Китайская гигантская плотина «Три ущелья», расположенная в районе Илин, по мнению некоторых, может однажды стать причиной масштабной катастрофы. А пока она в строю и работает на полную, то буквально замедляет вращение нашей планеты. Как это возможно? Нам стало интересно и мы решили разобраться.
Официальное название сооружения — гидроузел «Три ущелья» на реке Янцзы. Эта гидроэлектростанция гравитационного типа была окончательно введена в эксплуатацию в 2015 году после 17 лет строительства. Она является крупнейшей электростанцией в мире: ее длина составляет 2309 метров.
Помимо выработки электроэнергии, плотина улучшила судоходство на реке Янцзы, способствовала экономическому развитию Китая и обеспечивает защиту миллионов жителей страны от наводнений на Янцзынской равнине.
Несмотря на то что китайские власти считают этот инженерный проект предметом национальной гордости, он подвергается критике как внутри страны, так и за ее пределами.
К примеру, для строительства плотины пришлось переселить более одного миллиона человек. Однако кроме социальных последствий, существуют и серьезные экологические риски, о которых пойдет речь далее.
После рекордных осадков в Китае уровень воды в реке у плотины превысил отметку паводка, о чем сообщило Министерство водных ресурсов страны.
По словам представителей министерства, некоторые периферийные конструкции испытывают деформации из-за колоссального давления воды. Но что произойдет, если плотина «Три ущелья» не выдержит и будет разрушена?
Разрушение этого гигантского сооружения, при строительстве которого было использовано столько стали, что ее хватило бы более чем на 60 Эйфелевых башен, по масштабам последствий сравнивают с катастрофой в Чернобыле.
Теоретически прорыв плотины вызовет гигантскую волну, которая уничтожит миллионы гектаров сельскохозяйственных угодий и может привести к массовому голоду непосредственно перед осенним сбором урожая.
Кроме того, густонаселенные города, расположенные вдоль берегов Янцзы, могут оказаться полностью непригодными для жизни, а число погибших может исчисляться миллионами.
Профессор Николь Метже, директор Национального центра исследований подземной инфраструктуры при Университете Бирмингема и специалист по мониторингу инфраструктуры, рассказала, что подобное наводнение нанесло бы долгосрочный ущерб окружающей среде.
«Есть совершенно очевидные последствия. Прежде всего — масштабное наводнение ниже по течению. С учетом объема воды, удерживаемого плотиной "Три ущелья", оно будет колоссальным. Это полностью изменит флору и фауну», — говорит профессор Метже.
«Это не тот случай, когда территория просто окажется затопленной, а затем вода уйдет, и все снова начнет расти как прежде. Очень серьезной проблемой станет вынос и перераспределение донных отложений».
«Фактически изменится сама структура грунта. Огромное количество ила и осадков будет перенесено и отложено в новых местах. Поэтому даже после ухода воды значительная часть территории, скорее всего, еще долго останется непригодной для использования. Именно подобную ситуацию мы сейчас наблюдаем в Украине после разрушения плотины Каховской ГЭС. Это представляет угрозу как для самой местности, так и для инфраструктуры и людей, а значит — для человеческих жизней».
По словам профессора Метже, серьезные последствия ожидаются не только ниже плотины, но и выше по течению.
«Проблемы возникнут не только из-за наводнения внизу. Вода выше плотины, наоборот, очень быстро уйдет».
«Это также серьезно повлияет на жизнь людей и использование территории, потому что до строительства плотины здесь находилось множество деревень, которые сейчас скрыты под водой.
Когда уровень воды резко снизится, изменятся как природная среда, так и культурный ландшафт: территория, где еще недавно были несколько метров воды, практически обнажится».
«Наконец, это нанесет серьезный удар по системе питьевого водоснабжения, поскольку водохранилище используется как источник пресной воды. Потеря такого резервуара будет иметь крайне тяжелые последствия», — добавляет эксперт.
«Есть непосредственные краткосрочные последствия — наводнение, угроза жизни людей, разрушение инфраструктуры, гибель домашнего скота и дикой природы. Все это произойдет практически сразу, если плотина разрушится.
Но существуют и долгосрочные последствия. Это не ситуация, когда произошло наводнение, вода ушла — и на этом все закончилось.
Мы наблюдаем подобное даже после обычных речных паводков. Даже когда вода отступает и территория высыхает, влага остается в зданиях. Это проблема, последствия которой ощущаются еще очень долго».
Тем не менее вероятность катастрофического разрушения крайне мала.
Плотина «Три ущелья» представляет собой современное бетонное сооружение, рассчитанное на огромные нагрузки и находящееся под постоянным контролем специалистов, отслеживающих состояние конструкции.
Хотя абсолютно безопасных плотин не существует, аварии значительно чаще происходят на земляных дамбах, чем на бетонных сооружениях такого типа.
Если проблемы и возникнут, то наиболее вероятной причиной станет не разрушение самой бетонной стены, а процессы под фундаментом — фильтрация воды и эрозия основания, способные постепенно ослабить конструкцию.
Однако природные катастрофы — не единственная необычная особенность плотины «Три ущелья». По расчетам ученых, она буквально замедляет вращение нашей планеты.
В 2005 году доктор Бенджамин Фонг Чао из NASA подсчитал, что при полном заполнении водохранилища продолжительность земных суток увеличивается примерно на 0,06 микросекунды.
Полное заполнение - это 39,3 км³ воды, около 39 триллионов литров или примерно 15–16 миллионов олимпийских бассейнов.
По его оценкам, сооружение также смещает ось вращения Земли примерно на два сантиметра.
Причина связана с физическим явлением, известным как момент инерции: огромная масса воды в водохранилище оказывает пусть и крайне незначительное сопротивление вращению планеты.
Поскольку максимальная высота плотины составляет 185 метров над уровнем моря, при заполненном водохранилище увеличиваются как масса воды, так и расстояние этой массы от оси вращения Земли.
В результате момент инерции возрастает, что создает очень небольшое, но измеримое сопротивление вращению нашей планеты.
