POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

OBIEKTY HYDROTECHNICZNE

ZAPORA TRZECH PRZEŁOMÓW

Wykonanie:

Aleksandra Bachanek

Ilona Niewęgłowska

OŚ 1

Warszawa, 2015r.

Zapora Trzech przełomów jako elektrownia

Stacja energetyczna składa się z dwóch obiektów usytuowanych po obu brzegach rzeki i jest wyposażona w generatory produkcji francuskiej. Według stanu na 2007 czternaście zainstalowano w północnej części tamy, dwanaście w południowej części, a pozostałe sześć zainstalowano (po roku 2007) pod elektrownią w jej południowej części. Łącznie 26 generatorów. Każdy z nich posiada moc 700 MW, co daje w sumie 18 200 MW oraz do 84,68 TWh energii rocznie. Energia jest przesyłana 15 liniami transmisji 500 kV do Chin Centralnych. Wydajność 26 turbin generatorów 700 MW jest uważana za odpowiednik 20 elektrowni nuklearnych lub elektrowni konwencjonalnych spalających 50 mln t węgla. Pierwotnie, tama miała generować moc piętnastu reaktorów atomowych i pokrywać 10% zapotrzebowania Chin na energię. W czasie budowy wzrosło jednak zapotrzebowanie, więc obecnie tama pokrywa tylko 3% zużywanej przez Chiny energii.

Praca hydroelektrowni odbywa się w warunkach ciągłej żeglugi, której roczne natężenie wynosi 50 mln t towarów w jednym kierunku. Pokonanie zapory umożliwiają dwie konstrukcje: pięciostopniowa śluza o wymiarach pojedynczej komory 280 x 34 x 5 m oraz tzw. winda dla mniejszych statków (do 3 tys. t). Poprzez śluzy mogą się poruszać statki o wyporności do 10 tys. t. Dwa korytarze umożliwiają wpływanie i wypływanie jednostek rzecznych do i ze zbiornika.

Argumenty zwolenników inwestycji

Na obecną chwilę Chiny są najbardziej krytykowanym krajem na świecie pod względem emisji gazów cieplarnianych, toteż pozyskanie tak ogromnej ilości energii elektrycznej ze źródła odnawialnego jest przekonującym zabiegiem propagandowym - poziom zanieczyszczeń w okolicy radykalnie zmalał - dzięki zamknięciu elektrowni węglowych, modernizacji części przedsiębiorstw
i przerzuceniu sporej części transportowanych produktów z TIR-ów na barki rzeczne.

Średnie zużycie węgla do wyprodukowania 1 kWh energii w Chinach to 366 gramów. Zatem Zapora Trzech Przełomów przyczyni się do ograniczenia zużycia węgla o (szacunki z roku 2007) 31 milionów ton przez rok. Ograniczy to emisje (szacunki z roku 2007) 100 milionów ton gazów cieplarnianych, milionów ton pyłów, miliona ton dwutlenku siarki, 370 tys. ton tlenku azotu, 10 tys. ton tlenku węgla oraz znaczących ilości rtęci do atmosfery.

Środowisko

Oficjalne stanowisko konstruktorów i ekspertów związanych z budową jest takie, iż budowa zapory może tylko polepszyć stan środowiska w dolnym biegu rzeki, określają wpływ zapory na środowisko jako nieistotny.

Najbardziej istotnym znaczeniem i wpływem zapory będzie spiętrzenie wody, pomijając oszacowania społecznego i środowiskowego wpływu zalania dolin i terenów powyżej.

Przewidują wzrost liczebności populacji ryb oraz produktywności ekosystemu zbiornika, jednak światowe doświadczenia z dużymi zbiornikami mówią same za siebie - po początkowym "boomie"
w populacjach ryb produktywności ekosystemów obniża się.

Ochrona przeciwpowodziowa

Władze Chin podkreślają, że zapora ułatwi walkę z wylewami Jangcy. Zapora ma za zadanie przechwytywać powodziowe wody na Jangcy.

W ostatniej wielkiej powodzi w roku 1998 zginęło 10 tyś. osób, a domy straciło 5 mln.

Zapora ma wyeliminować ryzyko powodzi. Coroczne katastrofalne powodzie zabiły w ostatnim stuleciu 300 tyś. ludzi i były przyczyną wielkich strat materialnych Jeżeli jednak zapora zostanie przerwana, apokaliptyczna powódź pochłonie w błyskawicznym tempie 75mln ludzi.

Rolnictwo

Zapora ma nie tylko na celu zapobieganie powodziom, lecz także może dawać korzyści farmerom dostarczając wody z dorzecza tej tamy do ponad 20 procent gruntów rolnych w Chinach.

Innymi korzyściami ma być: zmniejszenie wydobycia węgla, pięciokrotny wzrost handlu w okolicach dorzecza oraz 35-37% zmniejszenie kosztów podróży. Roczny transport żeglugowy wzrośnie
3-krotnie, a cena przewozów spadnie o jedną trzecią, nastąpi także otwarcie nowych szlaków wodnych.

Ponadto Zapora dostarczy taniej i czystej energii środkowym i wschodnim Chinom.

Krytyka środowisk ekologicznych

W trakcie budowy, inwestycja była obiektem krytyki licznych środowisk: historyków, ekologów, geologów oraz ekonomistów. Jednak najbardziej kontrowersyjna była konieczność przesiedlenia 1, 4 mln osób. Głośnym i wzbudzającym emocje wydarzeniem była przede wszystkim ewakuacja mieszkańców miasteczka Gaoyang w prowincji Hubei, ostatniego miasta, które zniknęło pod wodami zbiornika. Nie obyło się bez krytyki lokalnych władz, które sprzeniewierzyły środki przeznaczone na odszkodowania.

Zapora będzie negatywnie działać na środowisko, m.in. w aspekcie gatunków ryb, których jest ponad 300 rodzajów w rzece, a które nie będą miały możliwości przedostania się przez zaporę. Wyginie wiele gatunków flory i fauny, np. metasekwoja, czy chiński delfin rzeczny.

Kolejnym negatywnym skutkiem powstania tamy jest fakt zatopienia 1300 stanowisk archeologicznych, które utracono na zawsze podczas napełniania zbiornika wodą.

Gigantyczna inwestycja hydroenergetyczna jest coraz mocniej krytykowana przez ekologów. Twierdzą oni, że podniesienie lustra wody zwiększa zagrożenie osuwaniem się ziemi. Naukowcy przestrzegają, że powstanie długiego na 630 km zbiornika naruszyło i tak już słabą stateczność zboczy wokół zbiornika. Podniesienie poziomu wody zwiększy to zagrożenie. Gdy poziom wody osiągnął zakładane maksimum zaczęły się osuwiska i inne katastrofy naturalne. Jedno z osunięć gruntu zabiło 35 osób. W sumie w okolicy tamy ich ilość wzrosła o 70%. Oznaczało to kolejne przymusowe ewakuacje

Konstrukcja tamy jest przygotowana na przetrwanie trzęsienia ziemi w sile do 7 stopni w skali Richtera. Sejsmolodzy ostrzegają jednak, że tak duży nacisk na skorupę Ziemi może zwiększyć ich aktywność sejsmiczną. Niektórzy nawet sugerują, że wielkie trzęsienie ziemi z Syczuanu, które zabiło 87 tysięcy osób było spowodowane napełnianiem tamy, pomimo faktu, że przeprowadzano to stopniowo by zminimalizować osuwanie się górskich zboczy i zachować równowagę tektoniczną.

Władze podobno zlokalizowały aż 5386 miejsc zagrożonych, a w 335 wystąpiły nieoczekiwane osuwiska. Napór wody spiętrzonej tamą spowodował zmiany naprężeń skorupy ziemskiej, co uruchomiło procesy bardzo niebezpieczne dla integralności samej tamy.

Kolejnym problemem jest zanieczyszczenie zbiornika ściekami, w tym też przemysłowymi. Może być to niezwykle poważne zagrożenie biorąc pod uwagę fakt, że Jangcy dostarcza jednej trzeciej wody pitnej dla mieszkańców Chin.

Przyszłość Trzech Przełomów

Według specjalistów z NASA tama wpłynęła na ruch obrotowy Ziemi. Naukowcy twierdzą, że tak duże przesunięcie masy spowodowało wydłużenie dnia o 0,06 mikrosekundy, a także doszło do przesunięcia osi planety o 2 cm. Inni naukowcy twierdzą, że w wyniku parowania wody nad prowincją Hubei zaczęły powstawać chmury blokujące promienie słoneczne, a tym samym w okolicy tamy spadła średnia temperatura o ok. 0,67 stopnia Celsjusza.

Od początku tej gigantycznej inwestycji zdania ekologów były podzielone. Jedni wskazywali na za daleko idącą ingerencję w przyrodę, a inni argumentowali ile CO₂ zaoszczędzą Chińczycy. Nie można jednak dyskutować z faktami. Moc elektrowni wodnej to 18,2 tys. MW, co oznacza równowartość mocy wytwarzanej średnio przez 20 elektrowni atomowych.

Mimo krytyki, Zapora Trzech Przełomów na pewno z Jangcy nie zniknie - byłby to proces trudny do odwrócenia i niezwykle kosztowny.

Źródła:

• NBI, Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne, nr 3(18)

• http://www.mtholyoke.edu/

• http://levis.sggw.waw.pl/

• http://zmianynaziemi.pl/wiadomosc/zapora-trzech-przelomow-wywolala-spowolnienie-ruchu-obrotowego-ziemi

• http://www.budowle.pl/budowla,zapora-trzech-przelomow