Moreno-Rodenas A, Mantilla-Jones JD, Valero D (2025) Age, climate and economic disparities drive the current state of global dam safety. Nature Water – https://doi.org/10.1038/s44221-025-00402-1 – open access article pdf – CC BY-4.0
Abstract (povzetek):
Pregrade so bistvene za varstvo pred poplavami, upravljanje vodnih virov, proizvodnjo in skladiščenje energije ter proizvodnjo hrane. Vendar pa so lahko posledice njihove odpovedi katastrofalne, kar dokazujejo nedavni primeri. V tej študiji so ponovno obravnavane odpovedi pregrad po vsem svetu od leta 1900, analizirani ključni dejavniki, ki povzročajo tveganje odpovedi, opisana je sedanja varnost pregrad in podan je pogled v bližnjo prihodnost. Podobno kot pri prejšnjih analizah (od 70. let prejšnjega stoletja do leta 2010) opažamo močno zgodnjo odpoved (umrljivost), ki ostaja posebej pomembna za razvoj novih nasutih pregrad, medtem ko so nedavne betonske pregrade postale bolj odporne. Nasprotno pa so signali nevarnosti, povezani s staranjem, v nasprotju s splošnim prepričanjem še vedno manj očitni. Kljub temu pričakujemo, da bodo desetletja stare pregrade glede na njihovo številčnost prevladovale v prihodnjih statistikah o odpovedih – zlasti za nasute pregrade višine med 15 in 70 m, zgrajene v drugi polovici prejšnjega stoletja. To opozarja na pomembnost naložb v spremljanje, vzdrževanje in nadgradnjo, ki bi ob neupoštevanju lahko postale precejšnja obveznost in velika ranljivost, zlasti zaradi vse pogostejših poplav. V območjih z nizkimi dohodki odkrivamo trend povečane stopnje odpovedi novozgrajenih pregrad, kar sovpada z območji, kjer ostaja neizkoriščen velik hidroenergetski potencial. To se še posebej intenzivira (okrepi) v podnebnih območjih, kjer prevladuje monsun, medtem ko je vzorec gradnje in odpovedi bolj homogen v drugih velikih podnebnih območjih. Naša statistična analiza kaže, da je v bližnji prihodnosti (2023-2035) po vsem svetu pričakovati 23 (95-odstotni interval zaupanja za med 14 in 33) odpovedi velikih pregrad, pri čemer je trenutno ~4,4 % velikih pregrad z verjetnostjo svoje odpovedi, večjo od 1/10.000. Nasprotno pa je 85 % velikih pregrad vsaj dvakrat varnejših od tega praga varnosti, kar je običajno sprejeto v politiki varnosti pregrad. Te ugotovitve lahko pripomorejo k usmerjenemu dodeljevanju omejenih sredstev za zagotovitev infrastrukture v prihodnosti, kar prispeva k varnosti preskrbe z vodo, hrano in energijo.
a,b, Ocenjena stopnja odpovedi (na tisoč pregrad) (a) in skupno število zgrajenih pregrad (b).
c-f, Časovni razvoj gradnje pregrad (širina stolpca je 1 leto) na podlagi svetovnega registra pregrad (World Register of Dams – WRD) (črno) in poročil o odpovedih Mednarodne komisije za visoke pregade (International Commission on Large Dams- ICOLD) (modro) za ZDA (c), Španijo (d), Indijo (e) in Japonsko (f) (vir: https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs44221-025-00402-1/MediaObjects/44221_2025_402_Fig1_HTML.png?as=webp).
a,b, Delni učinek kovariat tipa pregrade (a) in leta izgradnje (b) v modelu preživetja, CPH (prekinjena črta) in Weibull AFT (neprekinjena črta)
c, Primerjava nelinearnega učinka spremenljivke leto izgradnje (pri uporabi nabora podatkov med letoma 1900 in 2010 v črni in 1900 in 2022 v modri barvi) v primerjavi s sorazmernim učinkom (rdeča barva)
d,e, Delni učinek kovariat bruto družbenega proizvoda na prebivalca GDPppp (d) in višine jezu (e) v modelu preživetja, CPH (prekinjena črta) in Weibull AFT (neprekinjena črta)
f, Primerjava nelinearnega učinka spremenljivke višina jezu. Črte predstavljajo srednjo vrednost, odtenki pa 50 % oziroma 95 % interval zaupanja ocen v točkah c in f, izračunanih z z metodo bootstrappinga nabora podatkov, pri čemer se med 500 ponovitvami zavrne 30 % opazovanj.
(vir: https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs44221-025-00402-1/MediaObjects/44221_2025_402_Fig2_HTML.png?as=webp).
a,b, Verjetnost porušitve pregrad do leta 2024 (a) in do leta 2035 (b)
c, Primerjava med napovedanim številom porušitev v obdobju 1900-2022 in poročanimi zgodovinskimi porušitvami velikih jezov v bazi ICOLD. Ti zapisi niso bili uporabljeni pri usposabljanju modela za napovedovanje porušitev
d, Število jezov z letno verjetnostjo porušitve v letu 2024
e,f, Napovedano število prihodnjih odpovedi velikih pregrad, izračunano z uporabo Poissonove binomske porazdelitve verjetnosti, informirane z našim modelom preživetja, funkcija gostote verjetnosti pričakovanih odpovedi v obdobju 2019-2023 (e) in letna porazdelitev v obdobju 2019-2035 (f) v primerjavi s številom dejansko zabeleženih odpovedi v letih 2019-2024
(vir: https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs44221-025-00402-1/MediaObjects/44221_2025_402_Fig4_HTML.png?as=webp).
