Rámec protipovodňové ochrany pro rozvodny National Grid ve Spojeném království

Ve Spojeném království se v záplavových územích nachází řada elektrických rozvoden. Napájecí stanice hrají v energetické síti ústřední úlohu. Dojde-li k povodním, mohou se vytratit, což má za následek kaskádové účinky na další odvětví, jako je zásobování vodou, zdravotní péče, doprava, komunikace a záchranné služby. Silný vítr často přichází ruku v ruce se záplavami a může mít další dopad na distribuční síť, např. odstraněním tyčí a drátů.

Zánik dodávek energie může mít dalekosáhlé dopady na životy lidí i širší hospodářské dopady, které do značné míry zvyšují nepřímé dopady povodní. Dočasná povodeň v létě 2007 způsobila, že přibližně půl milionu lidí nemělo přístup k dodávkám energie. Celkové náklady na tuto akci byly odhadnuty na více než 3,2 miliardy liber. Odhadované ekonomické náklady na zimní povodně (2015 až 2016) v odvětví energetiky (zejména distribuce) činí 83 milionů GBP (nízká hodnota 75 milionů GBP – vysoká hodnota 91 milionů GBP v cenách roku 2015).

Očekává se, že změna klimatu zhorší riziko povodní a zvýší intenzitu a četnost povodní.

Národní rámec protipovodňové ochrany rozvoden je celostátní program zaměřený na zlepšení odolnosti elektroenergetické přenosové sítě vůči všem typům povodní (fluviální, přílivové, záplavové a podzemní vody, jakož i potenciální záplavy z kanalizace a kanalizace a záplavy z výpadku nádrže). Specifickým cílem adaptačních opatření prováděných prostřednictvím tohoto programu je ochrana rozvoden národní sítě před povodněmi tím, že se zabrání vstupu vody do těchto infrastruktur, čímž se sníží riziko pro bezpečnost dodávek a zajistí se zachování dodávek elektřiny v přenosové síti.

Byla určena a navržena opatření k zajištění ochrany před povodněmi v období 1:1000 let s ohledem na dopady změny klimatu očekávané podle scénáře s vysokými emisemi (UKCP09, odpovídající scénáři IPCC SRES A1FI) do roku 2080. V případech, kdy tento cíl není dosažitelný, sníží národní rozvodná síť tuto ochranu s cílem chránit před povodněmi v délce 1:200 let, přičemž bude stále zvažovat dopady změny klimatu v roce 2050 podle scénáře s vysokými emisemi nebo povodně v délce 1:1000 na dnešních úrovních.

Přístup použitý ke zlepšení odolnosti rozvoden sítě vůči povodním sestával ze dvou kroků. První krok byl zaměřen na posouzení zranitelnosti a rizika povodní. Napájecí stanice ovlivněné 1:100 rok, 1:200 rok, 1:1 000 rok a 1:1 000 rok + klimatické změny povodně byly identifikovány, s přihlédnutím k očekávaným účinkům změny klimatu podle scénáře vysokých emisí UKCP09. Druhý krok se zabývá identifikací, návrhem a implementací protipovodňových řešení pro každou z kritických rozvoden. Tento krok byl realizován ve dvou fázích. V první fázi bylo identifikováno a chráněno 11 vysoce rizikových rozvoden; jedná se o rozvodny, které by mohly mít dopad během povodně v délce 1:100 let. Druhá fáze se zaměřuje na ochranu dalších 38 rozvoden se středním rizikem; jedná se o rozvodny, které by mohly mít dopad v případě povodně v délce 1:200 nebo 1:1000 let. Program byl zahájen v roce 2008 a do roku 2021 bude všech 49 kritických (vysoce a středně rizikových) rozvoden sítě National Grid zaplaveno. Odhaduje se, že do roku 2026 bude chráněno dalších 100 míst ohrožených povrchovými vodami.

Aplikovaná řešení protipovodňové odolnosti se skládají z kombinací těchto postupů: protipovodňové bariéry; přenosná protipovodňová opatření; zemní valy; protipovodňové dveře a vrata; drenážní systémy a čerpací stanice; záplavové nádrže; opatření založená na obhospodařování půdy; a koordinovala místní řešení s Agenturou pro životní prostředí.

U větších lokalit s více rizikovými body je často upřednostňovaným a účinným přístupem ochrana celé lokality kombinující výše uvedená opatření, aby byla zajištěna ochrana celé provozní oblasti před nebezpečím povodní. To obvykle zahrnuje výstavbu tvrdé povodňové stěny kolem obvodu lokality. To bylo například použito v rozvodně Walham, která se nachází těsně mimo Gloucester v jihozápadní Anglii, kde byly ocelové piloty zastrčeny do země kolem 1 km obvodu místa, aby vytvořily základnu pro obrannou zeď. Dále byla postavena litá betonová protipovodňová stěna o výšce 1,6 až 1,9 m, která chránila lokalitu před povodněmi v délce 1 000 let. Pět čerpacích stanic bylo také instalováno, aby se vypořádaly s potenciálním prosakováním nebo případným zbytkovým vniknutím povodňové vody. Dalším příkladem je rozvodna Stella South, která se nachází v blízkosti řeky Tyne v Newburnu a provozuje 132 kV. Tato rozvodna byla chráněna tvrdou protipovodňovou bariérou a měkkým obranným zemním svazkem postaveným z místních materiálů, aby se snížil ekologický dopad stavby. Třetím příkladem je rozvodna Aberthaw západně od Cardiffu v jižním Walesu; Tato rozvodna 132 kV je nyní chráněna 2,4 m vysokou betonovou protipovodňovou stěnou.

Ochrana celého území však není vždy nejlepším přístupem, neboť může zmenšit záplavové území pro akumulaci vody a přesměrovat záplavové vody na pozemky sousedních domů. Za předpokladu, že kritická zařízení zůstanou nedotčena povodněmi, může lokalita zůstat v provozu i v případě, že je část lokality vystavena povodním.

Společnost National Grid uznala, že povodňová rizika nebudou okamžitě zmírněna, a po povodních v letech 2014 až 2015 zakoupila počáteční 1,7 km demontovatelného bariérového systému a rozšířila jej na 2,3 km. Toto 2,3 km mobilní obranné vybavení přináší schopnost chránit více míst současně: jedna velmi rozsáhlá lokalita; nebo dvě velká místa; nebo tři místa normální velikosti. V současné době existuje sedm přívěsů uspořádaných jako tři páry (sedmý přívěs nese další rohy a vybavení), které mohou pracovat samostatně s vlastním vysokozdvižným vozíkem a dieselovým zdrojem pro čerpadla. Bariéra je k dispozici také pro plynárenské lokality a vzhledem k dostatečné mobilizaci a době instalace by mohla být použita na jakémkoli místě. 12 čerpadel o objemu 3 000 litrů, která mohou čerpat 3 tuny za minutu, jsou součástí bariérového zařízení a jsou doplněna dalšími 10 menšími čerpadly pro použití v menších oblastech, jako jsou budovy atd. Obvykle by od příjezdu na průměrné místo trvalo 8 až 12 hodin, než by se bariéra rozvinula v závislosti na složitosti místa. Pravidelně se provádějí bariérová cvičení.

Společnost National Grid nepřetržitě monitoruje rizika související s počasím prostřednictvím své řídicí místnosti. Jeho lokality jsou registrovány v systému povodňových výstrah Agentury pro životní prostředí a dostávají denní výstrahy Střediska pro předpovídání povodní a Partnerství pro přírodní nebezpečí. National Grid je zúčastněným členem Centra pro předpovídání povodní a pracovních skupin Partnerství pro přírodní nebezpečí a údaje z úřadu MET a další předpovědi počasí jsou sledovány z hlediska potenciálních rizik.

Národní rámec protipovodňové ochrany sítě se uplatňuje pouze na přenos elektřiny a byl vypracován za účelem provedení nařízení ETR 138. Posouzení rizik provedla řada odborných poradenských společností. Během fází posuzování zranitelnosti a navrhování povodňových opatření společnost National Grid úzce spolupracovala s Agenturou pro životní prostředí Spojeného království, přírodními zdroji Walesu, místními orgány, vnitřními drapážními radami a jejími energetickými partnery v rámci ETR 138. Kromě toho při vývoji rámce založeného na ETR 138 požádala společnost National Grid o schválení obranných plánů ministerstvo pro obchodní, energetickou a průmyslovou strategii (BEIS) a náš regulační orgán, Úřad pro trhy s plynem a elektřinou (Ofgem).

Faktory úspěchu při provádění adaptačních opatření, která jsou součástí národního rámce pro ochranu před povodněmi na rozvodnách, zahrnují jasnou vizi, jasné cílové úrovně odolnosti, silné vedení a dobrou spolupráci a partnerství s místními a vnitrostátními orgány. Vzhledem k tomu, že BEIS a Ofgem jsou signatáři a podílejí se na tvorbě a aktualizaci ETR 138, zefektivnilo to proces financování a ospravedlnění investic do odolnosti vůči povodním.

Místní relevantní omezující faktory mohou zahrnovat jiná odvětví, která nepracují na tak vysoké úrovni odolnosti. Vzhledem k tomu, že údaje o povodních, modelování a zkušenosti ze skutečných povodní neustále dozrávají a jsou zdokonalovány, vytváří to náročnou situaci pro udržení cílové úrovně odolnosti 1:1000. Existuje několik příkladů míst, kde se úrovně povodní buď zvýšily, nebo snížily, což následně ovlivnilo řešení odolnosti vůči povodním.

Celkové náklady na realizaci první fáze Národního rámce protipovodňové ochrany rozvodných sítí činí přibližně 117 milionů GBP, přičemž se očekává dalších 59 milionů GBP na další investice do odolnosti proti rizikům povrchových vod. Výdaje na demontovatelnou obranu se odhadují na 2,5 až 3 miliony GBP a zahrnují nasazení jak pro cvičení, tak pro skutečné akce.

Očekávanými přínosy jsou ochrana před zaplavením rozvoden národní sítě a zachování dodávek energie, čímž se zabrání kaskádovým účinkům na jiná odvětví a služby.

Hlavními právními hnacími silami adaptačních opatření, která jsou součástí národního rámce pro ochranu před povodněmi v rozvodných sítích, jsou nařízení o povodňových rizicích (2009), které je součástí procesu provádění směrnice EU o povodních, a zákon Spojeného království o změně klimatu (2008), včetně požadavků na pravidelné podávání zpráv podle odvětví.

Nařízení o povodňových rizicích z roku 2009 vyžaduje, aby hlavní místní povodňové orgány, Agentura pro životní prostředí a Wales přírodních zdrojů vypracovaly a zveřejnily plány pro zvládání povodňových rizik v šestiletém cyklu. Zákon Spojeného království o změně klimatu požaduje, aby národní síť pravidelně podávala zprávy o činnostech v oblasti reakce na přizpůsobení se změně klimatu. Toto posouzení a podávání zpráv rovněž podnítilo společnost National Grid k tomu, aby pokračovala v činnostech protipovodňové ochrany.

Národní rámec protipovodňové ochrany rozvoden byl zahájen v roce 2008. Zavedení protipovodňové ochrany před slapovým a říčním rizikem by mělo být dokončeno do roku 2021. Nicméně tam, kde byla zjištěna účinnost při koordinaci prací s hlavními programy rozvoje lokalit a agentur pro životní prostředí, půjde malý počet lokalit i po tomto datu. Další investice do rizik povrchových vod budou provedeny v regulačním vykazovaném období 2021–2026.

Národní rámec protipovodňové ochrany rozvodných sítí zahrnuje širokou škálu konkrétních opatření, z nichž každé má specifickou životnost. Obecně se životnost pohybuje mezi 30 a 80 lety. Národní síť považuje rizika povodní za dlouhodobý problém přizpůsobení se změně klimatu a bude vyžadovat častý přezkum a ostražitost.

Douglas Dodds
Environmental Engineer
National Grid Electricity Transmission
E-mail: douglas.dodds@nationalgrid.com 
Tel.: +44 (0)7825 385425