten Jahren Bemühungen, die Mängel an bestehenden Dämmen zu beheben, ohne sie zu entfernen. Zu diesen Zielen gehören die Maximierung der Effizienz bestehender Dämme und die Minimierung ihrer Umweltauswirkungen. Die Aktualisierung der Ausrüstung und die Anerkennung der begrenzten Lebensdauer von Dämmen sind zwei Möglichkeiten, diese Ziele zu erreichen. Dabei sollte ein Plan für die Stilllegung des Damms und die Wiederherstellung des Flusses erstellt werden, lange bevor der Damm seine geplante Lebensdauer überschreitet.

Ein Teil der Flusssanierung, der nicht warten muss, bis der Damm entfernt wird, ist die Einführung von Umweltströmungen . Dass unterschiedliche Wassermengen zu verschiedenen Jahreszeiten durch den Damm fließen, ahmt die natürlichen jahreszeitlichen Schwankungen des Wasserstands von Winter- und Frühlingsstürmen nach. Darüber hinaus können an Dämmen Fischtreppen angebracht werden, um die Anbindung eines Flusses zu erhöhen und es den Fischen zu ermöglichen, ihre Laichgründe zu erreichen. Es gibt Debatten über die Wirksamkeit von Fischtreppen, aber im Allgemeinen werden einige Fische es schaffen, im Gegensatz zu null Fischen, die an ihrem traditionellen Standort laichen.

Auch der Sedimentation von Reservoiren kann mit spezifischen Staudammmanagementstrategien entgegengewirkt werden.

Fertige Projekte

Condit Dam, Washington, USA

Vorgeschlagene Entfernungen

Lower Snake River Dams, Washington, USA

Little Goose Dam , Washington, USA

Vier Dämme entlang des unteren Snake River , die vom United States Army Corps of Engineers gebaut wurden und immer noch betrieben werden , dienen als Wasserkraftquellen und unterhalten einen Binnenhafen in Lewiston, Idaho, für den landwirtschaftlichen Lastkahnverkehr. Die vier sind Kandidaten für die Entfernung, weil sich hinter den Dämmen Millionen von Kubikmetern angesammelt haben, die den Wasserspiegel für Städte am Flussufer erhöhen. Dazu gehören: der Lower Granite Dam von 1975 (30 m) , der Little Goose Dam von 1970 (30 m) , der Lower Monumental Dam von 1969 (30 m) und der Ice Harbor von 1962 Verdammt .

Drei Millionen neue Kubikmeter Sediment werden jährlich hinter den unteren vier Dämmen am Snake River abgelagert. Die Stadt Lewiston, Idaho und andere entlang der Snake haben ein System von Deichen gebaut, das vom Army Corps of Engineers unterhalten wird. Die Deiche in Lewiston wurden so konzipiert, dass sie zwischen dem Wasserspiegel und der Oberkante der Deiche einen Abstand von fünf Fuß haben. Ab 2011 blieben zwei Füße. Bei weiter steigendem Wasserstand müssen entweder einige Dämme entfernt oder ausgebaggert werden oder die kommunalen Deiche werden weiter angehoben. Das Corps gibt zu, dass die Menge an Sedimenten im Flussbett zu groß ist, um effektiv auszubaggern, und die Führer der Gemeinde Lewiston sind besorgt, dass höhere Deiche die Stadt weiter von ihren Flüssen abschneiden werden.

Das Corps begann 2015 mit dem Baggern hinter dem Lower Granite Dam.

Rindge Dam und Matilija Dam, Südkalifornien

Rindge Dam in der Nähe von Malibu, Kalifornien , 1924 erbaut, vollständig verlandet und in den 1950er Jahren aufgegeben

Der 30 m lange, in Privatbesitz befindliche Rindge-Staudamm am Malibu Creek in den Santa Monica Mountains in Kalifornien wurde 1924 gebaut und durfte sich vollständig mit Sediment füllen, was ihn funktional überholt, aber immer noch eine potenzielle Gefahr darstellt. Malibu Creek unterstützte einst die südlichste Steelhead- Population der Welt. Aber heute besetzen Steelheads den Bach nicht mehr.

Der ähnliche Matilija-Staudamm von 1947 in der Nähe von Ojai, Kalifornien, wurde unter anderem gegen den Rat des US Army Corps of Engineers gebaut und blockierte auch die Laichgründe für Steelhead-Forellen. Nach zweimaliger Ausklinkung und weitgehender Verschlammung sind 90 % der Auslegungskapazität verloren. Ab 2013 sind sich die Interessenträger einig, dass der Damm und sein Sediment entfernt werden, aber es wurde keine Finanzierungsquelle identifiziert.

Klamath River Dams, Grenze Kalifornien / Oregon

Demonstranten fordern den Abbau von Dämmen am Klamath River in Oregon und Kalifornien, USA

Als Lösung mehrerer langfristiger Probleme im Zusammenhang mit Wasserrechten im Klamath-Becken wurde Anfang 2008 das Mehrparteien- Klamath-Becken-Restaurationsabkommen unterzeichnet. Zu den Vertragsparteien gehörten der Bundesstaat Kalifornien , der Bundesstaat Oregon , drei Indianerstämme , vier Landkreise und 35 andere lokale Organisationen und Einzelpersonen.

Diese Vereinbarung sah die Entfernung von vier Staudämmen des Klamath River Hydroelectric Project vor : dem John C. Boyle Dam von 1958 , den Copco Number 1 und Copco Number 2 von 1922 und dem Iron Gate Dam von 1964 . Alle vier sind im Privatbesitz von PacifiCorp . Zu dieser Zeit sah sich PacifiCorp einem Neulizenzierungszyklus mit der Federal Energy Regulatory Commission gegenüber , mit möglicherweise teuren Korrekturen für die Lachspassage und um das Wachstum des toxischen Bakteriums Microcystis aeruginosa in den Copco- und Iron Gate-Reservoirs zu bekämpfen.

Am 29. September 2009 erzielte Pacificorp eine grundsätzliche Einigung mit den anderen KBRA-Parteien, die vier Dämme bis zur Zustimmung des Kongresses zu entfernen.

Der Kongress handelte nicht, so dass im Februar 2016 die Bundesstaaten Oregon und Kalifornien, die Dammbesitzer, die Bundesaufsichtsbehörden und andere Parteien eine weitere Vereinbarung getroffen haben, alle vier Staudämme im Klamath-Becken bis zum Jahr 2020 zu entfernen, nur abhängig von der Genehmigung durch die Bundesregierung Energieregulierungskommission . Der neue Plan wurde von den Gouverneuren von Kalifornien und Oregon sowie dem US-Innenminister gebilligt.

Glen Canyon Dam, Nord-Arizona

Glen Canyon Dam

Der 220 m lange Glen Canyon Dam wurde wegen der negativen Auswirkungen auf die Wasserqualität und den Lebensraum des Colorado River im Grand Canyon National Park zur Entfernung vorgeschlagen . Darüber hinaus hat der dahinter aufgestaute Stausee Lake Powell alle Canyons bis zu 160 Meilen (260 km) über dem Damm gefüllt. Dieser See bietet zwar Erholungsmöglichkeiten, hat aber mehr als 160 Meilen (260 km) Lebensraum für gefährdete Fischarten des Colorado River zerstört .

Das Reservoir verliert auch mehr als 6 Prozent des gesamten jährlichen Flusses des Colorado River durch Verdunstung und Versickerung. Befürworter des Dammabbaus wie das Glen Canyon Institute nennen diese Verluste an gespeichertem Wasser ebenfalls als Grund für die Stilllegung des Damms. Wenn es entfernt würde, würde es jedes abgeschlossene Projekt zum Entfernen von Staudämmen in der Geschichte in den Schatten stellen.

O'Shaughnessy (Hetch Hetchy) Dam, Kalifornien

Der O'Shaughnessy Dam in Kalifornien wurde 1923 fertiggestellt und stellte die erste große Umweltkontroverse in den USA dar, da er in einem Nationalpark errichtet wurde. Die Debatte um Staudamm und Stausee geht heute weiter. Naturschutzgruppen wie der Sierra Club setzen sich für die Wiederherstellung des Tals ein, während andere argumentieren, dass es die bessere wirtschaftliche und ökologische Entscheidung wäre, den Damm an Ort und Stelle zu lassen.

Kinnickinnic River Dams, Wisconsin

Der Upper "Junction Falls" Dam am Kinnickinnic River in River Falls, Wisconsin, wie er heute aussieht. Die Historic Junction Falls sind durch ihre Präsenz verdeckt, der unterste Felsvorsprung der Junction Falls befindet sich jetzt als trockener Felsvorsprung unter der Basis des Damms.
Die historischen Junction Falls des noch ungedämmten Kinnickinnic River in River Falls, Wisconsin . Foto von John Carbutt zwischen 1864 - 1865 aufgenommen und als Stereoansicht in einer Reihe von Landschaftsbildern von "The Upper Mississippi, Minnesota and the Vicinity" veröffentlicht.

Die beiden verbleibenden Dämme am Kinnickinnic River in River Falls, Wisconsin, werden abgebaut, um den Kinnickinnic River vollständig in seinen natürlichen Zustand wiederherzustellen. Der Kinnickinnic River , kurz Kinni genannt , ist ein 35 km langer Fluss im Nordwesten von Wisconsin in den Vereinigten Staaten . Die Kinni ist eine Kaltwasserfischerei, die eine Population einheimischer Bachforellen unterstützt und sich natürlich reproduziert. Der Kinnickinnic River wurde vom WI DNR offiziell als Forellenbach der Klasse I eingestuft , was darauf hindeutet, dass es sich um ein Forellengewässer von "hoher Qualität" handelt, das über eine ausreichende natürliche Reproduktion verfügt, um Populationen wilder Forellen mit oder nahe der Tragfähigkeit zu erhalten. Der Kinnickinnic wird vom WI DNR sowohl oberhalb des State HWY 35 als auch unterhalb des Powell Falls Dam als Outstanding Resource Water (ORW) bezeichnet. Der Abschnitt des Kinni durch die City of River Falls ist jedoch nicht in dieser Bezeichnung enthalten, wo der Fluss ist in zwei Stauseen gestaut, die keine Fischerei unterstützen. Diese ORW-Bezeichnung weist darauf hin, dass der Kinni hervorragende Erholungsmöglichkeiten bietet, wertvollen Lebensraum für Fischerei und Wildtiere unterstützt, eine gute Wasserqualität aufweist und nicht wesentlich durch menschliche Aktivitäten beeinträchtigt wird. Diese Bezeichnung weist darauf hin, dass der Bundesstaat Wisconsin festgestellt hat, dass der Kinnickinnic River zusätzlichen Schutz vor den Auswirkungen der Verschmutzung gewährleistet. Diese Bezeichnungen sollen den Verpflichtungen des Bundesgesetzes über sauberes Wasser nachkommen, die Wisconsin dazu verpflichten, eine „Antidegradation“-Politik zu verabschieden, die eine Verschlechterung der Wasserqualität verhindern soll – insbesondere in Gewässern mit erheblichem ökologischen oder kulturellen Wert.

Zu den lokalen Interessengruppen im FERC-Neulizenzierungsprozess gehören die Friends of the Kinni , das Kiap-TU-Wish Chapter von Trout Unlimited , der Kinnickinnic River Land Trust und die River Alliance of Wisconsin . Zu den Regierungsbehörden, die auch als Interessengruppen fungieren, gehören der Wisconsin DNR, der US Fish and Wildlife Service und der National Park Service.

Siehe auch

Verweise

Externe Links