Плотина Элва — плотина высотой 108 футов (33 м), расположенная в США, в штате Вашингтон , на реке Элва , примерно в 4,9 милях (7,9 км) вверх по течению от устья реки в проливе Хуан-де-Фука .
Закон о восстановлении экосистемы и рыболовства реки Элва 1992 года уполномочил федеральное правительство США приобрести проекты гидроэлектростанций Элва-Дам и Глайнс-Каньон-Дам для вывода из эксплуатации и сноса с целью восстановления среды обитания. Снос плотины Элва начался в сентябре 2011 года и был полностью завершен к марту 2012 года, что позволило реке Элва свободно течь через этот участок.
Плотина была построена под руководством Томаса Олдуэлла . Ранее он скупил участки земли вокруг реки и с помощью канадского финансиста Джорджа Глайнса начал строительство плотины Элва в 1910 году. Олдуэлл и его подрядчики срезали углы при строительстве плотины, в том числе незаконно не построили рыбоходы и не закрепили ее на коренной породе. [3] Таким образом, в 1912 году, когда водохранилище за почти достроенной плотиной наполнилось, нижние секции плотины прорвались, и поток воды устремился вниз по течению, снеся мост. Олдуэллу удалось получить финансирование на реконструкцию плотины, и она была завершена в 1913 году. Водохранилище, которое заполняло долину позади, было известно как озеро Олдуэлл . Исторический район гидроэлектростанции на реке Элва , площадь которого составляет 3,5 акра (1,4 га), включающий плотину, здание электростанции, пять напорных водоводов и уравнительный резервуар , был включен в Национальный реестр исторических мест в 1988 году. [4]
Первоначально, вместе с плотиной Глайнс-Каньон , которая была завершена в 1926 году, она способствовала экономическому росту и развитию полуострова Олимпик и сообщества Порт-Анджелеса , штат Вашингтон. Однако к началу 21-го века совокупная мощность обеих плотин обеспечивала лишь эквивалент 38% электроэнергии, необходимой для работы одной лесопилки — завода Daishowa America. [5]
Не имея прохода для мигрирующего лосося , его строительство заблокировало доступ проходных лососевых к верхним 38 милям (48 км) основного местообитания и более чем 30 милям (48 км) притокового местообитания. [ необходима цитата ] Лососевые стаи, которые когда-то насчитывали более 400 000 взрослых особей на более чем 70 милях (110 км) доступного местообитания, теперь насчитывают менее 4000 взрослых особей всего на 4,9 милях (7,9 км) доступного местообитания. [ необходима цитата ]
После строительства плотин в нижнем течении реки наблюдалось резкое снижение поступления осадка. Это привело к чистой эрозии русла реки, включая гравий, необходимый для создания подходящих мест обитания для нереста. Заменяющий гравий был захвачен осадочной нагрузкой за плотинами. [6] Эти гравии считаются важным ресурсом для восстановления мест обитания лосося. [7] Дельта в устье реки, где она впадает в пролив Хуан-де-Фука , также испытала эффект чистой эрозии, подтвержденный местными вождями племен. [6]
Другим эффектом строительства плотин стало создание озер Олдуэлл и Миллс. Эти озера оказали множество воздействий на реку, помимо удержания осадка. Поскольку вода оставалась в озере так долго, она прогрелась примерно до 16 °C. Нормальная температура воды составляет около 0 °C. [8] Такие более высокие температуры неестественны для нерестящихся рыб, которые предпочитают более холодные воды океана. Это повышение температуры также увеличило популяции паразитов, что угрожало нересту лосося. [6] В 1992 году болезнь уничтожила две трети возвращающейся популяции чавычи до того, как они успели отнереститься. [6] Озера также служили буферами для условий высокого и низкого потока. Хотя плотины активно не использовались для борьбы с наводнениями , водохранилища за ними изменили естественные закономерности течения реки. Обычный сезонный высокий и низкий поток выравнивался водохранилищами и плотинами, так что поток был относительно постоянным в течение года. Известно, что естественные модели течения способствуют здоровью местных видов и помогают устранить неместные виды после удаления плотины . [9]
На пике своего развития Элва поддерживала нерестовые пути чавычи, кижуча , кеты , горбуши и нерки, а также стальноголового лосося , форели-головореза и бычьего лосося . Известно, что чавыча достигала размера 45 кг. Нерка, чавыча, кета и горбуша находились под угрозой исчезновения в Элве. Сохранение одной или обеих плотин, даже при наличии современных систем прохода для рыб, не привело бы к резкому восстановлению видов из-за других факторов, таких как температура воды и гравийное дно, которые все равно оказали бы негативное воздействие на виды рыб (см. Таблицу 1). Наиболее ценные нерестилища расположены далеко вверх по течению от плотины каньона Глайнс, поэтому она по-прежнему служила серьезным препятствием для восстановления путей. Таким образом, удаление обеих плотин считалось единственным жизнеспособным вариантом для полного восстановления реки и среды обитания.
Закон о восстановлении экосистемы и рыболовства реки Элва 1992 года создал финансирование и государственную поддержку для смягчения последствий строительства плотин на реке Элва. Хотя рыбоходы были предложены в качестве возможности, они в конечном итоге были исключены по причинам, указанным в предыдущем разделе. Основной проблемой, поднятой в связи с удалением двух плотин, было приблизительно 34 миллиона кубических ярдов осадка, скопившегося за плотинами. [11] Из этих 34 миллионов 28 миллионов находились за плотиной каньона Глайнс, а 6 миллионов — за плотиной Элва. Одновременный сброс всего этого осадка имел бы разрушительные последствия для оставшихся местообитаний ниже по течению от плотин, а также вдоль пляжей на побережье. Эксперимент по снижению уровня был проведен на плотине каньона Глайнс, чтобы оценить эрозию осадков из озера Миллс. [12] Уровень воды в озере был снижен на 18 футов (5,5 м) в течение одной недели, а затем оставлен стабильным еще на одну неделю. Этот тест показал, что река быстро врежется в существующую дельту, как только уровень озера упадет, создав глубокий узкий канал. Новая дельта немедленно начала формироваться на новом уровне озера. Как только уровень озера стабилизировался, канал сместился вбок вдоль существующей дельты. Этот тест привел к модели эрозии осадка, в которой постепенное осушение озера привело бы к значительному снижению нагрузки осадка ниже по течению. Используя эту модель, план состоял в том, чтобы осушить озеро постепенно в течение двухлетнего периода, позволив большей части осадка остаться в старом озерном бассейне.
Модель показала, что после двухлетнего периода снятия плотины река начнет восстанавливаться до естественных условий. Скорость сброса наносов увеличится, что приведет к восстановлению и омоложению местообитаний ниже по течению от плотин. Ожидалось, что рыба вернется в верховья Элвы уже через год после завершения снятия плотины. [10] Хотя река может никогда не вернуться к исторически большим запасам, через 15–20 лет или больше должно произойти восстановление запасов лосося до своего рода «предплотинного» состояния. [6] В дополнение к восстановлению местообитаний рыб, осушение озер Миллс и Олдуэлл создаст дополнительные 715 акров (2,9 км 2 ) наземной растительности, что улучшит местообитания лосей [9] (рисунок 1). Также прогнозировалось, что увеличение нагрузки наносов поможет восстановить отступающую дельту в устье Элвы.
Удаление плотин на реке Элва было длительным процессом. Физическое удаление началось 27 сентября 2011 года и было завершено 26 августа 2014 года. [13] [14] Существует неопределенность относительно того, как река изменится и какой период времени будет задействован. Поскольку так мало проектов по удалению плотин сопровождались научными исследованиями, возможно, менее 20, [10] этот проект станет моделью эффективности удаления плотин в этом масштабе. Если восстановление реки будет успешным, это может поощрить движение к восстановлению естественной морфологии потока путем удаления более крупных плотин. Ожидается, что большинство популяций рыб вернутся в реку (таблица 1). Хотя рыба может вернуться в реку уже через год после завершения удаления, [10] может потребоваться от 15 до 20 лет, чтобы река полностью вернулась к своим условиям до строительства плотины. [6] Конечной целью удаления плотины является восстановление реки до почти первозданного состояния. [14]
