Bir EPFL mühendisi, Valais Kantonu’ndaki Gries barajını örnek olay çalışması olarak alarak, iklim değişikliğinin hidroelektrik tesislerini nasıl etkileyeceğini gösteren karmaşık yollardan bazılarını gösterdi.
Buzulların erimesi gibi iklim değişikliğinin birçok sonucu (o noktaya kadar)’Yakında kaybolacak), gittikçe azalan kar yağışı, kış aylarında artan yağış seviyeleri ve daha sık görülen kuraklıklar, İsviçre’deki su rezervleri üzerinde derin bir etki yaratacak.’hidroelektrik santralleri ve bu suyun nasıl kullanıldığı.
EPFL’de inşaat mühendisi ve operasyon başkanı Giovanni De Cesare, “Şimdilik ve birkaç istisna dışında, bu suyun yalnızca hidroelektrik üretme kabiliyeti açısından değeri var” diyor’Hidrolik Yapılar Laboratuvarı (PL-LCH). “Fakat aynı zamanda farklı kullanım şekillerine dayalı olarak ona ekonomik bir değer de vermemiz gerekiyor. Gelecekte barajlar çeşitli amaçlara hizmet edecek.”
O’De Cesare’nin yakın zamanda yayınlanan bir çalışmasının sonucu. Jeofizik Monografi Serisi. Araştırması için bir literatür taraması yaptı ve baraj operatörlerinin gelecekte karşılaşabileceği zorluklara ilişkin senaryoların ana hatlarını çizmek için iklim değişikliği, buzul evrimi ve rezervuar sedimantasyonu ile ilgili son yıllardaki veri kümelerini inceledi. Örneğin İsviçre’de son 100 yılda buzulların boyutu neredeyse yarı yarıya azaldı ve çoğu muhtemelen 2100 yılına kadar yok olacak.
De Cesare, çalışmasını, rezervuarı 2.387 metre yükseklikte bulunan Valais Kantonu’ndaki Gries barajına odakladı. Bu su, bir dizi hidroelektrik santralinden geçerek İsviçre’nin yaklaşık %3’ünü ürettikten sonra sonunda Maggiore Gölü’ne akıyor.’toplam hidroelektrik. Bunu perspektife koymak gerekirse, hidroelektrik, 2023 yılında ülkede üretilen elektriğin yaklaşık %57,6’sını oluşturuyordu.
De Cesare’Çalışması kışkırtıcı bir alt başlık taşıyor: “Önce ne yok olacak, Buzul mu yoksa Rezervuar mı?” rezervuarları korumak ve suyun nasıl kullanıldığına ilişkin çatışmaları önlemek için hem siyasi hem de teknik düzeyde ne kadar acil eyleme geçilmesi gerektiğinin altını çiziyor.
Buzulun yerine geçmek
De Cesare’ye cevap’En azından Gries barajı için soru basit: Rezervuar, 2070 yılı civarında yok olacağı tahmin edilen buzuldan daha uzun süre dayanacak. Bu gerçekleştiğinde rezervuar yalnızca yağış, kar yağışı ve eriyen karla beslenecek. 2100 yılına gelindiğinde rezervuara mevcut seviyelere göre yaklaşık %30 daha az su akacak. Ancak rezervuarın buzulun şu anda oynadığı rolün bir kısmının yerini alması gerekecek. Ancak rezervuar suyunun nasıl tahsis edileceğine gelince,’Bu açık bir soru.
Yaklaşık 220 barajıyla İsviçre bir dönüm noktasında. Rezervuarların çoğunda tortu birikerek depolama kapasitelerini azalttı ve hidroelektrik üretimini aksattı. Aynı zamanda birçok barajın ölü depoları çökeltilerle dolmuş durumdadır ve bu tahminin 50 yıl sonra gerçekleştiği tahmin edilmektedir (Gries barajı 1966’da hizmete girmiştir).
İsviçre kanunları, baraj işletmecilerinin, imtiyaz sözleşmelerinin satılmasından veya yenilenmesinden önce tesislerini güvenli, standart işletme koşullarına döndürmelerini gerektirmektedir. Sonuç olarak, birçok barajın yenilenmesi, bazı durumlarda yükseltilmesi ve rezervuarlarının dibinde biriken çökeltilerin bir kısmının yenilenmesi gerekiyor.'”ölü depolama hacmi” olarak bilinir; barajın iyileştirilmesi için kaldırılması gerekir’işleyişi ve çekme işlemlerinin güvenliği.
Ancak küresel ısınma denkleme bilinmeyen bir şeyi daha ekledi: Barajların inşa edilmesinin nedenlerinden biri olan buzullar ortadan kaybolduğunda ne olur? Peki inşaat mühendisleri bu olasılığı yenileme çalışmalarına nasıl dahil edebilirler?
Dramatik, öngörülemeyen değişiklikler
De Cesare, küresel ısınmanın sonuçlarının dramatik olacağı sonucuna varan başka bir çalışmaya değiniyor. “Her ne kadar şu an ile yüzyılın sonu arasında büyük değişiklikler yaşanacak’Bu konuda net bir fikir birliği yok” diyor.
De Cesare’de bildirildiği üzere, Gries barajında bu değişikliklerin bir kısmı zaten yaşanmıştır.’çalışması. “Daha önce Gries buzulu, buzul sütü olarak bilinen ince bir çökelti saldı” diyor. “Ama şimdi, bu’moren malzemesi biriktiriyor’bir delta oluşturacak şekilde birikiyor. Şimdilik moren buzulun kenarlarında duruyor, ancak şiddetli yağışlar’Gelecekte meydana gelmesi tahmin edilen bu durum morenlerin rezervuara doğru akmasına neden olabilir.”
Bu barajın düzgün işleyişini engelleyecektir. Bir diğer bilinmeyen ise yükselen ağaç sırasının yüksek rakımlarda toprağı nasıl etkileyeceği: Ya ağaçların varlığı toprağı stabilize edecek ya da permafrostun eridiği bölgelerde ağaçlar erozyonu teşvik edecek ve alanları güvensiz hale getirecek. Ayrıca buzulun olduğu yerde şüphesiz yeni göller oluşacaktır.
Derinlemesine çalışmalar
De Cesare yaklaşık 30 yıldır hidroelektrik sistemlerini araştırıyor ve bu çalışmanın bir parçası olarak baraj operatörleriyle düzenli olarak buluşuyor. “Bugün ben’Onları harekete geçmeye çağırıyorum çünkü artık tüm unsurlar mevcut. Barajları yenilemek için gereken fon mevcut ve gerekli teknoloji mevcut. Artık top onların sahasında. Bazı baraj işletmecileri taşınmaya başladı ancak ilerleme genel olarak çok yavaş.”
De Cesare, baraj işletmecilerinin yapması gerektiğini açıklamaya devam ediyor’Mevsimler değiştikçe rezervuar suyunun hidroelektrik üretimi, yapay kar, biyolojik çeşitliliğin korunması, Alp çiftçiliği, nükleer reaktör soğutması, imalat, içme suyu ve yer altı su kaynaklarının yenilenmesi gibi farklı hizmetlere nasıl tahsis edileceğine sadece onlar karar vermiyor.
“O’Bu nedenle her bir rezervuardaki suyun en iyi şekilde nasıl kullanılabileceğine dair derinlemesine çalışmalara ihtiyaç olduğuna inanıyorum” diyor De Cesare. “Almanya bu çalışmayı 2023’te benimsediği ve çeşitli aşırı olaylara yönelik senaryoların ana hatlarını çizdiği ulusal su stratejisiyle gerçekleştirdi. İsviçre’de biz’Arkandan koşuyoruz.”
İsviçre’nin bir üyesi’Parlamentonun alt meclisi, çıkar çatışmalarını yönetmek amacıyla ulusal bir su stratejisi geliştirme olasılığını incelemek üzere İsviçre Federal Konseyi’ne bir öneri sundu. Federal Konsey, Ağustos 2023’te böyle bir stratejinin uygun olmadığını söyleyerek yanıt verdi.’Kantonlara yeterli fon ve kaynak tahsis edildiği için gerekli değildir.
