Opatření pro přirozené zadržování vody v oblasti Altovicentino (Itálie)

Povodně, sesuvy půdy a erozivní jevy v posledních letech silně zasáhly region Benátsko a podle projekcí změny klimatu k takovým událostem pravděpodobně dojde stále intenzivněji.

Oblast Altovicentino byla v posledních letech postižena různými povodněmi. Patří mezi ně lokalizované povodně v městských oblastech kvůli vysoké intenzitě srážek a také přetečení řek. K nejkatastrofičtějším epizodám došlo v letech 1966, 1982 a naposledy v roce 2010, mezi 30.^říjnem a 2. listopadem. Během povodně v roce 2010 spadly silné deště v dolním pohoří mezi provinciemi Verona a Vicenza ve spojení s dalšími negativními atmosférickými podmínkami (zvýšení teplot tajícího sněhu a jižní větry proti pravidelnému odtoku vody). V důsledku toho bylo zaplaveno 140 kilometrů čtverečních, což postihlo 130 obcí a přibližně 500 000 občanů. Kromě toho zemřely 3 osoby a více než 150 000 zvířat a škody byly odhadnuty na 429 milionů EUR. Další významné události, i když méně intenzivní, se konaly ve stejné oblasti v letech 2011, 2012, 2013 a 2014.

Očekává se, že změnaklimatu zvýší četnost intenzivních dešťových srážek a souvisejících povodňových rizik v mnoha regionech v celé Evropě, včetně severní Itálie. Riziko povodní je zhoršeno rostoucím využíváním půdy a jejím progresivním hydroizolačním těsněním, což oslabuje účinnost přirozeného systému prosakování vody. V Itálii způsobila rychlá urbanizace v kombinaci s vysokou zranitelností italského území (kvůli klimatickým aspektům a geomorfologickým podmínkám) významný nárůst sklonu k hydrometeorologickému riziku. Italský institut pro ochranu a výzkum životního prostředí (ISPRA) zdůrazňuje, že 22,5 % zemského povrchu (68 038 km²⁾je ohroženo povodněmi, což ohrožuje odhadem 16 milionů lidí. V některých regionech (např. Lombardie a Benátsko) se podíl spotřeby půdy výrazně zvýšil: urbanizované oblasti zabíraly přibližně 2–3 % celkové rozlohy regionu v padesátých letech minulého století, zatímco nyní pokrývají více než 10 %. V regionu Benátsko proto změna klimatu i využívání půdy přispívají k významnému nárůstu krátkodobých povodní a ke zvýšení počtu zaplavených oblastí (Sofia et al., 2017).

Zároveň nejsou místní komunity připraveny na podobné události a stále nejsou schopny předvídat a zmírňovat jejich dopady. V regionu Benátsko bylo zahájeno pouze několik iniciativ s cílem zlepšit zadržování vody v půdě ve veřejných a soukromých oblastech. Většina úsilí byla skutečně vynaložena na realizaci vysoce nákladných hydraulických prací (posílení říčních břehů a vytvoření zadržovacích nádrží). Určitě se mohou ukázat jako účinné při předcházení povodním a souvisejícím škodám, ale neposkytují mnohonásobné výhody opatření pro přirozené zadržování vody.

Projekt BEWARE se zaměřuje na rozvoj adaptační kapacity na městské a venkovské povodně prostřednictvím zapojení místních komunit. Projekt je založen na přesvědčení, že široké využívání malých a cenově dostupných přírodních hydraulických opatření k infiltraci a ukládání dešťové vody může přinést ještě významnější hydrologické výsledky než velké inženýrské projekty. Na základě tohoto předpokladu zaujímá BEWARE víceúrovňový přístup ke zvýšení hydraulické bezpečnosti a šíření osvědčených postupů v oblasti hospodaření s dešťovou vodou podporou a usnadněním přijetí NWRM. Tohoto hlavního cíle je dosahováno prostřednictvím:

• Provádění NWRM s cílem zvýšit infiltraci vody a kapacitu pro uchovávání vody a snížit riziko povodní v městských oblastech (obce Santorso a Marano Vicentino), jakož i zmírnit problémy některých zemědělských oblastí s povodněmi a suchem (Marano Vicentino). Tato opatření mají jak technické, tak demonstrační účely.
• Aktivace participativního procesu zahrnujícího všechny hlavní zúčastněné strany s cílem určit společná opatření a podpořit závazek občanů snížit riziko povodní v oblasti Altovicentino.
• Podpora regulačního rámce a specifických technických dovedností usnadňujících široké využívání NWRM.

NWRM bylo zavedeno v pěti konkrétních oblastech obce Santorso:

• První zásah byl proveden s cílem zlepšit odvod dešťové vody a zmírnit epizody záplav povrchových vod, které se odehrávají v jižní části parkoviště Piazzale della Libertà. Intervence zahrnovala: (1) dešťová zahrada v zelené oblasti, která se nachází v jižní části parkoviště, a (2) podmáčení bioretence v zelené oblasti, která se nachází ve východní části parkoviště.
• Druhý zásah se nachází podél kopce Collina Del Grumo v Santorsu. Odtok povrchové vody, stékající po severní straně kopce, se hromadí v obytné oblasti nacházející se na úpatí kopce. Během intenzivních srážkových událostí byly v některých domech v této oblasti zaznamenány epizody povodní. Aby se snížila zranitelnost vůči těmto událostem, byly vytvořeny tři NWRM: 1) vlnolam, který zachycuje odtok povrchové vody tekoucí podél severní strany kopce; (2) živý fascin (asi 15 m dlouhý) se skrytým potrubím pro přepravu zachycené vody podél nejstrmější části svahu (kvůli povaze půdy v tomto místě nebylo možné realizovat jiné řešení pro přepravu vody založené na infiltraci); 3) bioretenční oblast umožňující akumulaci a infiltraci vody.
• Cílem třetí intervence je zlepšit řízení odtoku povrchových vod během intenzivních srážek a zabránit povodním v nové obytné oblasti Via Volti. Opatření spočívá v zadržovací nádrži, v níž je povrchová voda tekoucí po Via Volti dodávána kanalizací vybavenou čerpadly. Část zadržovací nádrže je vždy zaplavena, aby se vytvořil mokřad, nové stanoviště pro rostliny a zvířata. Kolem pánve byla vytvořena zelená rekreační oblast.
• Čtvrtá intervence byla realizována v soukromé rezidenční čtvrti Corte Acquasaliente. Skládá se ze dvou prvků: za prvé, systémy sběru dešťové vody, které nashromáždí 2000 l vody vypouštěné střechami dvou domů, a za druhé, dvě suché studny umožňující infiltraci odtoku vody pocházejícího ze soukromé ulice. NWRM byly postaveny tak, aby se snížilo riziko povodní v přízemí některých domů během intenzivních srážkových událostí.
• Pátý zásah se uskuteční na parkovišti nového hřbitova obce Santorso. Stejně jako ostatní se zaměřuje na zmírnění povodní v povrchových vodách zdokumentovaných v posledních letech. Konkrétně byly postaveny tři NWRM: (1) dvě dešťové zahrady, jedna v každé ze dvou zelených ploch nacházejících se v jihozápadní části parkoviště, (2) infiltrační příkop v severní části parkoviště a (3) porézní dlažba v severní části parkoviště, v blízkosti infiltračního příkopu.

Další dva zásahy se odehrávají na území Marano Vicentino.

• První z nich byla postavena ve školním komplexu. Cílem intervence je zlepšit řízení srážkového odtoku, který ovlivňuje severní část rekreační oblasti základní školy a západní část nedaleké střední školy. V této souvislosti bylo vytvořeno následující NWRM: (1) dvě dešťové zahrady, resp. na školních dvorech středních a základních škol, (2) vysoce porézní dlažba na školním dvoře základní školy, (3) stromořadí v blízkosti porézní dlažby a (4) plantážník dešťové vody pod žlabem střední školy.
• Druhým zásahem je zadržovací nádrž schopná uložit 2 500 m³ vody. Byla provedena v zemědělské oblasti Giavenale s dvojím účelem: zadržovat vodu s cílem zmírnit hydraulické riziko části území Marano Vicentino a zajistit dostupnost vodních zdrojů pro zemědělství, a to i v suchých obdobích. Povodí je obklopeno vegetací s cílem zvýšit biologickou rozmanitost oblasti a vytvořit stanoviště pro různé živočišné druhy.

Za účelem poskytnutí údajů o hydrologickém dopadu staveb NWR byly průběžně sledovány čtyři zásahy (dvě dešťové zahrady, jedna nádrž na zadržování vody a jedna travnatá ploutev) na základě instalace zařízení měřících vstupní a výstupní odtok a srážkové vzory (kvantitativní monitorování). Kromě toho byla provedena měření kvality vody a průzkumy biologické rozmanitosti s cílem posoudit dopady intervencí na životní prostředí.

Z hydrologického monitorování vyplynulo, že zásahy prokázaly dobré zadržování vody. Objem vody vytékající ze struktur (nezachované) byl opravdu nízký, i když srážkové události byly středně vysoké velikosti. Pro měření kvality vody vzorky vody obecně vykazovaly poměrně dobrou kvalitu vody (s některými výjimkami souvisejícími s intenzivními srážkami, které následovaly po dlouhých obdobích sucha), ačkoli odtok je v některých případech generován parkovišti. Významný pokles koncentrace některých znečišťujících látek byl pozorován analýzou výstupních toků vody s ohledem na vstupující. Zdůrazňuje pozitivní účinek zásahu při zlepšování kvality vody.

Byly rovněž pozorovány pozitivní účinky intervencí na biologickou rozmanitost. Byly provedeny další průzkumy s cílem sledovat stav fauny a flóry ve dvou povodích pro skladování vody Santorso (v horní části kopce s výhledem na obydlenou oblast) a Giavenale na ploché ploše na zemědělské půdě. Zejména pro pánev Giavenale tvoří vysazené druhy kompaktní a dobře strukturovaný pobřežní pás, který kvalitativně a kvantitativně představuje úspěch výsadby a začátek přirozené dynamiky vegetace. Rovněž pokud jde o faunu, bylo v oblasti Giavenale pozorováno čisté zvýšení četnosti druhů v zemědělském a vodním prostředí.

Plánuje se, že hydrologické monitorování prováděné během projektu BEWARE bude pokračovat i po skončení projektu, a to prostřednictvím aktivního zapojení katedry půdy, životního prostředí, zemědělství a lesnictví Univerzity v Padově (TESAF). TESAF také pracuje na hledání nových možností financování, aby mohl pokračovat ve výzkumných činnostech týkajících se ekonomického přínosu NWRM, pokud budou rozšířeny v širších souvislostech než ty, které byly zkoumány během projektu BEWARE.

POZOR a související NWRM jsou prováděny prostřednictvím participativního přístupu, který aktivně zapojuje místní zúčastněné strany; za tímto účelem byly zapojeny tyto zúčastněné strany:

• Občané jsou považováni za důležité aktéry, kteří proaktivně šíří přijímání opatření malého rozsahu, jejichž cílem je kolektivně zlepšit hydraulickou odolnost území.
• Místní komunální správci a technici hrají klíčovou úlohu při navrhování a provádění konkrétních adaptačních opatření. Z tohoto hlediska projekt předpokládá řadu opatření zaměřených na zlepšení místní správy, která se zabývá hydraulickou odolností a bezpečností. Realizovaná opatření zahrnují ad hoc školení a aktivaci participativního procesu zahrnujícího místní správce za účelem aktualizace místních stavebních předpisů a vypracování meziobecního akčního plánu pro hydraulickou bezpečnost.
• Inženýři, zeměměřiči, architekti, agronomové a lesníci jsou zapojeni prostřednictvím cílené odborné přípravy, neboť přispívají k šíření znalostí o NMRM a podporují jejich přijetí.
• Zemědělci se vyzývají, aby přijali opatření a postupy pro řádné hospodaření s vodními zdroji v odvětví zemědělství;
• Studenti představují další klíčovou cílovou skupinu projektu. Vytvoření adaptační kultury je postupný proces, který oplácí přístup zdola nahoru a zohledňuje vzdělávání, odbornou přípravu a zvyšování povědomí o klíčových opatřeních pro rozvoj nových dovedností.

Projekt organizoval studijní návštěvy a školení na místě s cílem podpořit replikovatelnost navrhovaných řešení v jiných italských a evropských obcích.

Projekt BEWARE navíc publikoval interaktivní nástroj zaměřený na vizualizaci výsledků získaných z analýzy nákladů a přínosů implementovaných NWRM. Nástroj je doprovázen dvěma dalšími aplikacemi na podporu dimenzování NWRM. Tyto dva další nástroje byly představeny během vzdělávacích činností a představují cenný nástroj na podporu šíření tohoto přístupu a intervencí.

Ukázalo se, že dostupnost finančních prostředků EU poskytnutých v rámci programu LIFE má zásadní význam pro provádění NWRM. Umožnilo, aby byla celá iniciativa rozvíjena ve větším měřítku, než se původně plánovalo, což prokázalo její vysoký potenciál pro replikaci a rozšíření. Další hnací silou úspěchu bylo, že obce Santorso a Marano Vicentino se již dlouho zavázaly k přijetí udržitelných řešení pro zadržování a infiltraci dešťové vody. To je také vedlo k zahájení procesu účasti veřejnosti na podporu určení oblastí ohrožených hydraulickým rizikem. Některé z těchto oblastí byly později skutečně vybrány pro provádění NWRM. Analýza nákladů a přínosů provedená v rámci projektu BEWARE navíc představuje další důležitou hnací sílu úspěchu iniciativy a její další replikace nad rámec projektu. Tato analýza skutečně odhalila, že intervence provedené v oblasti Altovicentiono přinesly mnoho výhod ve srovnání s jejich celkovými náklady (viz oddíl Náklady a přínosy).

Klíčovou otázkou pro úspěch této případové studie však bylo rozšíření provádění NWRM se zapojením místního obyvatelstva. Nedostatečná znalost NWRM mezi soukromými občany – ale také mezi místními odborníky (techniky a provozovateli) – bohužel často dramaticky omezuje jejich provádění, replikovatelnost a škálovatelnost.

V tomto ohledu je úloha projektu zaměřeného na šíření informací, jako je projekt LIFE BEWARE, klíčová pro zvyšování povědomí místních občanů o národních mechanismech pro zvládání změny klimatu, a tudíž pro jejich ochotu je přijmout.

Celkové náklady na sedm NWRM činí 362,276 EUR. Celkový rozpočet projektu BEWARE činí 2 103 964 EUR (spolufinancování EU 1 88 160 EUR). Náklady na provádění NWRM představují 17,2 % celkového rozpočtu.

Projekt zahrnoval analýzu finančních přínosů a nákladů, která byla provedena za účelem vyhodnocení účinků intervencí (z hlediska čisté současné hodnoty). Do této analýzy bylo zahrnuto sedm pilotních NWRM prováděných v rámci projektu spolu se souborem dalších NWRM, u nichž se očekávalo, že budou prováděny soukromými a veřejnými subjekty na území obcí Santorso a Marano Vicentino. Jako předběžný krok pro analýzu přínosů a nákladů byl proveden hydrologicko-hydraulický simulační model pro posouzení zaplavených oblastí v obou obcích projektu. Vzala v úvahu jak základní situaci (bez NWRM), tak situaci, pro kterou jsou NWRM prováděny. Pro analýzu byla zvážena tři různá období návratu: 2-, 5- a 30 let.

Na základě tohoto hydrologicko-hydraulického simulačního modelu byly posouzeny přínosy a náklady intervencí. Přínosy posuzované v této analýze zahrnovaly: i) náklady, kterým bylo zabráněno v souvislosti s povodněmi (vyjádřené jako ušetřená škoda); ii)přínosy pro zemědělskou produkci v případě velkého sucha; a iii) úspora pitné vody, která má být použita pro soukromé účely (např. zavlažování zahrad).

Čistá současná hodnota ve výši 3 628 178 EUR byla vypočtena porovnáním všech výše uvedených přínosů (s ohledem na roční přínosy v časovém rámci 30 let) a celkových nákladů na NWRM. Náklady zahrnují jak náklady na provádění, tak náklady na údržbu a provoz, které vznikají ročně po celou dobu ekonomické životnosti intervencí. Poměr přínosů a nákladů navíc činil 2,30, což ukazuje, že celkové přínosy jsou více než dvakrát vyšší než celkové náklady. Vnitřní míra návratnosti uvažovaných intervencí (čistý zisk vyjádřený jako procento počátečních nákladů investice) byla odhadnuta na 14,1 %. To naznačuje, že provedená řešení se ukázala jako ekonomicky výhodná.

Další přínosy řešení realizovaných v této případové studii pro životní prostředí byly prokázány prostřednictvím zvláštních monitorovacích činností, ačkoli nebyly zahrnuty do kvantitativní analýzy nákladů a přínosů. Intervence skutečně vedly ke zvýšení stavu biologické rozmanitosti (flóry a fauny) a k pozitivním účinkům na kvalitu vody u několika parametrů.

Obecněji řečeno, celková analýza poukazuje na to, že přijetí difúzních drobných zásahů prováděných soukromými občany a místními správními orgány může mít významné vedlejší přínosy, aby se vyrovnalo s účinky dešťových povodní. Jednotlivě může mít každý NWRM zanedbatelné dopady; kombinovaný účinek více zásahů v téže pánvi je však ve skutečnosti schopen čelit dopadům odtoku vody.

Iniciativa působí rovněž na právní úrovni, aby usnadnila přijímání NWRM. Zejména BEWARE zahrnuje velký počet obcí na společné cestě k začlenění ustanovení o NWRM a pobídek pro ně do místních stavebních předpisů. Řešení přijatá v tomto případě dosud nebyla zahrnuta do plánů pro zvládání povodňových rizik (vypracovaných podle směrnice EU o povodních) a do jiných odvětvových plánů (pro řízení hydrogeologických rizik). Projekt však zapojil zúčastněné strany do vypracování akčního plánu zaměřeného na zlepšení hydraulické bezpečnosti a odolnosti v této oblasti. Výsledky tohoto procesu byly oznámeny a prosazovány na vnitrostátní a evropské úrovni, zejména prostřednictvím přípravy strategie AltoVicentino Mayors Adapt. V tomto ohledu se očekává, že výsledky BEWARE budou zahrnuty do akčních plánů pro udržitelnou energii a klima (SECAP) Altovicentina. Tyto plány připravují obce v této oblasti v souladu s iniciativou Pakt starostů a primátorů.

Koncepce NWRM byla zahájena v září 2018 v rámci projektu LIFE BEWARE. Sedm intervencí NWRM bylo provedeno v letech 2019–2020. V následujících letech byla tato opatření prosazována v dalších obcích EU a Itálie. To bylo způsobeno demonstračními zásahy, iniciativami v oblasti šíření informací, širokou komunikací a vzděláváním s konečným cílem upřednostnit kapitalizaci navrhovaných akcí. Očekává se, že nové zásahy v oblasti Altovicentino a pokračování některých monitorovacích činností budou realizovány i po skončení trvání projektu, a to díky opatřením, která budou během projektu realizována.

Plánuje se, že NWRM zavedený v obcích Santorso a Marano Vicentino bude trvat neomezeně dlouho s řádným programem údržby, který byl zahrnut do analýzy nákladů a přínosů.

Beware Project
University of Padua
beware.tesaf@unipd.it 

Francesco Bettella
University of Padua
francesco.bettella@unipd.it

Santorso Municipality
Piazza Aldo Moro, 8 – 36014 Schio
Tel. (+39) 0445.649534
Email: info@lifebeware.eu 

Daniela Golcic
Marano Vicentino Municipality
Piazza Silva, 27 - 36035 Marano Vicentino
Tel. (+39) 0445.598806
E-mail: danielagolcic@comune.marano.vi.it

Pagliacci F., Defrancesco, E., Bettella F., D’Agostino V. (2020). Zmírňování záplav ve městech: What Drives Residents’ Willingness to Implement Green or Grey Stormwater Infrastructures on Their Property?(Co vede obyvatele k ochotě zavést na svém pozemku zelenou nebo šedou infrastrukturu srážkové vody?), Water, 12(11), 3069.

BEWARE Project Deliverable, Action D1 – Monitoring water flows and climate impacts (Opatření D1 – Monitorování toků vody a dopadů změny klimatu). Závěrečná zpráva.

BEWARE Project Deliverable, Action D2 – Environmental monitoring (Habitat and Fauna) (Opatření D2 – Monitorování životního prostředí (stanoviště a fauna)). Závěrečná zpráva.

BEWARE Project Deliverable, Action D4 – Assessment of socio-economic impact accounting for the hydrologic effectiveness of the interventions Závěrečná zpráva.

Altovicentino Mayor Adapt Strategy (Strategie přizpůsobení starosty města Altovicentino)