諸多大型水壩被移除的原因是，它們的運(yùn)營(yíng)者認(rèn)為，讓老舊建筑符合現(xiàn)代安全標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境要求的成本過高。
在美國(guó)華盛頓州小鎮(zhèn)斯特布勒外面，水文學(xué)家Bengt Coffin對(duì)一條山區(qū)河流進(jìn)行了調(diào)查，他正幫助這里從長(zhǎng)達(dá)十年的低迷期中恢復(fù)回來。
現(xiàn)在，鱒魚溪清澈的河水快速、涼爽地流過河道。但就在5年前，一座8米高的混凝土墻阻斷了河流。水壩和蓄水池馴服了河流，但也使得瀕臨滅絕的硬頭鱒難以到達(dá)河流上游的產(chǎn)卵地。
2009年，Coffin開始致力于移除這座水壩，而鱒魚溪自那以后也恢復(fù)了年輕時(shí)的模樣。植被覆蓋了水壩和蓄水池留下的“傷疤”，硬頭鱒和其他一些物種的數(shù)量也出現(xiàn)回升。
而鱒魚溪的“復(fù)活”只是美國(guó)一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)的一部分。該國(guó)約8.5萬座大壩中幾乎一半已經(jīng)無法達(dá)成預(yù)期目標(biāo)，并且越來越多的大壩正被拆除。監(jiān)察團(tuán)體——美國(guó)河流的數(shù)據(jù)顯示，過去20年到現(xiàn)在，約有1150座大壩已被拆除。在許多國(guó)家紛紛修建水壩的時(shí)代，美國(guó)卻反其道而行。“這曾經(jīng)是一個(gè)瘋狂的主意?，F(xiàn)在，它被接受了。”美國(guó)河流通訊總監(jiān)Amy Kober說。
大部分被拆除的建筑低于5米，但在過去幾年中，西北太平洋地區(qū)的項(xiàng)目拆除了更高的水壩。例如：國(guó)家公園管理局正在拆除64米高的蘭斯峽谷大壩——華盛頓州艾爾華河上最大的水壩之一。而諸多大型水壩被移除的原因是，它們的運(yùn)營(yíng)者認(rèn)為，讓老舊建筑符合現(xiàn)代安全標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境要求的成本過高。
電力公司的做法讓致力于恢復(fù)河流瀕危物種的魚類保護(hù)者十分欣喜。大壩淘汰趨勢(shì)還為科學(xué)研究帶來了意料之外的機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@些項(xiàng)目會(huì)使用不同的方法將蓄水和沉積物釋放帶來的損害降到最低。有些項(xiàng)目采用緩慢方式，在數(shù)月或數(shù)年里恢復(fù)河流。有些項(xiàng)目使用爆炸和其他工程學(xué)技術(shù)，在數(shù)小時(shí)里排干蓄水。
相關(guān)數(shù)據(jù)仍處于初始階段，但科學(xué)家表示，所有的方法都能帶來快速的收益——不僅是對(duì)魚，也對(duì)其賴以生存的棲息地有益。地質(zhì)調(diào)查局（USGS）地貌學(xué)家Amy East提到：“我們已經(jīng)看到許多恢復(fù)力了?！?
等待“退役”
在鱒魚溪，Coffin和同事決定在拆除老化的赫姆洛克水壩時(shí)采取謹(jǐn)慎策略。這座建于1935年的水壩為附近的3個(gè)苗圃提供了能源和灌溉用水，并于1997年停止工作。大壩建有魚道，幫助魚類繞開大壩，并游到上游，但按目前標(biāo)準(zhǔn)而言，魚道建造十分拙劣，而且使用它的魚類的數(shù)量在穩(wěn)定下滑。
一個(gè)更大的關(guān)注點(diǎn)則是蓄水池，它已經(jīng)逐漸被淤泥填滿。Coffin表示，到大壩被拆除時(shí)，水庫已經(jīng)變得非常淺，甚至可以涉水而行。在仲夏的烈日下，水溫可能達(dá)到26攝氏度，這對(duì)硬頭鱒而言溫度過高了。
就在林業(yè)局決定移除大壩時(shí)，人們對(duì)淤泥和砂卵石等尤其擔(dān)憂。Coffin等人擔(dān)憂，攜帶著沉積物的河水泛濫將危害水壩下方河水中的硬頭鱒?！八械挠佐~都在下面，我們不想傷害它們?！彼f。
解決方案是將河水轉(zhuǎn)移到一個(gè)大管中，然后使用傾卸車快速將暴露的沉積物移走。在這個(gè)過程中，工作人員重新發(fā)現(xiàn)了鱒魚溪穿過水庫底部的原始河道，并利用木材加固了河堤，以阻止河道被侵蝕。
所有這些努力似乎奏效了。當(dāng)河水第一次流過蓄水池底部時(shí)，它開始沖刷泥土。僅7個(gè)小時(shí)后，Coffin小組就發(fā)現(xiàn)了首條冒險(xiǎn)進(jìn)入新河道的硬頭鱒?！皯B(tài)勢(shì)已然相當(dāng)明顯?！彼f。
哥倫比亞河研究實(shí)驗(yàn)室魚類生物學(xué)家Patrick Connelly提到，自那時(shí)以來，鱒魚溪及其支流里硬頭鱒的數(shù)量翻了一番。但他還指出，魚類數(shù)量足夠，但將需要幾年時(shí)間來了解這一趨勢(shì)能否繼續(xù)下去。
硬頭鱒的回歸并非成功的唯一信號(hào)。就在水壩舊址上方，Coffin穿過榿木樹蔭——水壩被拆除后種下了這些樹，然后從布滿巖石的河灘走到河岸。圓形石子的尺寸從土豆大小到長(zhǎng)面包大小，因此很難立足。但Coffin看到它們非常激動(dòng)，因?yàn)樗畨蝿偛鸪龝r(shí)，這里并沒有這些石頭?！八羞@些都是被沖刷出來的?！彼f。
鵝卵石會(huì)為鱒魚提供筑巢地點(diǎn)，同時(shí)也是魚食用的昆蟲的棲息地?！叭藗兺ǔ?huì)關(guān)注大型動(dòng)物，但是昆蟲也是該系統(tǒng)的一個(gè)重要部分?！盋offin說。將手伸到水里，他撈上來幾塊石頭，將石頭翻過來，石頭反面有6種昆蟲，其中包括毛翅蠅幼蟲和石蠅。
更大挑戰(zhàn)
在西北太平洋其他地區(qū)，該小組選擇了更極端的測(cè)量，移除俄勒岡州桑迪河上的14米高的馬爾默水壩和華盛頓州懷特薩蒙河38米高的康迪特水壩。
這些水壩都具有近1個(gè)世紀(jì)的歷史，也因?yàn)檫^大而無法使用赫姆洛克水壩的拆除方法。在鱒魚溪，項(xiàng)目組耗資100萬美元運(yùn)走了4.2萬立方米沉積物。馬爾默水壩的沉積物是赫姆洛克水壩的近20倍，而康迪特水壩沉積物又是馬爾默水壩的兩倍。林業(yè)局西北太平洋研究工作站水文學(xué)家Gordon Grant提到，由于挖掘和運(yùn)輸這些沉積物的成本過高，項(xiàng)目管理者選擇了更激進(jìn)的方式：“炸和走”，這樣一來水壩能夠被迅速拆除。
結(jié)果令人印象深刻，盡管兩個(gè)地點(diǎn)截然不同。在馬爾默水壩，沉積物包含數(shù)量均等的沙子和礫石的混合物。一旦暴露于河流活動(dòng)中，它將相對(duì)迅速但穩(wěn)定地被侵蝕，8個(gè)月內(nèi)就能消失一半。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，似乎魚類所受影響非常少。
在康迪特水壩，水庫沉積物包含更多的細(xì)粒物質(zhì)：35%的泥土，60%的沙子和5%的砂礫。結(jié)果雖然可預(yù)測(cè)，但沒有人期望它的到來。
當(dāng)工程師在大壩的底部炸開一個(gè)洞后，一股黑色液體噴出。沒有預(yù)期中的水流，涌出的更像是泥石流，隨著水庫里被水浸泡過的沉積物掉落到急速的滴水中，然后以泥漿的狀態(tài)沖到河流下游。水庫會(huì)在3個(gè)小時(shí)中喪失其蓄水和大部分沉積物?！斑@就好像一次火山噴發(fā)?！?USGS喀斯開火山觀測(cè)站地貌學(xué)家Jon Major說。
懷特薩蒙河水壩到與哥倫比亞河交匯處5公里長(zhǎng)的河段暫時(shí)成了一片泥濘荒地。East表示，利用這種方法，沉積物將消滅所有一切，但這條河將很快恢復(fù)生機(jī)。
地震焦點(diǎn)
將要退役的另一個(gè)“大家伙”是32米高的圣克萊門特水壩，其位于加利福尼亞州卡梅爾河。這座93歲高齡的水壩最初為提供飲用水而設(shè)計(jì)，科學(xué)家出于對(duì)其在地震中的安全性的擔(dān)憂而準(zhǔn)備將其拆除。但East表示，即使適量沉積物被釋放，并升高河床，拆除也將淹沒昂貴的房屋，因此水庫遷移計(jì)劃力爭(zhēng)避免這一問題。相反，該耗資8400萬美元的項(xiàng)目將在附近山脊上鑿出一條峽谷，然后將水引入附近的排水系統(tǒng)中，再匯入原始河流的下游?！斑@是一大工程壯舉?！彼f。
研究人員表示，過去10年中，大壩移除浪潮提供了洞察河流及其生態(tài)系統(tǒng)如何響應(yīng)自由水流的有價(jià)值的信息。但特拉華大學(xué)河流地貌學(xué)家Jim Pizzuto提到，由于每條河和每座水壩都不相同，因此很難提取能應(yīng)用到所有情況中的簡(jiǎn)單經(jīng)驗(yàn)。
不過，這些項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)，魚類極為擅長(zhǎng)尋找“回家”的路?！叭绻鹆舜髩?，它們便會(huì)回來。”Grant說。
無論如何，對(duì)于一個(gè)曾如此下決心馴服河流的國(guó)家而言，人們的態(tài)度正在迅速演變。在康迪特水壩，一對(duì)夫妻走出停車場(chǎng)，遠(yuǎn)眺河流?！拔襾碜砸粋€(gè)大壩建設(shè)家庭。我的父親曾經(jīng)是水壩建筑者?！彼ｎD了一下。
“100年是一個(gè)偉大的事情，不是嗎？現(xiàn)在，我們忙著雇人釋放被祖先圍起來的河流?！彼o靜地注視著條帶般的河道說，“這是很棒的事?！?
來源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2014-08-06 第3版 國(guó)際)
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