本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
當美國和中國今年春天遭受破紀錄的洪水時,有一種風險被淹沒的城鎮、疏散和上漲的水位所掩蓋而被忽視。美國的水壩平均年齡為 50 年,美國土木工程師協會繼續在維護方面給國家水壩的總體評級為 D 級。是否需要像 20 世紀 70 年代美國五座水壩倒塌並造成數百人死亡那樣的災難性倒塌,基礎設施才能得到修復?
美國超過 80,000 座水壩為我們提供了良好的服務——抑制了不太嚴重的洪水,併為區域電網產生了數十億千瓦時的電力。事實上,美國西部的大型水壩,如華盛頓州的格蘭德庫裡大壩,仍然提供了美國絕大多數的“可再生”電力,約佔 7%。與此同時,水電可以幫助平衡間歇性更強的可再生資源,如風力發電。例如,可以蓄水以應對“風力乾旱”,即長時間少風或無風的時期,例如今年早些時候太平洋西北地區持續 11 天的風力乾旱。
但這些具有傳奇色彩的水壩——正如這篇文章的配圖所示,它們幫助贏得了第二次世界大戰——已經老舊。而老舊的水壩有失效的危險——根據州水壩安全官員協會的資料,僅在美國就有 4,000 多座水壩面臨迫在眉睫的失效的高風險。
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編者注:最初的廣播錯誤地暗示美國年度軍費預算為 600 億美元。實際數字接近 6850 億美元。
按每千瓦時計算,水壩是最危險的發電來源,其次是燃煤發電,燃煤發電伴隨著礦難和重度汙染空氣造成的死亡。海嘯洪水摧毀了日本的福島第一核電站——導致三座核反應堆熔燬,但到目前為止,尚未造成人員死亡。 20 世紀 70 年代中國發生的一系列潰壩事件導致 20 多萬人死亡。同樣,由於洪水和泥石流,本月中國中南部已有超過50 萬人被疏散,而日本核電站災難導致約 8 萬人被轉移。
事實上,中國新建大型水壩後蓄水可能引發了 2008 年四川省的致命地震。因此,中國政府承認,其最大的水壩——三峽大壩——存在“緊迫問題”,從“地質災害防治”到持續不斷的數百萬人搬遷。
然而,世界正在開始新一輪的大型水壩建設復興;就在本月,巴西最終批准推進在亞馬遜地區帕拉州興古河上建設大型貝盧蒙特大壩,該大壩將能夠生產超過 11 吉瓦的電力。與此同時,世界各地較老舊的水壩迫切需要翻新,以免洪水衝破堤岸。