美国越来越多大型水坝被拆除

许多大型水坝已经被拆除，因为它们的经营者认为让旧建筑符合现代安全标准和环境要求太昂贵了。

2012年，一台挖掘机在盖林挖掘斯卡因大坝。

来源:Steve ringman/AP/presassociation images

在华盛顿州的小镇斯塔伯勒外，水文学家本特·科芬调查了一条山区河流，并帮助它从十年的滑坡中恢复过来。

现在，鳟鱼溪清澈的水快速而凉爽地流过海峡。但是就在五年前，一堵8米高的混凝土墙堵住了这条河。大坝和水库驯服了这条河，但也使得濒临灭绝的硬头鳟鱼很难到达河流上游的产卵场。

2009年，科芬开始拆除大坝，鳟鱼溪从此恢复了年轻的样子。植被覆盖了大坝和水库留下的“伤疤”，硬头鳟鱼和其他物种的数量也出现了反弹。

鳟鱼溪的“复兴”只是美国发展趋势的一部分。该国85，000座大坝中有近一半未能达到预期目标，越来越多的大坝被拆除。美国河流监测组织的数据显示，在过去的20年里，大约有1150座大坝被拆除。当许多国家正在修建大坝时，美国却在做相反的事情。“这曾经是一个疯狂的想法。现在它被接受了。”美国河流通讯部主任艾米·科伯说。

大多数被拆除的建筑都不到5米，但在过去的几年里，西北太平洋地区的项目已经拆除了更高的大坝。例如，国家公园管理局正在拆除64米高的兰斯峡谷大坝，这是华盛顿州埃尔瓦河上最大的大坝之一。许多大型水坝已经被拆除，因为它们的经营者认为让旧建筑符合现代安全标准和环境要求太昂贵了。

电力公司的行动让致力于恢复河流中濒危物种的鱼类资源保护者感到高兴。大坝的淘汰趋势也给科学研究带来了意想不到的机会，因为这些项目将使用不同的方法来最大限度地减少蓄水和沉积物释放造成的损害。一些项目采用缓慢的方式在几个月或几年内恢复河流。一些项目使用爆炸和其他工程技术在数小时内排水和蓄水。

相关数据仍处于初始阶段，但科学家表示，所有方法都能带来快速的好处——不仅对鱼类，而且对它们赖以生存的栖息地也是如此。美国地质调查局的地貌学专家艾米·伊斯特说:“我们已经看到了很大的弹性。

等待“退休”

在鳟鱼溪，科芬和他的同事决定在拆除老化的铁杉坝时采取谨慎的方法。大坝建于1935年，为附近的三个苗圃提供能源和灌溉用水，并于1997年停止工作。大坝有鱼道帮助鱼绕过大坝向上游游去，但是按照目前的标准，鱼道建造的很差，使用鱼道的鱼的数量正在稳步下降。

一个更大的问题是水库，它已经逐渐被淤泥填满。Coffin说，大坝拆除时，水库已经变得很浅，甚至可以涉水。在仲夏的太阳下，水温可能会达到26摄氏度，这对顽固的鳟鱼来说太高了。

就在林业局决定拆除大坝的时候，人们特别担心淤泥和沙砾。Coffin和其他人担心河水被泥沙淹没会伤害大坝下面河里的硬头鳟鱼。"所有的小鱼都在下面，我们不想伤害它们."他说。

解决办法是将河水转移到一个大管道中，然后用一辆自动倾卸卡车快速清除暴露的沉积物。在这个过程中，工作人员重新发现了原来的渠道，鳟鱼溪通过水库底部，并加强了木材河堤，以防止渠道被侵蚀。

所有这些努力似乎都奏效了。当河流第一次流经水库底部时，它开始冲刷土壤。仅仅七个小时后，科芬团队发现了第一条硬头鳟鱼，它冒险进入了新的河流。“情况已经很明显了。”他说。

哥伦比亚河研究实验室的鱼类生物学家帕特里克·康纳利提到，自那以后，鳟鱼溪及其支流中的硬头鳟鱼数量翻了一番。然而，他也指出，鱼的数量是足够的，但要知道这种趋势是否能持续还需要几年时间。

顽固鳟鱼的回归并不是成功的唯一标志。就在老坝址上方，科芬穿过大坝拆除后种植的桤木遮荫树，然后从多岩石的海滩走到河岸。圆石的大小从土豆的大小到长面包的大小不等，所以很难站立。但是科芬看到它们非常兴奋，因为当大坝第一次被拆除时，没有这样的石头。"所有这一切都被冲掉了。"他说。

鹅卵石为鳟鱼提供了筑巢的地方，也是被鱼吃掉的昆虫的栖息地。"人们通常关注大型动物，但昆虫也是系统的重要组成部分。"棺材说。当他把手伸进水里时，他捞起一些石头，把它们翻过来。石头的背面有六种昆虫，包括蛴螬和石蝇。

更大的挑战

在西北太平洋的其他地区，该小组选择了更极端的测量方法，拆除了俄勒冈桑迪河上14米高的马尔默大坝和华盛顿白沙河上38米高的康迪特大坝。

这些大坝已有近一个世纪的历史，而且太大了，无法使用铁杉坝的拆除方法。在鳟鱼溪，项目团队花费100万美元运输42，000立方米的沉积物。马尔默大坝的泥沙是铁杉大坝的近20倍，而康迪特大坝的泥沙是马尔默大坝的两倍。林业局西北太平洋研究站的水文学家戈登·格兰特(Gordon Grant)表示，由于挖掘和运输这些沉积物的成本很高，项目经理选择了一种更激进的方法:“先吹后走”，这样大坝就可以迅速拆除。

结果令人印象深刻，尽管这两个地点大不相同。在马尔默大坝，沉积物含有等量的沙子和砾石混合物。一旦受到河流活动的影响，它将相对快速但稳定地被侵蚀，并在8个月内消失一半。研究人员惊讶地发现，鱼似乎几乎不受影响。

在康迪特大坝，水库沉积物包含更多的细颗粒:35%的土壤，60%的沙子和5%的砾石。尽管结果是可以预测的，但没人期望它会到来。

当工程师在大坝底部炸开一个洞时，一种黑色液体涌出。没有预期的水流，涌出的东西更像是泥石流。当水库中被水浸泡过的沉淀物落入快速下落的水中时，它以泥浆的形式冲到了河流的下游。水库将在3小时内失去蓄水和大部分沉积物。“这就像火山爆发。”美国地质调查局喀斯喀特火山观测站的地貌学家乔恩·梅杰说。

从白鲑坝到哥伦比亚河汇合处的5公里长的路段暂时变成了一片泥泞的荒地。东方说，用这种方法，泥沙会把一切都冲走，但这条河很快就会恢复生机。

震源

另一个要退休的“大人物”是32米高的桑克莱门特大坝，它位于加利福尼亚的卡梅尔河上。这座有93年历史的大坝最初是为提供饮用水而设计的，出于对其在地震中安全性的考虑，科学家们准备拆除它。不过，东方表示，即使有适量的泥沙被释放出来，河床被抬高，拆迁也会淹没昂贵的房屋，因此水库搬迁计划努力避免这一问题。相反，这个耗资8400万美元的项目将在附近的山脊上开凿一个峡谷，然后将水引入附近的排水系统，然后进入原河流的下游。"这是工程学的一大壮举。"她说。

研究人员表示，在过去10年里，大坝拆除的浪潮为河流及其生态系统如何应对*流提供了宝贵的信息。但是特拉华大学的河流地貌学家吉姆·皮佐托(Jim Pizzuto)提到，由于每条河流和每座大坝都不一样，很难提取出适用于所有情况的简单经验。

然而，这些项目发现鱼非常善于找到回家的路。"如果大坝被拆除，他们会回来的."格兰特说。

无论如何，对于一个决心治理河流的国家来说，人们的态度正在迅速演变。在康迪达姆，一对夫妇走出停车场，俯瞰着河流。“我来自一个大坝建设家庭。我父亲是一名大坝建造者。”他停顿了一下。

“100年是一件伟大的事情，不是吗？现在，我们正忙着雇人来释放被我们祖先包围的河流。”他静静地看着带状的河道，说道:“这是一件伟大的事情。”(张张)

《中国科学报》(国际版，第3版，2014年8月6日)