Jezovi niso več tehnični, ampak ekološki izziv
Svetovni kongres graditeljev jezov: Rezervoarji v naravnem okolju obremenjujejo okolje in živalski svet
Odpri galerijo
Jez na reki Jenisej v ruski republiki Hakasiji v Sibiriji zadržuje vodo za največjo hidroelektrarno v Rusiji in deveto največjo na svetu. Skupna nazivna moč elektrarne je 6400MW, akumulacijsko jezero pa ima površino 621 kvadratnih kilometrov. FOTO: Reuters
Jezovi, pregrade na potokih, rekah in drugih vodah so se v evoluciji naučile postavljati nekatere živali (denimo bobri), že v davnih časih pa se je začel z gradnjo jezov ukvarjati tudi človek. Graditelji jezov imajo že več desetletij tudi svoja mednarodna združenja. Letos je bil na Dunaju 26. svetovni kongres in 86. letno srečanje Mednarodnega komiteja za velike jezove (ICOLD).
Za najstarejši jez, katerega ostanki so tudi arheološko potrjeni, velja jez Java v Jordaniji, ki je bil zgrajen pred petimi tisočletji, torej okoli 3000 let pred našim štetjem. Na območju Slovenije so v času Marije Terezije ob koncu 60. in na začetku 70. let 18. stoletja na reki Idrijci in ob njenih pritokih Belci in Zali najprej zgradili Brusove klavže (imenovane tudi Belčne klavže) in Putrihove klavže na Belci, nato klavže na Idrijci, pozneje pa še Smrečne klavže na Zali. Leta 1813 so na Klavžarici, imenovani tudi Ovčji potok, pritoku Kanomljice, zgradili Kanomeljske ali Ovčjaške klavže. Vse omenjene klavže so izjemni narodni kulturni spomeniki in sodijo med najpomembnejše zgodovinske objekte tehnične kulture v Sloveniji.
Danes gradijo jezove večinoma zato, da se elektroenergetsko izkoristi moč vode oziroma da se naredijo veliki rezervoarji pitne vode, preprečijo poplave in zagotovi namakanje tal ter tudi zaradi različnih drugih razlogov, ko je treba s postavitvijo jezu preprečiti ali upočasniti pretok vode. UNIDO, organizacija Združenih narodov za industrijski razvoj, spodbuja razvoj majhnih hidroelektrarn z močjo do 10 MW. Čeprav gre za obnovljive in čiste vire energije, tudi manjši jezovi niso povsem neškodljivi. Seveda pa so bolj problematični veliki jezovi, s katerimi nastajajo ogromni rezervoarji, ki ogrožajo življenjsko okolje, saj spodkopavajo ekosisteme, zmanjšujejo biološko raznovrstnost in grobo posegajo v življenjsko okolje rib.
Danes pri gradnji jezov glavni problem niso tehnične rešitve. Tehnične znanosti imajo že dolgo na voljo ustrezne rešitve za gradnjo, dolgoročno delovanje in vzdrževanje tudi tistih največjih jezov. Pri tem jim zelo pomagajo nova spoznanja in tehnologije, vključno s tehnologijami, ki delujejo na podlagi satelitskih posnetkov in meritev. Še pred začetkom gradnje jezu se v projekt vključijo tudi strokovnjaki z drugih znanstvenih področij, da bi tako kar najbolj zmanjšali vse škodljive ekološke kulturne, politične in druge posledice. Dejstvo je, da vse do konca 20. stoletja temu ni bilo namenjene posebne pozornosti.
O vključevanju novih znanstvenih spoznanj v gradnjo jezov so razpravljali tudi julija na 26. svetovnem kongresu ICOLD. Kongres organizirajo vsako tretje leto. Letošnjega kongresa na Dunaju se je udeležilo več kot dva tisoč strokovnjakov. Na kongresu smo prelistali tudi ameriško strokovno revijo Hydro Review, v kateri smo najprej opazili dva daljša članka o varstvu okolja okoli jezov.
V prvem članku je šlo za nadzorovanje vegetacije na otočju Canejohela Flats pred hidroelektrarno Safe Harbour. Jez so zgradili leta 1931, in to v zadnjem delu toka reke Susquehanna, le nekaj deset kilometrov pred njenim izlivom v Atlantski ocean v zalivu Chesapeake. Voda, ki so jo ustavili s tem jezom z generatorji z močjo 417 MW, je poplavila večji del tal in ustvarila jezero Clarke. V jezeru so ostali številni otoki, med drugim tudi že omenjeni otoki Conejohela Flats. Ti otoki so bivališče številnih vrst živali, med katerimi so tudi obalne ptice selivke.
Da bi bili otoki tudi v prihodnje primerni za domovanje ptic selivk, so v preteklih desetletjih čezmerno rastlinstvo na otokih uničevali s herbicidi. Čeprav je celo zakonsko potrjeno, da so ti herbicidi »varni«, je podjetje, ki upravlja hidroelektrarno Safe Harbour, našlo ekološko sprejemljivejšo rešitev. Prav v reko odplavljeni herbicidi so eden od vzrokov, da je ekološka organizacija American Rivers reko Susquehanno leta 2005 razglasila za »najbolj ogroženo reko v Ameriki«. Po novem odvečno vegetacijo na otokih sežgejo. Naprava za to je nameščena na manjše amfibijsko vozilo, ki ga upravlja en sam človek.
Rečni jezovi ogrožajo tudi ribe. Vloga luči pri varovanju rib v bližini jezov je stvar, s katero se znanstveniki ukvarjajo že veliko let. Prejšnje študije so se osredotočale večinoma na »belo« svetlobo in različne vrste reflektorjev (halogenski, stroboskopski in drugi), a jih večina med njimi ni bila dovolj prožna, saj ni bilo mogoče spreminjati spektra in valovne dolžine luči. Prožnost je nujna, saj se različne ribe različno odzivajo na svetlobo, spreminjajo pa se tudi njihovi odzivi čez dan oziroma v različnih obdobjih leta. Na primer, ameriškega jezerskega jesetra, ko je mlad, privlači modra svetloba, ko odraste, pa se te svetlobe izogiba.
Čeprav se bela stroboskopska svetloba v praksi še vedno uporablja za vabo ali pregon določenih vrst rib, ni univerzalna rešitev. Raziskave Univerze Carleton iz Ottawe v Kanadi in z Univerze Kalifornija v Davisu v ZDA so pokazale, da razvoj tehnologije LED in spremljajoči računalniški programi zdaj omogočajo precej prožnejšo uporabo tovrstne svetlobe. ATET Tech, družba za ekološko tehnologijo, je na podlagi teh spoznanj razvila podvodno napravo, imenovano Light Guidance Device (LGD). S to napravo je mogoče oddajati svetlobo različnih barv, konstantno ali v določenih intervalih. LGD je mogoče uporabljati samostojno ali v zvezi z drugimi sistemi spreminjanja vedenja rib, in to ne glede na to, ali jih je treba odgnati ali privabiti. Različno vedenje različnih vrst rib zahteva kombinirane sisteme zaščite njihovega obstoja v bližini hidroelektrarn.
Graditelji jezov namenjajo posebno pozornost tudi toplogrednim plinom, ki jih sestavljajo CO2 (ogljikov dioksid), CH4 (metan), N2O (didušikov oksid) in različni plini s fluorom. Mednarodno združenje za hidroenergijo (IHA) je zato na spletu razvilo javno dostopno orodje, imenovano G-res, ki od pomladi leta 2017 družbam za pridobivanje hidroelektrične energije, vlagateljem, svetovalcem, vsem tistim, ki sprejemajo politične in gospodarske odločitve, ter tudi vsem, ki jih zanima ta problematika, omogoča natančnejše poročanje o izpustih toplogrednih plinov, povezanih z načrtovanimi ali že zgrajenimi vodnimi rezervoarji v naravnem okolju.
G-res je IHA razvila v sodelovanju z Univerzo Montreal v Kanadi, Norveško fundacijo za znanstveno in industrijsko raziskovanje ter Inštitutom za naravne vire Finske. Ta naprava zagotavlja novo metodologijo, ki temelji na sedanjem znanju, hkrati pa se opira na več kot 500 empiričnih meritev iz več kot dvesto rezervoarjev po vsem svetu. Tako je zdaj iz podatkov, ki so zlahka dostopni, mogoče ugotoviti učinek toplogrednih plinov. To pomeni, da na tem področju niso več potrebne obsežne terenske meritve in dolgoletne študije.
To je pomembno, ker se med razpadanjem organskih snovi v usedlinah in v vodi rezervoarjev, ki so spremenili naravni pretok vode, sproščata ogljikov dioksid in metan. Natančnejše ugotavljanje izpustov toplogrednih plinov je pomembno, da bi razumeli, kako ti izpusti delujejo, in poiskali načine, s katerimi je na vse te izpuste mogoče vplivati. Ta spoznanja bodo najverjetneje privedla do tega, da bodo novi rezervoarji drugače oblikovani.
G-res izračunava neto spremembe v izpustih, ki nastajajo zaradi spreminjanja naravnega okolja, in to v času celotne življenjske dobe rezervoarja. Pri tem upoštevajo izpuste pred in po postavitvi rezervoarja, naravne izpuste, ki bi nastajali vzdolž vodnega toka, če rezervoarja ne bi bilo, in tudi izpuste, ki nastajajo v rezervoarju. G-res upošteva tudi izpuste GHG v objektu rezervoarja in spremljajoči infrastrukturi ter tudi tiste, ki nastajajo zaradi različnih funkcij rezervoarja, pa naj gre za rezervoarje pitne vode, rezervoarje za proizvodnjo električne energije, nadzorovanje poplav, ekološki menedžment, nadzor nad onesnaževanjem …
V letni publikaciji International Water Power & Dam Construction 2017 so citirali Rikarda Lidna, enega vodilnih strokovnjakov Svetovne banke za hidroenergijo. »To je prvo znanstveno zasnovano orodje, ki načrtovalcem in projektantom omogoča, da v pripravljalnih fazah za gradnjo novega jezu z omejeno količino podatkov kvantificirajo izpuste v rezervoarjih. To bo zelo pomagalo naši banki, saj bomo v zgodnji fazi vključitve v projekt lahko ocenili ogljični odtis rezervoarja.«
Za najstarejši jez, katerega ostanki so tudi arheološko potrjeni, velja jez Java v Jordaniji, ki je bil zgrajen pred petimi tisočletji, torej okoli 3000 let pred našim štetjem. Na območju Slovenije so v času Marije Terezije ob koncu 60. in na začetku 70. let 18. stoletja na reki Idrijci in ob njenih pritokih Belci in Zali najprej zgradili Brusove klavže (imenovane tudi Belčne klavže) in Putrihove klavže na Belci, nato klavže na Idrijci, pozneje pa še Smrečne klavže na Zali. Leta 1813 so na Klavžarici, imenovani tudi Ovčji potok, pritoku Kanomljice, zgradili Kanomeljske ali Ovčjaške klavže. Vse omenjene klavže so izjemni narodni kulturni spomeniki in sodijo med najpomembnejše zgodovinske objekte tehnične kulture v Sloveniji.
Veliki jezovi rušijo ekosisteme
Danes gradijo jezove večinoma zato, da se elektroenergetsko izkoristi moč vode oziroma da se naredijo veliki rezervoarji pitne vode, preprečijo poplave in zagotovi namakanje tal ter tudi zaradi različnih drugih razlogov, ko je treba s postavitvijo jezu preprečiti ali upočasniti pretok vode. UNIDO, organizacija Združenih narodov za industrijski razvoj, spodbuja razvoj majhnih hidroelektrarn z močjo do 10 MW. Čeprav gre za obnovljive in čiste vire energije, tudi manjši jezovi niso povsem neškodljivi. Seveda pa so bolj problematični veliki jezovi, s katerimi nastajajo ogromni rezervoarji, ki ogrožajo življenjsko okolje, saj spodkopavajo ekosisteme, zmanjšujejo biološko raznovrstnost in grobo posegajo v življenjsko okolje rib.
Še pred začetkom gradnje jezu so v projekt vključeni strokovnjaki s številnih znanstvenih področij.
Gibanje rib v akumulacijah in s tem njihovo zaščito nadzirajo s svetlobnimi telesi.
Med razpadanjem organskih snovi v vodnih rezervoarjih se sproščajo tudi toplogredni plini.
Gibanje rib v akumulacijah in s tem njihovo zaščito nadzirajo s svetlobnimi telesi.
Med razpadanjem organskih snovi v vodnih rezervoarjih se sproščajo tudi toplogredni plini.
Danes pri gradnji jezov glavni problem niso tehnične rešitve. Tehnične znanosti imajo že dolgo na voljo ustrezne rešitve za gradnjo, dolgoročno delovanje in vzdrževanje tudi tistih največjih jezov. Pri tem jim zelo pomagajo nova spoznanja in tehnologije, vključno s tehnologijami, ki delujejo na podlagi satelitskih posnetkov in meritev. Še pred začetkom gradnje jezu se v projekt vključijo tudi strokovnjaki z drugih znanstvenih področij, da bi tako kar najbolj zmanjšali vse škodljive ekološke kulturne, politične in druge posledice. Dejstvo je, da vse do konca 20. stoletja temu ni bilo namenjene posebne pozornosti.
O vključevanju novih znanstvenih spoznanj v gradnjo jezov so razpravljali tudi julija na 26. svetovnem kongresu ICOLD. Kongres organizirajo vsako tretje leto. Letošnjega kongresa na Dunaju se je udeležilo več kot dva tisoč strokovnjakov. Na kongresu smo prelistali tudi ameriško strokovno revijo Hydro Review, v kateri smo najprej opazili dva daljša članka o varstvu okolja okoli jezov.
Manj herbicidov v reki
V prvem članku je šlo za nadzorovanje vegetacije na otočju Canejohela Flats pred hidroelektrarno Safe Harbour. Jez so zgradili leta 1931, in to v zadnjem delu toka reke Susquehanna, le nekaj deset kilometrov pred njenim izlivom v Atlantski ocean v zalivu Chesapeake. Voda, ki so jo ustavili s tem jezom z generatorji z močjo 417 MW, je poplavila večji del tal in ustvarila jezero Clarke. V jezeru so ostali številni otoki, med drugim tudi že omenjeni otoki Conejohela Flats. Ti otoki so bivališče številnih vrst živali, med katerimi so tudi obalne ptice selivke.
Jezove gradimo zaradi izkoriščanja energetskega potenciala rek, za zajetje pitne vode, namakanje, regulacijo vodotokov in preprečevanje poplav.
Da bi bili otoki tudi v prihodnje primerni za domovanje ptic selivk, so v preteklih desetletjih čezmerno rastlinstvo na otokih uničevali s herbicidi. Čeprav je celo zakonsko potrjeno, da so ti herbicidi »varni«, je podjetje, ki upravlja hidroelektrarno Safe Harbour, našlo ekološko sprejemljivejšo rešitev. Prav v reko odplavljeni herbicidi so eden od vzrokov, da je ekološka organizacija American Rivers reko Susquehanno leta 2005 razglasila za »najbolj ogroženo reko v Ameriki«. Po novem odvečno vegetacijo na otokih sežgejo. Naprava za to je nameščena na manjše amfibijsko vozilo, ki ga upravlja en sam človek.
Svetlobna signalizacija za ribe
Rečni jezovi ogrožajo tudi ribe. Vloga luči pri varovanju rib v bližini jezov je stvar, s katero se znanstveniki ukvarjajo že veliko let. Prejšnje študije so se osredotočale večinoma na »belo« svetlobo in različne vrste reflektorjev (halogenski, stroboskopski in drugi), a jih večina med njimi ni bila dovolj prožna, saj ni bilo mogoče spreminjati spektra in valovne dolžine luči. Prožnost je nujna, saj se različne ribe različno odzivajo na svetlobo, spreminjajo pa se tudi njihovi odzivi čez dan oziroma v različnih obdobjih leta. Na primer, ameriškega jezerskega jesetra, ko je mlad, privlači modra svetloba, ko odraste, pa se te svetlobe izogiba.
Čeprav se bela stroboskopska svetloba v praksi še vedno uporablja za vabo ali pregon določenih vrst rib, ni univerzalna rešitev. Raziskave Univerze Carleton iz Ottawe v Kanadi in z Univerze Kalifornija v Davisu v ZDA so pokazale, da razvoj tehnologije LED in spremljajoči računalniški programi zdaj omogočajo precej prožnejšo uporabo tovrstne svetlobe. ATET Tech, družba za ekološko tehnologijo, je na podlagi teh spoznanj razvila podvodno napravo, imenovano Light Guidance Device (LGD). S to napravo je mogoče oddajati svetlobo različnih barv, konstantno ali v določenih intervalih. LGD je mogoče uporabljati samostojno ali v zvezi z drugimi sistemi spreminjanja vedenja rib, in to ne glede na to, ali jih je treba odgnati ali privabiti. Različno vedenje različnih vrst rib zahteva kombinirane sisteme zaščite njihovega obstoja v bližini hidroelektrarn.
Brusove klavže na Belci, zgrajene konec 60. let in na začetku 70. let 18. stoletja, so eden najzgodnejših primerov zajezitve rek na naših tleh. FOTO: Uroš Hočevar
Uravnavanje toplogrednih plinov
Graditelji jezov namenjajo posebno pozornost tudi toplogrednim plinom, ki jih sestavljajo CO2 (ogljikov dioksid), CH4 (metan), N2O (didušikov oksid) in različni plini s fluorom. Mednarodno združenje za hidroenergijo (IHA) je zato na spletu razvilo javno dostopno orodje, imenovano G-res, ki od pomladi leta 2017 družbam za pridobivanje hidroelektrične energije, vlagateljem, svetovalcem, vsem tistim, ki sprejemajo politične in gospodarske odločitve, ter tudi vsem, ki jih zanima ta problematika, omogoča natančnejše poročanje o izpustih toplogrednih plinov, povezanih z načrtovanimi ali že zgrajenimi vodnimi rezervoarji v naravnem okolju.
G-res je IHA razvila v sodelovanju z Univerzo Montreal v Kanadi, Norveško fundacijo za znanstveno in industrijsko raziskovanje ter Inštitutom za naravne vire Finske. Ta naprava zagotavlja novo metodologijo, ki temelji na sedanjem znanju, hkrati pa se opira na več kot 500 empiričnih meritev iz več kot dvesto rezervoarjev po vsem svetu. Tako je zdaj iz podatkov, ki so zlahka dostopni, mogoče ugotoviti učinek toplogrednih plinov. To pomeni, da na tem področju niso več potrebne obsežne terenske meritve in dolgoletne študije.
To je pomembno, ker se med razpadanjem organskih snovi v usedlinah in v vodi rezervoarjev, ki so spremenili naravni pretok vode, sproščata ogljikov dioksid in metan. Natančnejše ugotavljanje izpustov toplogrednih plinov je pomembno, da bi razumeli, kako ti izpusti delujejo, in poiskali načine, s katerimi je na vse te izpuste mogoče vplivati. Ta spoznanja bodo najverjetneje privedla do tega, da bodo novi rezervoarji drugače oblikovani.
G-res izračunava neto spremembe v izpustih, ki nastajajo zaradi spreminjanja naravnega okolja, in to v času celotne življenjske dobe rezervoarja. Pri tem upoštevajo izpuste pred in po postavitvi rezervoarja, naravne izpuste, ki bi nastajali vzdolž vodnega toka, če rezervoarja ne bi bilo, in tudi izpuste, ki nastajajo v rezervoarju. G-res upošteva tudi izpuste GHG v objektu rezervoarja in spremljajoči infrastrukturi ter tudi tiste, ki nastajajo zaradi različnih funkcij rezervoarja, pa naj gre za rezervoarje pitne vode, rezervoarje za proizvodnjo električne energije, nadzorovanje poplav, ekološki menedžment, nadzor nad onesnaževanjem …
V letni publikaciji International Water Power & Dam Construction 2017 so citirali Rikarda Lidna, enega vodilnih strokovnjakov Svetovne banke za hidroenergijo. »To je prvo znanstveno zasnovano orodje, ki načrtovalcem in projektantom omogoča, da v pripravljalnih fazah za gradnjo novega jezu z omejeno količino podatkov kvantificirajo izpuste v rezervoarjih. To bo zelo pomagalo naši banki, saj bomo v zgodnji fazi vključitve v projekt lahko ocenili ogljični odtis rezervoarja.«
