Sand Motor – stavba s přírodním řešením pro zlepšení ochrany pobřeží podél pobřeží Delflandu (Nizozemsko)

Nizozemsko se svým 350 km dlouhým pobřežím, devíti miliony obyvatel žijících v pobřežních oblastech a rozsáhlých oblastech nacházejících se pod střední hladinou moře je vážně vystaveno riziku pobřežních záplav. Zkušená eroze pobřeží způsobená jak přírodními procesy, tak lidskými zásahy, k nimž došlo v povodí v posledních staletích, je umocněna současným a předpokládaným nárůstem hladiny moří. Při rozhodování s dlouhodobým dopadem na ochranu před povodněmi by měl být podle Výboru pro deltuzohledněn regionální vzestup hladiny moře o 0,65 až 1,3 m do roku 2100 a o 2 až 4 m do roku 2200, včetně účinku sesuvu půdy.

Od 90. let, aby čelila problému pobřežní eroze, začala společnost Rijkswaterstaat pravidelně zasahovat do výživy pískem. Jako operační cíl bylo rozhodnuto zachovat pobřeží v jeho poloze (odkazem je situace z roku 1990). Roční objem živin z písku je stanoven v politických dokumentech na 12 milionů m3. Jedná se o částku potřebnou k zachování celé nizozemské pobřežní základny (oblasti mezi dunami a hloubkou –20 m na moři) s přihlédnutím k míře nárůstu hladiny moře, k němuž došlo v minulém století (18 cm/století). Očekává se, že tento objem by se mohl v nadcházejících desetiletích zvýšit v důsledku předpokládaného konzistentnějšího zvyšování hladiny moří. Tradiční operace vyživování pískem (ukládáním písku na pláž) byly postupně doplněny podmořskou výživou na pobřeží, což je mnohem levnější přístup, který umožňuje přírodním silám přerozdělit písek a snižovat dopady na pobřežní funkce.

S cílem prozkoumat ještě účinnější způsob zachování pobřeží se od roku 2006 objevily myšlenky na "mega-výživu". Nápady na pobřežní expanzi na pobřeží Delflandu byly navrhovány již od 70. let 20. století a na počátku 21. století dostaly silný impuls od provincie Jižní Holandsko. Plánovaný průzkum zahájený v roce 2009 se zaměřil na ukládání obrovského objemu písku v jedné operaci, což umožnilo, aby vítr, vlny a proudy postupně šířily písek podél pobřeží po delší dobu ve srovnání s tradičními iniciativami v oblasti výživy.

Hlavním cílem nizozemské vnitrostátní pobřežní politiky je udržitelné zachování pobřežní zóny v různých časových a prostorových měřítcích:

• ochrana vnitrozemí před záplavami z moře udržováním bezpečných vodních ochran;
• zachování pobřeží (s referenčním základním pobřežím), zachování všech pobřežních funkcí;
• Zachování pobřežního základu v kontextu relativního vzestupu hladiny moře, což znamená zachování rovnováhy mezi střední hladinou moře a rozpočty sedimentů.

Jak je popsáno ve zprávě o prvních čtyřech letech programu monitorování a hodnocení, byly pro pískový motor formulovány tyto tři cíle:

• Podpora přirozeného růstu dun a zachování široké pláže podél Delflandského pobřeží mezi Hook of Holland a Scheveningen. Tím se zajistí funkce ochrany pobřeží, jakož i přínosy pro ochranu přírody a volnočasové aktivity.
• Rozvoj znalostí a inovace s cílem určit, do jaké míry lze společně dosáhnout zachování pobřeží a přidané hodnoty pro volný čas a přírodu, a to i z hlediska zvyšování hladiny moří.
• Vytvoření atraktivní rekreační a přírodní oblasti na pobřeží Delflandu.

Koncepce „megaživiny“ jako dlouhodobého zdroje písku uloženého v jediné operaci byla realizována prostřednictvím pilotního projektu Sand Motor prováděného na pobřeží Delflandu (Jižní Holandsko), kde se od 90. let 20. století provádějí pravidelné výživové zásahy s cílem kontrastovat pobřežní erozi.

Sand Motor je inovativním zásahem na ochranu nízko položených pobřežních zón před dopady vzestupu hladiny moře. Jedná se o velkou výživu provedenou v roce 2011, bezprostředně po celkovém posílení pobřežní oblasti Delfland. Jednalo se o 21,5 milionu metrů krychlových písku vytěženého deset kilometrů od pobřeží a uloženého podél pobřeží, aby vytvořil poloostrov ve tvaru háku o rozloze 128 ha, včetně dunového jezera a laguny. Zásah byl doplněn dvěma výživovými operacemi prováděnými na obou stranách poloostrova.

Tato „megavýživa“ vychází z přístupu budova s přírodou. Množství uloženého písku působí jako nárazník proti vzestupu hladiny moře. Tento přístup snižuje četnost narušení místních ekosystémů způsobených pravidelnými zásahy do výživy pískem a zároveň poskytuje nové oblasti pro přírodu a nové příležitosti pro rekreační aktivity.

Ve svém původním tvaru Sand Motor vyčníval 1 km do moře a táhl se podél 2 km pobřeží. Na mnoha místech se tyčí až 5 metrů nad střední hladinou moře. Konečný návrh pískového motoru byl vybrán jako nejvíce vyhovující třem hlavním cílům stanoveným v posouzení vlivů na životní prostředí provedeném pro realizaci projektu: růst dun, vytváření více přírodních a rekreačních zařízení, rozvoj znalostí.

Od výstavby Sand Motor v roce 2011 se písek skutečně rozšířil podél pobřeží, s pobřežní akrecí jak na jihu, tak na severu. To vedlo a stále vede ke změnám tvaru pískového motoru, s (logicky) nejsilnějším vývojem v prvním roce po výstavbě. Přechodný vývoj pískového motoru vytvořil nové morfologické tvary a krajiny: „písčité plivání“, laguna, přílivový kanál, plážová pláň na jižní straně pískového motoru a různé vzory písečných břehů. Kromě toho bylo na základně háku vytvořeno nové dunové jezero s odvodňovacím a monitorovacím systémem, které zajišťuje, že pískový motor nebude mít negativní dopad na toky podzemních vod v povodí pitné vody Solleveld na pevnině.

Společnost Sand Motor byla realizována na základě dohody podepsané provincií Jižní Holandsko, Rijkswaterstaat, městem Haag, městskými orgány Westland, správní radou pro kontrolu vody v okrese Delfland a environmentální federací Jižní Holandsko. Projekt společně navrhli signatáři během workshopů a o jeho umístění bylo obecně rozhodnuto, aby se zabránilo jakémukoli negativnímu dopadu na zúčastněné strany. Kromě stran účastnících se dohody byla konzultována i občanská společnost, která měla možnost klást otázky a formálně vznést námitku prostřednictvím právních postupů, zejména ve fázi plánování.

Prostřednictvím iniciativy Sand Motor Initiative je dlouhodobá ochrana pobřeží (primární cíl) kombinována s rozšiřováním přírody (nové stanoviště pro místní flóru a faunu) a novým prostorem pro rekreaci, který splňuje více cílů různých aktérů. To vyvolalo značný národní a mezinárodní zájem o Sand Motor. Ecoshape, společné úsilí nizozemských bagrovacích a inženýrských společností, znalostního sektoru a vlády, přispělo k šíření a propagaci iniciativy Sand Motor a zdůraznilo její přístup "Budování s přírodou". Spolu s Sand Motor bylo zřízeno několik výzkumných programů, včetně NatureCoast, se třemi postdoktorandskými a dvanácti doktorandskými výzkumníky.

Řešení typu Sand Motor jsou zvažována na několika místech mimo Nizozemsko, a to jak v Evropě (např. ve Švédsku, Spojeném království, Belgii), tak i jinde (Spojené státy, Mexiko). Realizace zásahu si vyžádala využití významného objemu písku vytěženého na moři (21,5 milionu metrů krychlových) s velikostí zrn, která byla dostatečně slučitelná s charakteristikami plážové oblasti ložiska. Dostupnost písku je otázkou, kterou je třeba vzít v úvahu při přenositelnosti praxe.

Sand Motor je jedinečná pobřežní oblast včetně písečných ploch, které jsou za přílivu ponořeny dvakrát denně. Vedlejšími účinky zásahu bylo vytvoření nových proudů vyplývajících z dynamické povahy a měnící se formy poloostrova ve tvaru háku, což vytvořilo dočasné nebezpečné situace, zejména pro koupání. Ty by mohly být kontrolovány kombinací informací pro veřejnost, zvláštní pozorností pobřežní stráže, které pomáhaly batymetrické průzkumy a aplikace pro chytré telefony.

Projekt byl financován provincií Jižní Holandsko a Rijkswaterstaat; náklady na intervenci činily 70 milionů EUR.

Po zásahu bylo vyvinuto intenzivní monitorovací úsilí. Pět let po stavbě pískového motoru ukazují výsledky monitorovacích činností jeho přínos k ochraně pobřeží, zejména v blízkosti pískového motoru. Pobřeží u Sand Motoru a okamžitě na sever a na jih se posunulo a nyní se nachází směrem k moři od základního pobřeží. Rozsáhlý výzkum, který byl dosud proveden, ukázal, že nové písečné mělčiny vytvořené prostřednictvím pískového motoru nabízejí nové stanoviště pro flóru a faunu, zejména v chráněné a mělké části laguny a kolem ní. Kromě toho Sand Motor nabízí novou velkou plochu, která se používá pro rekreační účely, v souladu s očekáváním provinčního úřadu Jižního Holandska. Další přínosy souvisejí se získanými znalostmi o pobřežním systému a možnostmi provádění tohoto inovativního zásahu pro posílení pobřeží.

Předpokládaná dlouhá životnost pískového motoru (asi 20 let) je jasnou výhodou zásahu ve srovnání s tradiční výživou písku, která vyžaduje pravidelné zásahy s velkým objemem písku, který často narušuje mořské dno. Pět let po zásahu je společnost Sand Motor považována za realistickou alternativu pro správu pobřeží, a to jak z hlediska nákladů, tak z hlediska účinku. Úplné ekonomické zhodnocení inovativního zásahu ve srovnání s konvenčními řešeními údržby dosud nebylo formulováno.

V roce 2008 byl nizozemským ministrem veřejných prací a vodohospodářství pověřen nový výbor Delta (po prvním, který byl zřízen za účelem zvládání katastrofální povodně v roce 1953) s mandátem formulovat vizi dlouhodobé ochrany nizozemského pobřeží a jeho vnitrozemí. Tento druhý výbor pro deltu státu předložil návrhy, jak chránit nizozemské pobřeží a nízko položené vnitrozemí před očekávanými dopady změny klimatu, včetně zvýšení hladiny moří a pobřežních záplav. Tato doporučení v rámci integrované vize budoucnosti do roku 2100 přispěla k programu Delta pro Nizozemsko odolné vůči změně klimatu, který je dále zakotven v zákoně o deltě. Budování s přírodním přístupem, s výživou písku na ochranu pobřežních oblastí Severního moře před záplavami je součástí doporučení výboru Delta, která je třeba ve střednědobém a dlouhodobém horizontu dodržovat.

Plánovací fáze Sand Motor zahrnovala postup posuzování vlivů na životní prostředí s cílem určit nejschůdnější a ekologicky nejšetrnější alternativy pro správu pobřeží založenou na výživě.

Sand Motor byl postaven mezi březnem 2011 a listopadem 2011 a od jeho dokončení byl zásah pečlivě sledován. První komplexní hodnocení fungování pískového motoru bylo dokončeno po pěti letech od jeho výstavby (v roce 2016) a konečné posouzení se očekává v roce 2021.

Předpokládaná životnost Sand Motor je nejméně 20 let, během nichž se očekává, že vítr, vlny a proudy šíří písek podél pobřeží mezi Hook Holandska a Scheveningen. Úplné přerozdělení uloženého písku však bude jistě trvat více než 20 let, s výhodami Sand Motor i po prvních 20 letech. Po prvních čtyřech letech od výstavby Sand Motoru výsledky monitorování ukázaly, že 95% objemu písku je stále v oblasti ložiska, což naznačuje, že životnost pilotního projektu by mohla být delší, než se očekávalo.

Marcel Taal
Deltares, Marine and Coastal Management
E-mail: Marcel.Taal@deltares.nl 

Ben Girwar
Province of Holland
E-mail: bs.girwar@pzh.nl 
General e-mail: zandmotor@kustvisiezuidholland.nl

Carola van Gelder-Maas
Rijkswaterstaat
E-mail: carola.van.gelder-maas@rws.nl 

Webové stránky společnosti Sand Motor, Deltares, Rijkswaterstaat a provincie Holandsko