Китайцы построили огромную плотину на реке Янцзы в провинции Хубэй, — это гидроэлектростанция в мире, символ инженерного гения и одновременно источник экологических и планетарных последствий. Этот проект не только обеспечивает энергией миллионы домов, но и оказал измеримое влияние на вращение Земли, слегка удлинив сутки и сместив её ось. Это невероятно, но масса воды, которую удерживает это сооружение настолько велико, что повлияла на планету.
Плотина «Три ущелья» расположена в районе города Ичан, где река Янцзы проходит через три ущелья: Цютан, Уся и Силин. Это крупнейшая гидроэлектростанция в мире с установленной мощностью 22 500 МВт, что в 20 раз превышает мощность плотины Гувера в США. Она включает 32 основных турбины по 700 МВт и два дополнительных генератора по 50 МВт, обеспечивая около 10% потребностей Китая в электроэнергии. В 2020 году плотина установила мировой рекорд, выработав 111,88 ТВт·ч за год.
Характеристики:
- Размеры: Длина — 2335 м, высота — 185 м (607 футов), максимальная высота водохранилища — 175 м над уровнем моря.
- Объём водохранилища: 39,3 км³ (40 трлн кг воды), площадь — 1045 км², длина — 660 км.
- Материалы: 27,2 млн м³ бетона, 463 000 тонн стали (хватило бы на 63 Эйфелевы башни), перемещено 102,6 млн м³ грунта.
- Стоимость: Официально 180 млрд юаней (~22,5 млрд долларов), неофициально до 37 млрд долларов.
Строительство началось в 1994 году и завершилось в 2012 году, с дополнительными работами (судоподъёмник) до 2015 года. Плотина была задумана для решения трёх задач: контроль наводнений, производство электроэнергии и улучшение судоходства. Однако её воздействие оказалось гораздо шире.
Цена прогресса: Социальные и экологические издержки
Строительство плотины «Три ущелья» потребовало беспрецедентных жертв:
- Переселение: Более 1,3 млн человек (некоторые источники говорят о 1,9 млн) были вынуждены покинуть свои дома. Затоплены 3 города, 114 посёлков, 1680 деревень и множество археологических памятников. Переселение сопровождалось компенсациями, но качество нового жилья и земель часто не соответствовало утраченному, что вызвало социальное напряжение.
- Экологические последствия:Биоразнообразие: Затопление 632 км² суши уничтожило среду обитания 57 видов растений и 400 видов животных, включая вымершего китайского речного дельфина (байцзи, 2003 год) и критически уязвимого янцзыского осетра. Река Янцзы, поддерживающая 20% ВВП Китая, потеряла часть своей экосистемы.
Сейсмическая активность: Масса воды (40 трлн кг) увеличила давление на земную кору, вызвав около 3400 землетрясений с 2003 по 2009 год — в 30 раз больше, чем до строительства. В 2003 году оползень в реку унёс жизни 24 человек.
Загрязнение воды: Замедление течения реки привело к накоплению ила, промышленных отходов и повышению риска водных болезней. Для борьбы с этим Китай выделил 4,8 млрд долларов на очистные сооружения.
Оползни: Эрозия почвы из-за колебаний уровня водохранилища (до 30 м сезонно) вызвала 283 оползня, включая катастрофу в Бадоне (2007), где погибло 30 человек.
Позитивные аспекты:
- Снижение выбросов: Плотина сокращает потребление угля на 31 млн тонн ежегодно, предотвращая выброс 100 млн тонн CO₂.
- Контроль наводнений: Защищает 15 млн человек и 15 000 км² земель от наводнений, хотя эффективность в 2020 году, во время сильнейших за 30 лет паводков, вызвала споры.
- Судоходство: Позволяет судам до 10 000 тонн проходить 2250 км от Шанхая до Чунцина.
Как плотина изменила вращение Земли?
Самое удивительное последствие плотины — её влияние на вращение Земли. В 2005 году геофизик NASA Бенджамин Фонг Чао рассчитал, что масса воды (39,3 км³, или 40 трлн кг), поднятой на 175 м над уровнем моря, изменила момент инерции Земли. Момент инерции определяет, как масса тела распределена относительно оси вращения: чем дальше масса от оси, тем медленнее вращение (как фигурист, расправляющий руки).
Эффект:
- Удлинение суток: Сутки удлинились на 0,06 микросекунд (0,00006 секунды). Это крайне мало, но измеримо точными инструментами. Для сравнения, цунами в Индийском океане (2004) сократило сутки на 2,68 микросекунд, а землетрясения и климатические изменения (таяние льдов) также влияют на вращение.
- Смещение оси: Северный полюс сместился на 2 см из-за перераспределения массы. Это связано с тем, что водохранилище находится на широте около 30°, где эффект на момент инерции значителен.
- Форма Земли: Планета стала чуть более «сплюснутой» у полюсов и округлой у экватора.
Научное объяснение: Согласно законам физики, момент инерции (I) пропорционален массе и квадрату расстояния от оси вращения (I = m·r²). Поднятие 40 трлн кг воды на 175 м увеличило радиус массы относительно оси Земли, замедлив вращение. Эффект минимален, так как масса Земли (5,97×10²⁴ кг) в миллиарды раз больше массы водохранилища. Однако это единственное искусственное сооружение, способное измеримо повлиять на вращение планеты.
Долгосрочные перспективы: Посты на X от мая 2025 года (@bassanets, @domalverotka, @svtv_news) отмечают, что эффект в 0,06 микросекунд эквивалентен трём дополнительным дням за 13,8 млрд лет (возраст Вселенной). Это подчёркивает, что влияние на время накопительное, но в человеческой жизни незаметно. Теоретически, сброс воды из водохранилища мог бы ускорить вращение, но эффект был бы столь же мал.
Экологические и планетарные последствия
Помимо влияния на вращение, плотина вызвала серьёзные экологические изменения:
- Климатические сдвиги: Затопление изменило локальный микроклимат, повысив влажность и изменив температурный режим.
- Сейсмическая угроза: Давление воды на разломы увеличило риск землетрясений. Исследование 2022 года в Open Geosciences показало, что изменения уровня водохранилища влияют на гравитационное поле в западном Сычуане, усиливая сейсмичность.
- Биоразнообразие: Плотина нарушила миграцию рыб, таких как китайский осётр, и способствовала вымиранию байцзи. 6388 видов растений в регионе, включая 57 редких, пострадали от затопления.
Человек против природы
Плотина «Три ущелья» — символ мощи человеческой инженерии, но и напоминание о её последствиях. Другие факторы, влияющие на вращение Земли, включают:
- Климатические изменения: Таяние полярных льдов перераспределяет массу к экватору, замедляя вращение. По данным NASA, это может добавить 1 мс к суткам каждые 5 лет.
- Землетрясения: Сдвиги тектонических плит, как в 2004 году, имеют более сильный эффект, чем плотина.
- Лунные приливы: Постоянно замедляют вращение Земли, удлиняя сутки на 2,3 мс за 100 лет.
Гипотетические возможности: Успех плотины вдохновляет на размышления о «корректирующих сооружениях» для управления планетарными процессами, но такие проекты требуют не только инженерных решений, но и глубокого понимания долгосрочных последствий.
Заключение
Плотина «Три ущелья» — это не только крупнейшая гидроэлектростанция, но и проект, который изменил вращение Земли, удлинив сутки на 0,06 микросекунд и сместив ось на 2 см. Эти изменения минимальны, но подчёркивают, как человечество может влиять на планетарные процессы.
САМЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ: