Врати за пренапрежение на бурята и бариери за наводнения

Портите за бури и бариерите за наводнения са стационарни инсталации, които позволяват на водата да преминава при нормални условия и имат врати или прегради, които могат да бъдат затворени срещу бурни вълни или прилив, за да се предотврати наводнение. Те могат да затворят устието на река в морето, устието на воден път или приливния залив. Тези бариери са основни инфраструктурни системи. Тяхното прилагане може да бъде допълнено с други сиви и зелени мерки за защита от бури и наводнения, като диги, морски стени и подхранване на плажовете. 

Въвеждането на усъвършенствана система за прогнозиране на наводненията и на система за ранно предупреждение е необходимо, за да се гарантира бързото активиране на вратите и бариерите за преливане на бури преди действителното възникване на преливане на бури или наводнение. При нормални условия вратите за бури и преградите за наводнения позволяват свободното преминаване на вода, което позволява редовна навигация и естествен обмен на вода в приливните отвори.

Изградени са порти за бури и прегради срещу наводнения, за да се защитят силно уязвимите градски райони и инфраструктура, където бурите и морските наводнения биха могли да имат сериозни последици. Поради слабата им гъвкавост и високите преки и непреки разходи, свързани с тях, вратите за бури и бариерите за наводнения трябва да бъдат проектирани точно. При този проект следва да се вземат предвид прогнозираните промени в морското равнище и в бурите, дължащи се на изменението на климата, от началото на етапа на планиране. Дългосрочният план за адаптивно управление на структурата и на други допълващи стратегии срещу наводнения в контекста на изменението на климата може да благоприятства успеха на мярката, да избегне евентуални неуспехи и да сведе до минимум въздействието върху околната среда. Поради високите си разходи и потенциалните въздействия изходите за бури и преградите срещу наводнения са относително редки. Те се използват за защита на особено уязвими и ценни райони. Най-известните примери в Европа включват:

• Бариерата на Темза (действаща от 1983 г.), Лондон, може да затвори река Темза на изток от Лондонското сити, в точка, където реката е широка около 520 метра.
• Шестте прегради срещу бури, използвани в Нидерландия от Министерството на инфраструктурата и благоустройството (Rijkswaterstaat), за да се защитят най-уязвимите части на страната от наводнения. Най-големите бариери (бариерата в източната част на Шелда и бариерата в Маслант) са част от заводите „Делта“ и се намират на южното крайбрежие на Северно море. Ако нивото на водата се повиши до опасно ниво, бариерите се затварят. След това водата не може да тече във вътрешността чрез реки или устия.
• Венецианските бариери (наричани още системата „Mose“) са изградени през трите изхода на Венецианската лагуна към Адриатическо море. Системата се състои от четири прегради със 78 капака, покриващи обща дължина от 1,6 км. Тя започна да функционира, макар и във фаза на изпитване, от есента на 2020 г.

• Бариерата на Санкт Петербург (завършена през 2011 г., заливът Нева - източната част на Финския залив) е част от голям комплекс от съоръжения за предотвратяване на наводнения за защита на града от наводнения, с обща дължина от 24,5 км.

Поради сложността на инженерните решения, значителните разходи за строителство и поддръжка, както и възможните очаквани въздействия върху околната среда, предложенията за бариери срещу бури изискват широко и продължително участие на заинтересованите страни и обществеността. Освен това тези структури обикновено изискват процедура за оценка на въздействието върху околната среда, която съгласно Директивата на ЕС за ОВОС трябва да гарантира правото на достъп до информация и на участие във вземането на решения в областта на околната среда. По подобен начин Директивата на ЕС за наводненията и Рамковата директива на ЕС за водите установяват процеси на участие на обществеността, които могат да се отнасят и до тези проекти. 

Етапът на изграждане изисква значителни консултации с инженери, местни общности, НПО, местни органи и представители на сектори на политиката, които могат да бъдат засегнати от мярката (напр. рибарство, морски транспорт, туризъм и др.). Необходима е силна политическа подкрепа и широк обществен консенсус, заедно с дългосрочна визия, за да се гарантира успех при прилагането на такива сложни мерки. 

Портите срещу бури и бариерите срещу наводнения осигуряват висока степен на защита на ниско разположените крайбрежни райони, като осигуряват физическа бариера срещу наводнения. По-специално те се използват за защита на силно уязвими и ценни крайбрежни градски и инфраструктурни райони. Съществуващите порти и бариери (Нидерландия, Обединеното кралство, Венеция, Санкт Петербург) осигуриха ефективност срещу бурни вълни. Използването на подвижни бариери вместо фиксирани конструкции позволява водните пътища да останат отворени при нормални условия. Те позволяват да се ограничат (екологичните, социалните, икономическите) въздействия, свързани с окончателното затваряне. Примери за успех на мобилните бариери в света се споделят чрез I-Storms— международната мрежа за бариери срещу буреносни вълни. Тя има за цел да улесни обмена на знания и сътрудничеството между специалистите по планиране на бариери и операторите, изправени пред сходни предизвикателства. 

Един от ключовите ограничаващи фактори за пренапрежението на бурите са високите капиталови разходи и разходите за поддръжка, тъй като са необходими значителни инвестиции за изграждането на тези структури и за непрекъснатото им поддържане. Въздействието на тези мерки върху околната среда е друг ключов въпрос, който трябва да бъде разгледан. Изграждането на мобилни бариери може да доведе до големи модификации на природната среда и свързаните с това въздействия върху околната среда трябва да бъдат правилно оценени и сведени до минимум на етапа на проектиране. Ако се експлоатират твърде често, подвижните порти и преградите срещу наводнения могат да ограничат обмена на вода в местообитанията на естуарите и лагуните. 

Друг важен въпрос е до каква степен тези бариери ще останат жизнеспособни в контекста на бъдещото изменение на климата и повишаването на морското равнище. В случая с Лондон Бариерата на Темза се очаква да продължи да защитава града до сегашния си стандарт до 2070 г. Планът за устието на Темза 2100 е проектиран така, че да може да се адаптира към различните темпове на покачване на морското равнище и промените, засягащи устието. В плана се посочват различни варианти за подобряване или замяна на бариерата от Темза. Пълен преглед и актуализиране на плана се предвижда на всеки 10 години. 

Други ограничаващи фактори са свързани с капацитета на системите за прогнозиране за ранно прогнозиране по надежден начин на наводнението, като по този начин се дава възможност за активиране на процедурите за затваряне на вратите навреме. Времето, необходимо за премахване на пречките, може да варира в зависимост както от специфичните технически аспекти, така и от сложните въпроси, свързани с управлението на целия район. Това може да означава прекъсване на корабоплаването, пристанищните услуги и други дейности. Непрекъснатите инвестиции в научни изследвания и технологични иновации са от съществено значение за подобряване на надеждността и точността на системите за прогнозиране и тяхното използване при експлоатационни условия. 

И накрая, техническата неизправност на системата (напр. преграда, която не се затваря правилно) може да се възприеме от обществеността като голям риск. Приемането на работата от обществеността и заинтересованите страни може да бъде насърчено чрез цялостна прозрачност в процеса на вземане на решения. , Правилното ангажиране на заинтересованите страни, обществените консултации и информационните семинари са доказани средства за прозрачни настройки на процесите. 

Портите за бури и преградите срещу наводнения осигуряват висока степен на защита на градските селища и инфраструктурата срещу бурни вълни по море и свързаните с тях наводнения. В сравнение с фиксираните врати, този тип инфраструктура осигурява по-гъвкаво решение. Тя позволява водните пътища да бъдат отворени при нормални условия за естествения обмен на вода и движението на водните видове, както и за човешки дейности като корабоплаване и рибарство. 

Необходими са големи капиталови разходи и разходи за поддръжка, за да се проектират, изградят и поддържат порти за буря и бариери за наводнения. Инвестициите в мониторинга на хидроложките параметри, прогнозирането на наводненията и системите за предупреждение също трябва да бъдат гарантирани, за да се подобри надеждността и точността на информацията, необходима за бързото задействане на системата. 

Изграждането на бариерата на Темза е струвало 535 милиона британски лири през 1982 г. (около 1,7 милиарда британски лири или 2,5 милиарда евро през 2007 г.), според Агенцията за околна среда на Обединеното кралство. Оперативните разходи са около 8 милиона британски лири годишно (около 9,5 милиона евро по цени от 2013 г.). Изграждането на системата Mose (включително четири мобилни бариери на входовете на Венецианската лагуна) струва 5,49 милиарда евро, според официални оценки. Оценката включва и две допълнителни дейности, т.е. преквалифициране на съоръженията на Венецианския арсенал за поддръжка и експлоатация на системата MOSE и дейностите по преквалифициране, необходими за подобряване на интегрирането на мобилните бариери в средата на лагуната. 

Директивата на ЕС за наводненията предоставя правна рамка за действия и защита от наводнения. Тъй като големите инфраструктурни системи, преливниците за бури и преградите срещу наводнения вероятно ще бъдат част от плана за защита от наводнения, изискван от директивата, който подлежи на стратегическа екологична оценка (Директива за СЕО). Държавите членки решават дали проектите вприложение II следва да бъдат подложени на процедура за ОВОС, или за всеки отделен случай, или по отношение на праговете и критериите.

Изграждането на тези сложни и често мащабни инженерни решения е дълъг процес, който трябва да бъде предшестван от етапи на подробно моделиране, оценка и проектиране. Обикновено отнема повече от 15 години. 

Портите за пренапрежение на бурите и бариерите за наводнения имат дълга продължителност на живота (повече от 50 години). Необходима е непрекъсната поддръжка, за да се гарантира пълният им експлоатационен срок и правилното им функциониране без рискове. Наблюдението на потенциалните въздействия върху околната среда също е от съществено значение.