Patojen hyvät ja huonot puolet

Padot kuuluvat nykyaikaisen infrastruktuurin vaikuttavimpiin ja huomiota herättävimpiin tekijöihin. Kautta historian padoilla on ollut tärkeä rooli sivilisaation kasvussa ja laajentumisessa. Monet antiikin kaupunkisuunnittelijat tukeutuivat patoihin johtaakseen vettä kaupunkiensa läpi, vaikka se olisi ollut kaukana, kun taas sotilasjohtajat käyttivät patoja muuttaakseen maastoa, jossa he suunnittelivat taistelevansa. Niiden olemassaolo on kuitenkin kiistanalainen.

Hulevedet voivat tarjota arvokkaita ravinteita maaperään ja täydentää helposti vesivarastoja, mutta ne voivat myös tuhota koteja ja omaisuutta, jos niitä ei hallita asianmukaisesti. Tämän vuoksi patoja rakennetaan veden varastoimiseksi ja puroa tai jokea pitkin virtaavan veden määrän hallitsemiseksi.

Kun presidentti Franklin Roosevelt avasi Hooverin padon vuonna 1935, hän huomautti, kuinka ”tulin, näin ja minut valloitettiin”. Hooverin pato oli tuolloin planeetan suurin betonirakenne. Seuraavina vuosikymmeninä muun muassa Pakistan, Intia, Espanja ja Sveitsi rakensivat patoja. Tällä hetkellä Tadžikistanissa sijaitseva Nurekin pato on maailman suurin.

Tänä päivänä Hooverin padon tai Kiinassa sijaitsevan Kolmen rotkon padon kaltaisia patoja käytetään sähkön tuottamiseen tai veden saannin helpottamiseen kastelua ja tulvien ehkäisyä varten. Economist-lehden mukaan Kiina pitää tällä hetkellä hallussaan ennätystä suurimmasta määrästä patoja.

Lue alta kattava luettelo patojen hyvistä ja huonoista puolista:

Patojen hyvät puolet

Vesivoima:

Yksi patojen hyödyllisimmistä puolista on mahdollisuus tuottaa vesivoimaa. Vesivoimaa syntyy, kun vesi kulkee padon läpi turbiinin kautta. Vesivoima on yksi tutkituimmista vaihtoehtoisista energiamuodoista, sillä se on suhteellisen luotettava ja vakaa, ja useimmilla vesivoimalaitoksilla on alhaiset ylläpito- ja käyttökustannukset. FEMA:n mukaan vesivoiman osuus nykyisestä sähköntarpeesta on tällä hetkellä 8-12 prosenttia, ja se tuottaa kaiken kaikkiaan noin 100 000 megawattia sähköä.

Vesistöjen hallitseminen:

Tulvat voivat olla tuhoisia monille yhteisöille, varsinkin jos läheisiä vesivaroja on vaikea hallita. Padot pystyvät ohjaamaan vesireittejä uudelleen muille alueille pitääkseen yhteisöt turvassa tai avatakseen lisää maata rakennettavaksi. Tulvasuojelupadot nimenomaan lieventävät tulvavesiä patoamalla vettä ja ohjaamalla sen jälkeen veden turvallisesti muihin paikkoihin.

Suuri kastelulähde:

Padon olemassaolo luo säiliön, jota voidaan käyttää suurena vesilähteenä erityisesti maatilojen ja teollisuuden toiminnalle. Patoja on käytetty vuosisatojen ajan kasteluun. Egyptissä sijaitseva Assuanin korkea pato antaa paikallisille maanviljelijöille suojaa aavikon ankaraa kuivuutta ja nälänhätää vastaan hallitsemalla mahtavan Niili-joen vesimäärää. FEMA:n mukaan noin 10 % Yhdysvaltojen peltoalasta kastellaan padon vedellä.

Ympäristönsuojelu:

Jotkut padot auttavat suojelemaan ympäristöä sitomalla vaarallisia aineita veteen ja ottamalla talteen sedimenttiä, joka voi sisältää haitallisia tai myrkyllisiä aineita. Joillakin patoaltailla on myös kaivosten rikastushiekka-altaita, jotka helpottavat mineraalien käsittelyä ympäristöystävällisellä tavalla. FEMA:n mukaan padot helpottavat myös maan vesiväylien käyttöä, tekevät jokikuljetuksista saumattomia ja helppoja ja vähentävät vesionnettomuuksien tai muiden ympäristöön mahdollisesti kielteisesti vaikuttavien ongelmien riskiä.

Patojen haitat

Riski sedimentin kertymiselle:

Kun vesi virtaa padon ja sen sisäisten turbiinien läpi, se voi luoda loistavan paikan sedimenttikerrosten juuttumiselle ja kerääntymiselle, mikä voi sitten saastuttaa vettä ja häiritä vesiympäristön ekologiaa.

Haittaa ympäristölle:

Tulvavedet täydentävät maaperän ravinteita vedessä, mikä on hyödyllistä kaikille jokien ja muiden vesistöjen kasvi- ja eläinlajeille. Kun vettä ohjataan padon vuoksi, se voi häiritä suuresti herkkää luonnon ekosysteemiä. Jotkut kasvit ja eläimet pystyvät sopeutumaan muuttuviin olosuhteisiin, mutta monet eivät, ja ne voivat tuhoutua uudessa ympäristössä. Kun Assuanin korkea pato rakennettiin Egyptiin, tutkijat huomasivat, että kalantuotanto alueella väheni huomattavasti, koska ravinteita ja ravintoa oli nyt vähemmän kuin ennen patoa. Joihinkin patoihin on rakennettu kalaportaita kalojen vaelluksen helpottamiseksi, mutta jotkut kalat eivät pysty käyttämään portaita kunnolla, varsinkin jos ne ovat tottuneet nopeasti liikkuvaan veteen.

Ympäröivän maaperän eroosio:

Monien patojen rakentamisen jälkeen on havaittu ympäröivän maan eroosiota. Kiinan Kolmen rotkon padon suuri tekojärvi on eroosioittanut läheistä rantaviivaa, mikä on johtanut maanvyöryihin tekojärven reunalla. Niilin suistoalueella on esiintynyt eroosiota, joka johtuu sedimentin vähenemisestä Assuanin suuren padon rakentamisen jälkeen. Suuri osa sedimentistä on pudonnut patoaltaaseen, mikä tarkoittaa, että ympärillä on vähemmän maata, jolla voi viljellä ja työskennellä.

Korkeat kustannukset & Katastrofiriski:

Padon rakentamisen kustannukset nousevat usein tähtitieteellisiin lukuihin. Insinöörityö ja tekniset näkökohdat sekä varsinainen rakentaminen ovat aikaa vievä ja työläs prosessi, joka on tehtävä ehdottoman tarkasti. Kiinan Kolmen rotkon pato rakennettiin seismisesti aktiiviselle alueelle, ja infrastruktuurissa on jo havaittu pieniä halkeamia. Padon sortuminen tai murtuminen olisi ehdoton katastrofi, erityisesti Kolmen rotkon padon kokoisen padon kohdalla. Kun hurrikaani Harvey iski Teksasiin, valtavat tulvavedet ajoivat Houstonin alueen padot äärirajoilleen.

Texas Observer -lehden mukaan pelätään, että vesi saattaa valua yli joistakin padon ylivuotoaukoista, eikä sitä saada hallintaan. Jos pato poistettaisiin, joet ja muut vesistöt yrittäisivät mitä todennäköisimmin vallata takaisin vanhan väylänsä, mikä tarkoittaa, että kalliita jokien koulutusrakenteita, kuten penkereiden suojarakenteita ja kaaripatoja, olisi otettava käyttöön, jotta joki pysyisi tietyllä reitillä. Tämä on usein vaikeaa ja perustuu hydraulisten mallinnustutkimusten ja muun kehittyneen analytiikan tarkkuuteen.

Voi olla vaikea kuvitella, millainen sivilisaatio olisi ilman patoja, joilla ohjataan vesistöjä ja rakennetaan vesivarastoja. Vaikka padot ovat merkittävä osa nykyaikaista infrastruktuuria, niiden myönteisiä ja kielteisiä vaikutuksia yhteiskuntaan ja ympäristöön tutkitaan edelleen.