Γιατί είναι κατασκευασμένα τα φράγματα;

Το φράγμα είναι τοίχος που είναι κατασκευασμένο για να ελέγχει τη ροή του νερού σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Εκτός από εκείνες που κατασκευάστηκαν από ανθρώπους, υπάρχουν και φράγματα στη φύση, ενώ οι κάστορες είναι ένας από τους πιο παραγωγικούς φράκτες στη φύση.

Ιστορία των φραγμάτων

Τα φράγματα είναι μερικές από τις παλαιότερες εφευρέσεις των ανθρώπινων κοινωνιών καθώς χρονολογούνται από τις αρχαίες Μεσοποταμικές κοινότητες. Αρχαιολογικά στοιχεία δείχνουν ότι ένα από τα πρώτα φράγματα που κατασκευάστηκαν ήταν στην σημερινή Ιορδανία και αναφέρεται ως το φράγμα Jawa. Το φράγμα ήταν διασυνδεδεμένο με άλλα φράγματα που υποδεικνύουν ότι οι αρχαίες κοινότητες γνώριζαν καλά τη χρήση των υδάτινων πόρων. Ο πρωταρχικός σκοπός του φράγματος Jawa ήταν να διατηρήσει το νερό για να χρησιμοποιηθεί μέσα στην κοντινή κοινότητα. Ένα άλλο αρχαίο φράγμα βρισκόταν στην Αίγυπτο και αναφέρεται ως φράγμα Sadd el-Kafara. Το φράγμα είχε μια τραγική ιστορία καθώς σχεδιάστηκε για να ελέγξει τις πλημμύρες, αλλά μια πλημμύρα την κατέστρεψε πριν ολοκληρωθεί η κατασκευή. Άλλες αρχαίες κοινωνίες όπως οι Ρωμαίοι έχτισαν επίσης φράγματα για διάφορους λόγους, όπως η παροχή πόλεων με νερό και άρδευση. Με την πάροδο των χρόνων βελτιώθηκε η τεχνολογία που σήμαινε ότι τα φράγματα θα μπορούσαν να κατασκευαστούν για πολλούς άλλους λόγους. Το παλαιότερο φράγμα που βρίσκεται ακόμα σε λειτουργία είναι το φράγμα της λίμνης Homs της Συρίας.

Σκοπός των φραγμάτων

ΑΠΟΘΗΚΗ ΝΕΡΟΥ

Ο λόγος για τον οποίο κατασκευάζονται φράγματα είναι η αποθήκευση νερού για μελλοντική χρήση, ιδίως σε περιοχές όπου η βροχόπτωση είναι αναξιόπιστη. Το νερό που αποθηκεύεται στα φράγματα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς. Κατά τη διάρκεια των εποχών ξηράνσεως, οι πόλεις μπορούν να εφοδιάζονται με νερό αποθηκευμένο στα φράγματα, εξασφαλίζοντας ότι οι κάτοικοι έχουν σταθερή παροχή νερού. Ορισμένα από τα φράγματα που αποθηκεύουν τη μεγαλύτερη ποσότητα νερού περιλαμβάνουν το φράγμα Kariba, το οποίο αποθηκεύει 43 κυβικά μίλια νερού και το φράγμα Bratsk που αποθηκεύει 40, 5 κυβικά μίλια νερού.

Αρδευση

Ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους κατασκευάζονται φράγματα είναι η παροχή νερού για τη στήριξη της γεωργίας, ιδίως σε περιοχές που δέχονται περιορισμένες βροχοπτώσεις. Η έννοια της αποθήκευσης νερού για χρήση στη γεωργία είναι μια αρχαία έννοια. Ωστόσο, η κατασκευή αρδευτικών φραγμάτων στη σύγχρονη εποχή κάνει άριστη χρήση της τεχνολογίας για να αποθηκεύσει όσο το δυνατόν περισσότερο νερό.

Ένα από τα φράγματα που είχαν σημαντική επίδραση στην άρδευση είναι το Aswan High Dam που κατασκευάστηκε στη δεκαετία του 1960. Λόγω του κλίματος της Αιγύπτου, η γεωργία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την άρδευση. Τα δεδομένα δείχνουν ότι το φράγμα απελευθερώνει 11 κυβικά μίλια νερού σε διάφορα κανάλια άρδευσης, τα οποία στη συνέχεια κατευθύνουν το νερό σε αγροκτήματα στην κοιλάδα του Νείλου και στο Δέλτα του Νείλου. Στις περιοχές αυτές, περίπου 130.000 τετραγωνικά μίλια γης είναι υπό τη γεωργία λόγω της επιρροής του φράγματος. Η μεγάλη έκταση της γεωργίας είναι ζωτικής σημασίας για την επισιτιστική ασφάλεια της Αιγύπτου.

Μια άλλη περιοχή όπου τα φράγματα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην άρδευση είναι στο Ισραήλ ειδικότερα το φράγμα Tel-Yeruham που κατασκευάστηκε στο Revivim Stream. Το φράγμα ολοκληρώθηκε το 1953 και παρείχε τεράστιες ποσότητες νερού για καλλιέργεια.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, ένα από τα πιο διάσημα φράγματα που χρησιμοποιούνται για άρδευση είναι το φράγμα Navajo που κατασκευάστηκε στη δεκαετία του 1960. Κατά τα αρχικά έτη μετά την κατασκευή του φράγματος, η ποσότητα του νερού που απελευθερώθηκε εξαρτιόταν από τις γεωργικές απαιτήσεις. Το φράγμα Navajo είναι ζωτικής σημασίας για τις εργασίες του Ινδικού έργου άρδευσης Navajo, όπου σχεδόν 110 μίλια γης χρησιμοποιούνται για τη γεωργία.

Αντιπλημμυρικός έλεγχος

Ένας άλλος λόγος για τον οποίο κατασκευάζονται φράγματα είναι ο έλεγχος των πλημμυρών σε περιοχές όπου παρουσιάζουν υψηλό κίνδυνο για τις κοινότητες. Οι πλημμύρες είναι μια από τις πιο καταστροφικές φυσικές καταστροφές και επηρεάζουν ουσιαστικά τις κοινότητες που ζουν κατά μήκος των ποταμών. Ο ποταμός Νείλος ήταν ένας από τους ποταμούς που προκάλεσαν τεράστιες πλημμύρες πάνω από την αιτία της ιστορίας του. Οι πλημμύρες αποδείχθηκαν σημαντικό ζήτημα για τις αιγυπτιακές κυβερνήσεις ακόμη και κατά την αποικιακή περίοδο και προσπάθησαν να βρουν μεθόδους για την αποτροπή της πλημμύρας του ποταμού. Η κυβέρνηση αποφάσισε τελικά να κατασκευάσει το Aswan High Dam με βάση πληροφορίες που παρείχε ο Harold Edwin Hurst. Μετά την κατασκευή του φράγματος, σταμάτησε η πλημμύρα του Νείλου. Φράγματα υπάρχουν επίσης στον ποταμό Μισισιπή για να ελέγξουν το επίπεδο του νερού μέσα στον ποταμό μετά τη μεγάλη πλημμύρα που συνέβη το 1927.

Παραγωγή ηλεκτρισμού

Η κατασκευή φραγμάτων είναι επίσης απαραίτητη για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Πολλά από τα έθνη του κόσμου μετατοπίζουν την εξάρτησή τους από τα ορυκτά καύσιμα σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η υδροηλεκτρική ενέργεια, η οποία αυξάνει τη σημασία αρκετών φραγμάτων. Ένα από τα σημαντικότερα υδροηλεκτρικά έργα στον κόσμο, το φράγμα Itaipu, βρίσκεται κατά μήκος του ποταμού Parana. Το φράγμα κέρδισε διεθνή προβολή το 2016, καθώς παρήγαγε περισσότερη υδροηλεκτρική ενέργεια από οποιοδήποτε άλλο έργο στον κόσμο σε περίπου 103.098.366 μεγαβάτ ώρες. Οι κυβερνήσεις της Παραγουάης και της Βραζιλίας διαχειρίζονται από κοινού το φράγμα. Το φράγμα Τρία Φαράγγια, που βρίσκεται στον ποταμό Yangtze, είναι ένα άλλο εξέχον υδροηλεκτρικό έργο. Ο σταθμός παραγωγής ενέργειας έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα από οποιονδήποτε άλλον στον κόσμο και το 2014 καθόρισε παγκόσμιο ρεκόρ στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς παράγει 98.800.000 μεγαβάτ ώρες. Στις ΗΠΑ, το φράγμα Grand Coulee, που βρίσκεται στον ποταμό Κολούμπια, είναι ένα από τα σημαντικότερα υδροηλεκτρικά έργα, καθώς παράγει πάνω από 20.000.000 μεγαβάτ ώρες ετησίως.

Πλοήγηση

Ένας άλλος λόγος για τον οποίο κατασκευάζονται φράγματα είναι η διευκόλυνση της πλοήγησης κατά μήκος των εσωτερικών υδάτινων σωμάτων. Οι φυσικές συνθήκες ενός ποταμού μπορεί να αλλάζουν από καιρό σε καιρό, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη συνεχή χρήση των ποταμών για πλοήγηση. Τα φυσικά χαρακτηριστικά σε ποτάμια, όπως τα ταχύπλοα, μπορεί επίσης να εμποδίσουν τη ναυσιπλοΐα. Λόγω των πολυάριθμων πλεονεκτημάτων της εσωτερικής ναυσιπλοΐας, τα φράγματα μπορούν να κατασκευαστούν για να δημιουργήσουν τις βέλτιστες συνθήκες πλοήγησης. Ένα από τα φράγματα που βοηθούν την ναυσιπλοΐα είναι τα McAlpine Locks and Dam που χτίστηκαν στο Κεντάκυ κατά μήκος του ποταμού Ohio. Η παρουσία των Falls του Οχάιο εμπόδισε την ναυσιπλοΐα κατά μήκος του ποταμού. Μετά την ολοκλήρωση του έργου, τα πλοία θα μπορούσαν άνετα να πλοηγηθούν στον ποταμό Οχάιο.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις των φραγμάτων

Παρόλο που τα φράγματα διαδραματίζουν σημαντικό οικονομικό ρόλο, προκαλούν σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα στην περιοχή όπου κατασκευάζονται. Σε περιοχές με επιμονή στην ελονοσία του πλανήτη, οι δεξαμενές των φραγμάτων παρέχουν έδαφος αναπαραγωγής για τα κουνούπια που συμβάλλουν σε περισσότερες περιπτώσεις ελονοσίας. Ένα άλλο πρόβλημα που προκαλείται από την κατασκευή φραγμάτων είναι ότι οδηγεί σε διάβρωση του εδάφους, ιδίως στα κατάντη τμήματα του ποταμού. Τα φράγματα μερικές φορές παρεμποδίζουν τον κύκλο ζωής ορισμένων ειδών ψαριών που μπορεί να οδηγήσουν στην ενδεχόμενη εξαφάνισή τους. Οι αποτυχίες των φραγμάτων είναι επίσης εξαιρετικά προβληματικές καθώς προκαλούν απώλεια ανθρώπινης και ζωικής ζωής. Το αποτυχημένο φράγμα αποβάθρας του Banqiao του 1975 στην Κίνα, η πιο θανατηφόρα αποτυχία του φράγματος στον κόσμο, προκάλεσε περίπου 171.000 θανάτους καθώς και τον εκτοπισμό εκατομμυρίων ανθρώπων.