Začlenění adaptace do návrhu kodaňského metra

Jak podzemní část kodaňského metra, tak nadzemní část představují výzvy související se změnou klimatu. Zejména silné deště, bouřkové vlny (které mohou být zesíleny vzestupem hladiny moře) a bouře mohou mít dopad na infrastrukturu, což ovlivňuje provoz metra a bezpečnost cestujících. Projekce stoupající hladiny moří a výskytu extrémních povětrnostních jevů se v posledních letech výrazně změnily. Očekává se, že změna klimatu zvýší riziko výbuchů mraků a bouří více, než se dříve předpokládalo, čímž se změní konstrukční podmínky pro vysokou úroveň bezpečnosti metra. Proto byly postupně přijaty vyšší požadavky na zajištění odolnosti kodaňského metra vůči změně klimatu.

Podle zprávy Dánského meteorologického institutu (DMI) z roku 2014 o budoucím klimatu v Dánsku, která nastiňuje vývoj dánského klimatu do roku 2100, země zažije vzestup hladiny moře a častější a závažnější extrémní povětrnostní jevy. Výsledky této zprávy vycházejí ze scénářů AR5 IPCC. Klimatické simulace a související nejistoty jsou zlepšeny projekcemi vypočítanými souborem klimatických modelů CMIP5 (fáze 5 srovnávacího projektu propojeného modelu). Podle zprávy bude hladina moře v okolí Dánska vyšší o 0,1–0,6 m u nejoptimističtějšího scénáře (RCP2.6), o 0,2–0,7 m u přechodného scénáře RCP4.5 a o 0,3–0,9 m u pesimističtějšího scénáře (RCP8.5). Tyto údaje se vztahují ke konci století (2081–2100) ve srovnání s referenčním obdobím 1986–2005. Zvýšení hladiny moře spolu s měnícími se větrnými vzorci pravděpodobně povede ke zvýšení výšek bouří.

Kromě zvýšení hladiny moře se očekává, že extrémní povětrnostní jevy (bouře a mraky) se budou vyskytovat častěji a budou závažnější v důsledku změny klimatu, čímž se zhorší riziko povodní pro kodaňské metro. Tyto události, které mají místní dopady, je obtížné promítnout, protože se mohou v krátké vzdálenosti značně lišit.

Cílem navržených a prováděných opatření je zlepšit ochranu kodaňského systému metra před riziky spojenými se změnou klimatu, zejména před záplavami způsobenými silnými srážkami a bouřkovými vlnami. Tato opatření mají chránit infrastrukturu a provoz metra, jakož i bezpečnost cestujících.

Strategie společnosti Metroselskabet pro přizpůsobení se změně klimatu podporuje integraci přizpůsobení se změně klimatu v rané fázi plánování a dimenzování linek metra, takže poté jsou zapotřebí pouze menší probíhající úpravy.

Aby se zlepšila ochrana kodaňského systému metra před povodněmi, byla očekávaná nejvyšší hladina vody v důsledku silných dešťů a bouří odhadnuta pro každou stanici zvlášť. To umožnilo určit přesnou úroveň nadmořské výšky pro každý vchod, schodiště, větrání tunelu, rampu, technickou místnost, šachtu, výtah a řídící a údržbářské centrum. Kromě trati jsou výše uvedené oblasti a zařízení nejzranitelnější a v případě poruchy mohou ovlivnit provoz metra a jeho bezpečnost.

K určení nejvyšší hladiny vody v každé stanici způsobené událostmi výbuchu mraků byla zvážena událost 1: 2 000 let povodně, událost, která má 5% šanci, že se stane v životě metra (100 let). Doposud se práce společnosti Metroselskabet na přizpůsobení se změně klimatu zaměřila na linky M1 a M2. V důsledku klimatických změn již úroveň bezpečnosti na těchto tratích neodpovídá původně navržené úrovni. Tyto linie jsou nyní plně chráněny před povodněmi způsobenými výbuchy mraků. U nově postavených (M3 City Ring, M4 Nordhavn) a úseků metra ve výstavbě (M4 Sydhavn) byly zohledněny aktualizované klimatické projekce budoucího výskytu a intenzity výbuchů mraků a bouří. Na základě těchto předpokladů bylo zjištěno, že stanice metra by měly být umístěny na různých úrovních, mezi třemi a pěti metry, aby byla pevná zařízení chráněna před povodněmi trvajícími 10 000 let.

Kromě zvýšených úrovní nadmořské výšky kritických prvků metra byla identifikována široká škála opatření, která byla začleněna do návrhu metra s cílem zlepšit jeho odolnost vůči povodním, včetně:

• Prostor kolem vchodů do stanic metra je navržen tak, aby zajistil odtok dešťové vody mimo otvory. Kromě toho byl v některých stanicích metra začleněn krok, který vyžaduje krok nahoru, než půjdete dolů na stanici.
• Tam, kde metro vede z úseků nad zemí dolů do tunelů, byl vytvořen silný odvodňovací rošt přes koleje, kde se hromadí dešťová voda a je čerpána ven, aby se nedostala do tunelů.
• V nadzemním systému metra jsou kanalizace instalovány podél kolejí vedoucích vodu do místní kanalizace.
• Všechny podzemní stanice mají čerpací kapacitu, takže v případě zaplavení tunelu bude voda automaticky odčerpána.
• Floodgates jsou zřízeny v některých stanicích metra, kde je systém metra přímo napojen na jinou infrastrukturu, aby bylo zajištěno metro před záplavami z jiných částí vlakového systému veřejné dopravy.
• Stanice metra jsou chráněny proti zpětnému toku z městské kanalizace.
• Instalace vodotěsných vnějších dveří v technických místnostech na několika stanicích, stejně jako v elektrických a mechanických instalacích je učinily vodotěsnými.
• Technologické místnosti jsou instalovány s 0,3 m zvýšeným prahem.
• Gabionské zdi byly postaveny podél některých exponovaných nadzemních úseků metra, například na východním Amageru. Gabionová stěna je stěna vyrobená z klece naplněné kameny; technika, která se používá při obraně pobřeží a vlnolamů. Jedná se o konstrukční prvky používané v nadzemních úsecích, které však nejsou samy o sobě dostatečné k ochraně před povodněmi.
• Vodotěsné stěny (kombinace betonových a gabionových stěn) vysoké až 2,3 m byly instalovány na tratích M1 a M2, které poskytují ochranu proti mořským vlnám podél exponovaných nadzemních úseků metra. V nových a plánovaných liniích může být výška stěn vyšší, což odráží zvažované zvýšené požadavky na odolnost vůči změně klimatu.

Ochrana před mraky a bouřemi byla zajištěna i během výstavby, aby byli chráněni pracovníci a stroje

Přestože jsou stávající a plánované trasy metra přizpůsobeny klimatu, nemusí být vzhledem k vyvíjející se povaze změny klimatu a souvisejícím prognózám dostatečné pro plnou ochranu před extrémními událostmi, vzestupem hladiny moří a bouřkovými vlnami v budoucnu. Předběžné analýzy provedené společností Metroselskabet ukazují, že plná ochrana provozovaného metra s sebou nese vysoké náklady. Společnost Metroselskabet dospěla k závěru, že vnější ochrana celého regionu hlavního města, Velké Kodaně, je z socioekonomického hlediska vhodnější než ochrana samotných zařízení metra. Úroveň opatření nezbytných k ochraně metra do značné míry závisí na tom, jak se rozhodne chránit širší Kodaň obecně. Město Kodaň pracuje na postupné ochraně městských prvků, která bude vyžadovat desetiletí.

Hlavní institucionální zúčastněnou stranou zapojenou do výstavby, provozu a odolnosti proti změně klimatu je Metroselskabet, společnost financovaná městem Kodaň (50 %), dánskou vládou (41,7 %) a městem Frederiksberg (8,3 %). Příprava projektu městského okruhu zahrnovala veřejnou konzultaci na základě posouzení vlivů projektu na životní prostředí provedeného v roce 2008; Znepokojení nad projektem vyjádřilo 200 občanů. Konečný projekt byl schválen oběma dotčenými městy v lednu 2009 a ministerstvem dopravy v březnu 2009. Projekt byl dokončen a uveden do provozu v roce 2019.

Konsorcium společností CASJV (Cowi, Arup a Systra), které má na starosti návrh městského okruhu (M3), použilo aktualizovaný model, aby zohlednilo extrémní povodně způsobené silnými srážkami (jako tomu bylo v roce 2016) a odpovídajícím způsobem přizpůsobilo návrh metra zjištěním modelu. Klimatická odolnost linky M4 a jejích rozšíření (Norhavn a Sydhavn) zahrnuje doporučení týkající se adaptačních opatření, která doplňují již plánovaná opatření a která vypracovala poradenská společnost Rambøll.

Mezi hlavní faktory úspěchu patří: i) přijetí integrovaného přístupu, včetně otázek povodní v rámci celé koncepce návrhu metra od fáze proveditelnosti; ii) v případě městského okruhu na základě zkušeností získaných při navrhování a provozu předchozích linek metra (M1 a M2), které byly otevřeny v letech 2002 a 2007; iii) soulad a soudržnost s celoměstským plánem přizpůsobení se změně klimatu.

Hlavní omezující faktor souvisí s technickými a provozními požadavky původně stanovenými pro systém metra, které jsou primárně nastaveny tak, aby zajišťovaly optimální služby veřejné dopravy za udržitelných ekonomických podmínek. Tyto požadavky se týkají umístění stanic, umístění technických komponentů, uspořádání stanic metra, směrování linek metra a dalších. V některých případech ztížily integraci adaptačních opatření.

Provádění opatření na ochranu klimatu v kodaňském systému metra financovala společnost Metroselskabet. Financování řešení pro přizpůsobení se změně klimatu bylo zahrnuto jak do rozpočtu na výstavbu, tak do provozního rozpočtu. Celkové náklady na městský okruh činily 22,4 miliardy DK, což je přibližně 3 miliardy EUR, což mírně převyšuje původní předpokládané náklady ve výši 21,3 miliardy DKK. Do této částky jsou zahrnuty náklady na opatření k zajištění odolnosti vůči změně klimatu a nejsou k dispozici žádné samostatné informace.

Hlavním přínosem opatření na ochranu proti změně klimatu je předcházení škodám na infrastruktuře a vybavení metra, poruchám provozu a souvisejícím finančním ztrátám spojeným s událostmi vyvolanými změnou klimatu, zejména s povodněmi.

Výstavba linky metra M3 City Ring je založena na zákoně schváleném národním parlamentem v červnu 2007. Popis projektu, který sloužil jako základ pro tento zákon, je uveden ve Zprávě o linii městského kruhu, která byla vypracována v roce 2005. Požadavky na přizpůsobení se změně klimatu byly začleněny do návrhu projektu.

Začlenění aspektů změny klimatu do návrhu metra je nepřetržitý adaptivní proces, který probíhá od doby, kdy byla naplánována a postavena první linka metra (2002) a pokračuje až do současnosti. V roce 2010 byly zahájeny přípravné stavební práce na novém městském okruhu linky metra (M3). Tato linka byla otevřena v roce 2019 a je vybavena vyšší úrovní ochrany před současnými a budoucími riziky souvisejícími s klimatem. Stavební práce pokračují prodloužením linky M4: i) (Nordhavn) se dvěma novými stanicemi otevřenými v roce 2020 (Nordhavn a Orientkaj) a ii) Sydhavn, který má být uveden do provozu v roce 2024. Vzhledem k umístění těchto úseků v blízkosti moře je začlenění aspektů změny klimatu do jejich koncepce obzvláště důležité.

Konstrukční životnost systému metra je přibližně 100 let, ale může být ještě delší na základě zkušeností z jiných měst po celém světě. Je-li dobře zachována životnost strukturálních adaptačních opatření, měla by pokrývat životnost celého systému metra.

Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk 

Metroselskabet, včetně Metroselskabet Výroční zprávy