Ученые создали инструмент для прогнозирования стоимости сноса плотин на основе анализа 55-летних данных

Ученые проанализировали более 650 проектов по сносу плотин за 55 лет в США общей стоимостью в 1,52 миллиарда долларов (с поправкой на инфляцию), чтобы создать инструмент для более точной оценки стоимости будущих демонтажей.

Анализ появился в период роста осознания разрушительного воздействия плотин на экосистемы, в то время как тысячи стареющих, небезопасных, утративших первоначальное назначение или требующих дорогостоящего ремонта сооружений демонтируют.

«Мы переходим от периода строительства плотин к периоду, который включает их снос. Но оценка стоимости демонтажа — это сложная задача, что затрудняет взвешивание вариантов, когда снос может быть жизнеспособной альтернативой», — говорит Джеффри Дуда, эколог-исследователь из Геологической службы США (USGS).

В статье, опубликованной в Frontiers in Ecology and Evolution, ученые из USGS, Университета штата Орегон, Бюро мелиорации, Инженерного корпуса армии США и Университета Джорджии начинают решать эти задачи.

«Результаты помогают нам выйти за рамки распространенного восприятия, что "каждый снос плотины уникален". Это по-прежнему верно, но эти базы данных дают нам представление об общих и различных чертах демонтажа по всей стране», — отмечает Дезире Таллос, инженер по водным ресурсам из Орегона.

Ключевые данные анализа:

  • Динамика сноса: За четыре 10-летних периода с 1976 по 2015 год количество снесенных плотин выросло с 45 до 139, затем до 313 и, наконец, до 637.
  • Будущий масштаб: Согласно Закону о двухпартийной инфраструктуре 2022 года, на проекты безопасности плотин, включая снос, выделяется 733 миллиона долларов. Прогнозы предполагают, что к 2050 году в США может быть снесено от 4000 до 32000 плотин.
  • Стоимость по высоте: Ученые проанализировали 668 плотин, снесенных с 1965 по 2020 год (1,52 млрд долларов в ценах 2020 года), разделив их по высоте:
    • < 5 метров: медианная стоимость — 157 000 долларов.
    • 5–10 метров: медианная стоимость — 823 000 долларов.

    • 10 метров: медианная стоимость — 6,2 миллиона долларов.

  • География: Больше всего плотин снесено на северо-востоке (277), затем на Среднем Западе (222), юго-западе (78), северо-западе (50) и юго-востоке (41). Более 80% плотин были высотой ≤5 метров.
  • Затраты по регионам: Самые высокие общие затраты — на северо-западе (775,8 млн долларов, более чем в три раза выше, чем на Среднем Западе), что связано с крупными проектами на реках Элва и Кларк-Форк.

Основные факторы стоимости:

  1. Высота плотины — самый сильный предиктор.
  2. Средний расход реки.
  3. Сложность проекта (строительные работы, управление донными отложениями, меры по смягчению последствий, восстановление территории).
  4. Региональные различия и материал плотины также значимы, но менее важны.

В ближайшие годы исследователи планируют дорабатывать модель машинного обучения, добавляя новые данные, чтобы повысить точность прогнозов для лиц, принимающих решения по управлению устаревающими плотинами.