آیا ساختِ سد به هزینه‌اش می‌ارزد؟

هفته نامه صدا - ترجمه سهیلا تقوی نژاد: در قرن بیستم بیش از ۲ تریلیون دلار برای ساخت سدها در سراسر جهان صرف شد.

پیشینه

هزاران سال است که سدها برای ذخیره سازی آب و استفاده از آن در کشاورزی، صنعت و مصارف خانگی ساخته می شوند. علاوه بر این، سدهای هیدرولیک نیز به عنوان جایگزینی برای منابع انرژی تجدیدپذیر عمل می کنند که در آینده ای نزدیک بخش اعظم انرژی مصرفی جهان را تشکیل می دهند. در قرن بیستم، بیش از 2 تریلیون دلار برای ساخت سدها در سراسر جهان صرف شد.

با این حال، سدها اثرات شدیدا مخربی بر محیط زیست و جمعیت هایی که در نزدیکی سدها سکونت دارند وارد می کنند و به همین علت توسط سازمان های مربوط به سلامت محیطی مانند صندوق جهانی حیات وحش و سازمان رودخانه های بین المللی، بررسی هایی درباره حذف سدها و استفاده از جایگزین برای آنها صورت گرفته است.

این مطلب با عنوان «ماموریت ۲۰۱۷» به اقداماتی که قرار است تا پایان سال جاری درباره استفاده از سدها و روش های به حداکثر رساندن بهره وری آن ها و به حداقل رساندن آسیب های محیط آن ها انجام شود، می پردازد. بخش اول مقاله به جزییات سدها و مشکلات آن ها می پردازد و در بخش دوم با راه حل های احتمالی این مشکلات آشنا می شویم.

استفاده از سدها

سدها و مخازن آبی عمدتا برای چهار هدف خاص استفاده می شوند: 1. آبیاری محصولات کشاورزی، 2. ارائه نیروی برق آبی، 3. تامین آب، 4. کنترل سیل.

از ۳۸۰۰۰ سد بزرگ که توسط کمیسیون بین المللی سدهای بزرگ (ICOLD)- یک سازمان بین المللی که استانداردهای سدها را تنظیم می کند- ثبت شده اند، ۵۰ درصد آن ها برای آبیاری، ۱۸ درصد برای نیروگاه های آبی، ۱۲ درصد برای آشامیدن، ۱۰ درصد برای کنترل سیل و بقیه برای سایر مصارف استفاده می شوند.

آبیاری

وجود مقدار زیاد آب در مخازن سدها به آن ها اجازه می دهد که به عنوان منابع موثر و پایدار آب برای آبیاری با حداقل نوسانات فصلی عمل کنند. 30 تا 40 درصد از 271 میلیون هکتار زمین زراعی که در سراسر جهان آبیاری می شود، به کمک سدها آبیاری می شوند. یک مطالعه انجام شده توسط کمیته جهانی قنات (WCD)- کمیسیونی که توسط بانک جهانی و اتحادیه جهانی حفاظ برای ارزیابی اثربخشی سدهای بزرگ ایجاد شد- نشان می دهد که سدهای ساخته شده در ابتدا برای آبیاری به طور معمول قادر به ارائه آب برای منطقه برنامه ریزی شده نیستند، اما عملکرد آن ها در طول زمان بهبود می یابد.

طبق گفته WCD، نیمی از ۵۲ پروژه بزرگ ذخیره آب برای آبیاری مورد بررسی قرار گرفتند تا اهداف مورد انتظار در برنامه ریزی اولیه سدها را برآورده کنند. با این حال، روند کلی نشان می دهد که منطقه آبیاری از ۷۰ درصد منطقه برنامه ریزی شده در پنج سال به ۱۰۰ درصد در ده سال افزایش می یابد. مشکلات به وجود آمده در سدهای آبیاری اغلب شامل شبکه های توزیع آب فقیر و ناکافی هستند که ناشی از یک سیستم متمرکز با توزیع نامشخص مسئولیت ها، عدم هماهنگی درون سیستم و عدم ابتکار برای دخالت ذی نفعان محلی (کشاورزان و غیره) است. مشارکت کسانی که سد را اداره می کنند و کسانی که در اجتماعی فعالیت می کنند، می تواند عملکرد سد را به شدت افزایش دهد.

تامین آب

آب موجود در مخازن را می توان به پالایشگاه فرستاد تا آن را برای آشامیدن تصفیه کند. خود مخزن ها در حال حاضر برخی از موارد فیلتراسیون را انجام می دهند و سیلت ها و ذرات دیگر داخل مخزن، جلبک ها و باکتری های هوازی و میکروارگانیسم های مضر را از بین می برند. به کارگیری سدها برای تامین آب مورد نیاز مصرف خانگی حتی پس از یک دهه عملیات، بسیار دشوار است: 70 درصد از 42 نمونه سد WCD، حتی پس از مدت زمان طولانی با حدود 25 درصد بازده تامین آب، به اهدافشان ست نخواهند یافت.

موثر بودن مالیات و قیمت گذاری آب مسبب این موضوع است. در نمونه های مورد بررسی WCD، ۳۸ مورد از ۵۰ مورد تاسیسات نگهداری آب، تعرفه زیادی را برای تامین هزینه های عملیاتی و نگهداری آن مورد نظر قرار ندادهاند. بودجه تولیدشده از این تعرفه ها به اندازه کافی بالا نیست و این سدها نمی توانند به درستی کار کنند.

مطالعات نشان داده است که حتی در کشورهای توسعه نیافته نیز مردم تمایل دارند که برای تامین آب و خدمات بهداشتی پایدار و مناسب هزینه پرداخت کنند. به عنوان مثال، براساس مطالعه انجام شده توسط رمانت سوبرامان و همکارانش در یک محله فقیرنشین در بمبئی هندوستان، ساکنین حاضر بودند برای تهیه آب آشامیدنی پاکیزه از فروشندگان غیررسمی تا 33 برابر مبلغ آبی که دولت در اختیار آن ها قرار می داد هزینه کنند. پس مردم حاضر به پرداخت هزینه برای تامین آب پایدار و خدمات بهداشتی بهتر هستند، به شرطی که پول آن ها به طور مفید و موثر مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین، ماموریت 2017 پیشنهاد افزایش مالیات در این بخش را ارائه می دهد.

کنترل سیل

مخازن می توانند برای جلوگیری از سیلاب های پایین دست با نگهداری و تنظیم جریان در پیشگیری از بروز حادثه در هنگام جاری شدن سیل اقدام کنند. مخازن همچنین می توانند برای تعادل جریان در شرایط مختلف آب و هوایی، از جمله کاهش جریان با نگه داشتن آب، در طول بارش سنگین و آزاد کردن آب بیشتر در طول خشکسالی استفاده شوند.

تاثیر محیطی

تغییر اکوسیستم های آبزیان:

از بین رفتن زیستگاه بزرگترین علت انقراض است. تصور می شود که زیستگاه های آب شیرین که بیشترین میزان تنوع زیستی را دارند با خطر تغییر بیشتری مواجه هستند. ساخت یک سد در یک رودخانه باعث تغییرات بزرگی در رودخانه و اکوسیستم آن و در نهایت منجر به دست از دادن زیستگاه می شود. ساختار سد خود به عنوان مانعی برای جلوگیری از مهاجرت ماهیان در امتداد رودخانه عمل می کند.

برخورد ماهی ها با انواع تنومندتر و با سازگاری بهتر برای تولید مثل بدون حرکت آن ها از جایی به جایی دیگر و مهاجرت درون اکوسیستمی امکانپذیر نیست، که این ممکن است منجر به انقراض در درازمدت شود. دما و ترکیب شیمیایی آب در مخزن سد نیز متفاوت از جریان رودخانه است. سطح آب به مرور پایین رفته و باعث می شود شکارچیان راحت تر به آن ها دسترسی پیدا کنند.

به عنوان مثال، پس از ساخت سد «سه سنگی» در رودخانه یانگ تسه دلفین های این رودخانه رفته رفته منقرض شدند. انواع دلفین ها در منطقه مکونگ نیز در معرض خطر یا انقراض هستند. سدهای گلینس کنیون در رودخانه آیهوا در واشنگتن ایالات متحده، تقریبا تمام ماهی های قزل آلان آن استخر را نابود کرده است. این کاهش جمعیت ماهی ها نیز می تواند به آسیب دیدن اقتصاد بخش ماهیگیری منجر شود.

انتشار گازهای گلخانه ای:

وضعیت در پایه مخزن بی هوازی است، به این معنی که پوشش گیاهی زیر مخزن توسط باکتری های بی هوازی تجزیه می شود که گازهای گلخانه ای مانند متان و دی اکسید کربن آزاد می کنند. با توجه به WDC، اگر ناحیه ای که در طول پرشدن مخزن آلوده شده است پاک نشود، مقدار تولید گازهای گلخانه ای می تواند با مقدار مشابه انرژی تولیدشده توسط ایستگاه زغال سنگ برابری کند. با این حال، تولید برق از سدها موجب انتشار گازهایی مانند دی اکسید گوگرد، اکسید نیتریک و مونوکسید کربن است که مسئول مسمومیت با اسید باران هستند و باعث می شود که تولید آن گازها از لحاظ زیست محیطی راحت تر از مصرف پسماند سوخت های فسیلی مانند ذغال سنگ باشد.

تاثیرات اجتماعی

جا به جایی افراد:

یک ناحیه که مورد هجوم و تخریب سیل قرار گرفته باید از هر گونه جمعیت انسانی تخلیه شود. برآورد شده است که از طریق ساخت سد در سراسر جهان، ۴۰ تا ۸۰ میلیون نفر آواره شده اند. برای کاهش آسیب های جا به جایی مانند از دست رفتن خانه و معیشت، دولت ها باید از جمعیت ساکنان آواره و کسانی که آن ها را پذیرفته اند محافظت کنند. این تلاش ها باید در ارتباط با افراد تحت تاثیر قرار گیرد که در آن منطقه زندگی می کردند. خسارات مردم آسیب دیده باید جبران شود و با این حال، جبران خسارت اغلب به ندرت یا ضعیف اجرا می شود.

به عنوان مثال، در چین، جمعیت های سیل زده ای که مجبور شدند مجددا برای ساخت سد بسیج شوند، بسیار فقیرتر از گذشته شده بودند. تقریبا 70 درصد مهاجران سیل در «فقر شدید» زندگی می کنند.

خطرات بهداشتی انسان:

در مناطق گرمسیری، مخازن سدها یک کشتگاه مناسب برای انواع ارگانیسم های انگلی، به ویژه پشه ها را فراهم می کند. مخازن بزرگتر به مراتب پتانسیل بالاتری برای پرورش این انگل ها دارند و بیماری را به جمعیت های اطراف گسترش می دهند. آب آلوده بدون تصفیه و مستقیما برای آبیاری استفاده می شود و به این ترتیب محصولات کشاورزی را آلوده می کند. اگر تعداد زیادی از مردم در حین تشکیل مخزن به مناطق نزدیک به مخزن نقل مکان کنند، تراکم جمعیت بیشتر باعث گسترش بیماری های عفونی می شود. حال که اثرات سدها بر محیط زیست و جامعه مورد بررسی قرار گرفته است، در بخش بعدی راه حل های احتمالی مقابله با این مشکلات ارائه می شود.

اقداماتی که باید انجام شود:

چهار مرحله مهم که باید به منظور کاهش اثرات مخرب سدها مورد توجه قرار گیرد عبارتند از:

۱. انهدام سدهای ناکارآمد و قدیمی
2. کارآمد ساختن سدهای آبی موجود
۳. تحقیق در مورد منابع جایگزین انرژی حاصل از سد و استفاده موثر از آب آن در کشاورزی
4. حصول اطمینان از اینکه سدهای جدید باعث کمترین آسیب زیست محیطی و اجتماعی می شود.

تخریب سدهای قدیمی:

ممکن است تعداد زیادی از سدها در سراسر جهان وجود داشته باشند که علاوه بر اثرات مخرب زیست محیطی، دیگر اهداف تعریف شده خود را نداشته باشند، زیر به علت فرسودگی یا جایگزینی تکنولوژی بهتر، ممکن است تعداد زیادی از سدها در سراسر جهان وجود داشته باشند که علاوه بر اثرات مخرب زیست محیطی، دیگر اهداف تعریف شده خود را نداشته باشند؛ زیرا به علت فرسودگی یا جایگزینی تکنولوژی بهتر، خروحی اقتصادی سد بیش از ورودی مورد نیاز است و حفظ سد یا حتی شروع ایجاد تمهیدات برای افزایش ایمنی می تواند منجر به سیل گسترده ای شود.

این سدها می توانند به طول کامل یا به طور جزیی تخریب شوند و بها ین ترتیب رودخانه حداقل تا حدی به دوران اولین خود بازگردد تا اکوسیستم ها بتوانند در رودخانه ها احیا شوند.

عملیات تخریب و جداسازی سدهای قدیمی طولانی و پرهزینه خواهدبود و شامل رودخانه ها می شود. بنابراین، حذف سدها باید در چندین سال رخ دهد. هزینه های جداسازی سدها تا حد زیادی ناشناخته است و حتی ممکن است از هزینه ساخت سد جدید فراتر رود- با این حال، مطالعات نشان می دهد که هزینه های دفع سد می تواند ۳ تا ۵ برابر کمتر از هزینه های نگهداری آن باشد.

برای کاهش بار مالی، گزینه های مالی زیادی وجود دارد. از آنجا که این پروژه ها به بازگرداندن سلامت محیطی یک کشور ارتباط دارند، پروژه های مربوط به این سدها می تواند از بانک جهانی وام اعتباری دریافت کند. پیش بینی می شود که تخریب سدها در رودخانه آیهوا، بزرگ ترین پروژه تخریب سد در ایالات متحده، به مدت 3 سال به طول بینجامد.

کارآمدسازی سدهای موجود:

همانطور که در مورد سد الکتریکی بولدر کانیون کلرادو، ایالات متحده آمریکا انجام شد، با استفاده از جایگزینی توربین های آن، همچنان می توان از سدهای آبی استفاده کرد. یک توربین جدید جایگزین دو توربین قدیمی بولدر کانیون شد که به تنهایی قادر به تولید ۳۰ درصد انرژی بیشتر از ترکیب توربین های قدیمی بود. توربین های جدید و کارآمد نیز نیاز برق را برای کارایی سد کاهش می دهند. ساخت سدهای هیدروالکتریکی کارآمد، هزینه های عملیاتی سد و نیاز به ساخت سدهای جدید را کاهش می دهد.

ایجاد رسوب باعث کاهش ظرفیت سد می شود. فرسایش رسوب می تواند مانع ایجاد رسوبات بزرگ در مخازن سد شود. دروازه های بزرگ باید برپایه سد ساخته شوند و زمانی که سرعت جریان بالا باشد باز شوند. این اجازه می دهد رسوبی که در پایین سد جمع آوری شده توسط جریان آب به پایین رانده شود و در نتیجه بهبود عملکرد مخزن را شاهد باشیم. فرسایش رسوب معمولا در مخازن موجود در دره های باریک که از باران های موسی مانند هیمالیا به وجود آمده اند استفاده می شود.

راه حل های جایگزین

ماموریت ۲۰۱۷ پیشنهاد می کند که یک گروه تحقیقاتی کوچک توسط دولت یا یک سازمان با هدف پیشنهاد راه های جایگزین برای سدهای موجود در کشور تشکیل شود و تحقیقات دقیق در مورد اثرات سدهای جدید و جایگزین که می تواند برای محیط زیست مفید باشد، انجام گیرد. اگر سد پیشنهادی یک سد آبی است، باید بررسی شود که آیا منابع الکتریسیته می تواند به عنوان جایگزین انرژی هایی مانند انرژی خورشیدی یا انرژی باد استفاده شود؟ یا اگر در حال حاضر سد بزرگتری در این منطق وجود نداشته باشد، چگونه کارایی سد افزایش یابد تاب تواند تقاضای انرژی را پاسخگو باشد.

اگر سد پیشنهاد شده سد آبیاری (یا تامین آب) باشد، باید تحقیقات انجام شود تا ببینیم آیا می توان آب مورد مصرف کشاورزی را کاهش داد یا نه. به دلیل روش های آبیاری ضعیف و ناکارآمد، مقدار زیادی از آب از بین می رود. آبیاری در امور کشاورزی مسئول 70 درصد از کل مصرف آب در جهان است، بنابراین کاهش مصرف آب در این بخش اجازه خواهد داد آب بیشتری برای بخش های دیگر اختصاص داده شود.

WWF پیشنهادات زیر را برای کاهش مصرف آب ارائه می کند: بهبود مدیریت سیستم های آبیاری سطحی/ پیاده سازی شیوه های کاربردی بهتر، مانند آبیاری اتوماتیک و یا آبیاری قطره ای/ تغییر الگوی استفاده از مزارع تحت کشت به نسبت شرایط آب و هوایی محلی، به عنوان مثال افزایش نوعی ذرت به جای برنج یا گندم در مناطق مستعد خشکسالی/ افزایش ذخایر آب محلی در حوضچه ها و دریاچه ها از طریق سازه های کوچک و کانال ها و اقدامات لازم برای تقویت آب های زیرزمینی مانند سیستم سنتی «مخزن» در جنوب هند/ تصویب روش های اصولی برداشت آب، برداشت آب که یکی از تکنیک های پیشنهادی WWF است، می تواند به شکل های مختلفی باشد.

یک تکنیک که دو هزار سال قبل توسعه یافته، سد شن و ماسه است. سدهای شن و ماسه شامل یک دیوار ساخته شده از بتن یا ماسه با یک مخزن پشت آن است. این شن و ماسه باران را جمع آوری کرده و به عنوان یک فیلتر عمل می کنند به طوری که آب شیرین در پایین ذخیره می شود. این آب را می توان چند ماه بعد با قرار دادن لوله هایی استخراج کرد. مزایای سدهای ماسه ای به غیر از جمع آوری و تصفیه آب، این است که تبخیر را کاهش می دهند و برخلاف مخازن، انگل هایی مانند پشه ها را ندارند.

روش های دیگری نظیر: استفاده مجدد، شارژ آب زیرزمینی و استفاده از سدهای موجود هم وجود دارند.

از آنجایی که کشاورزی با ۷۰ درصد از مصرف آب دنیا بزرگترین مصرف کننده آب در سراسر جهان است، کاهش مصرف آب کشاورزی بیشترین تاثیر را خواهدداشت. انتظار می رود که بهره وری کشاورزی ظرف ۳۰ سال افزایش یابد. اگر پیشنهادهایی که توسط ماموریت ۲۰۱۷ ارائه می شود در سال های آینده اجرا شود، رسیدن به اهداف تا سال ۲۰۵۰ میسر خواهدشد.