Einzugsmanagement-Ansatz zur Bewältigung von Überschwemmungsrisiken in Glasgow

Das White Cart Water hat den Bewohnern und Unternehmen auf der Südseite von Glasgow über viele Jahrzehnte hinweg Elend zugefügt. Der Fluss ist anfällig für Überschwemmungen. Bereits zwölf Stunden Regen können dazu führen, dass der Wasserstand um sechs Meter steigt, was den Fluss in einen tobenden Strom verwandeln kann, wenn er stromabwärts in Richtung der gefährdeten Vororte der Stadt an Dynamik gewinnt. In den letzten 100 Jahren gab es mehr als 20 bedeutende Überschwemmungen, die durch relativ kleine Stürme verursacht wurden. Eines der denkwürdigsten war in Hogmanay im Jahr 1984, als 500 Häuser überschwemmt und Millionen von Pfund Schaden verursacht wurden. Nur 12 Tage später führten Überschwemmungen in der gleichen Gegend zu weiterem Elend. 1990 wurden die Bewohner in der Gegend erneut geschlagen. 1994 platzte der Fluss an verschiedenen Stellen erneut an seinen Ufern, und 1999 erlitten Familien Tausende von Pfund Schaden, als das Wasser in ihren Häusern die Taillenhöhe erreichte. Insgesamt wurde geschätzt, dass 1.710 Wohngebäude und 40 Unternehmen von Überschwemmungen bedroht sind, obwohl dies aufgrund des Mietcharakters der Wohnungen in diesem Bereich mehr als 6.700 Häusern entspricht, wobei die geschätzten Schadenskosten bei Werten von 2008 mehr als 100 Millionen Pfund betragen, wenn nichts getan wird.

Die bestehenden Hochwasserschutzmaßnahmen entlang des White Cart Water-Korridors waren stückweise und isoliert. Große Investitionen waren erforderlich, um Immobilien nicht nur vor aktuellen Hochwasserrisiken, sondern auch vor häufigeren Überschwemmungen zu schützen, die aufgrund des globalen Klimawandels erwartet werden. Auf der Grundlage der UKCP09-Projektionen, des mittleren Emissionsszenarios und eines Zeithorizonts für Glasgow für 2050 wird es zu einer Zunahme der Schwere fluvialer Überschwemmungen kommen (1:100-Jahres-Ereigniserhöhung auf 1:200-Jahres-Ereignis) und zu einer Zunahme der Schwere pluvialer Überschwemmungen (von 1:100-Jahres- auf 1:200-Jahres-Ereignis).

Die Gefahr wiederholter Überschwemmungen brachte auch große Versicherungsschwierigkeiten für Haushalte, Unternehmen und die lokale Wirtschaft mit sich. Ende 2002 zog die Versicherungswirtschaft ihre Garantie für eine bezahlbare Hochwasserversicherung in Hochrisikogebieten zurück. Die Industrie bestätigte, dass sie erwägen müsste, höhere Versicherungsprämien zu erheben oder sogar den Hochwasserschutz ganz abzulehnen. Dies könnte dazu führen, dass die Eigenschaftswerte stark reduziert werden.

Das öffentliche Bewusstsein für die Überschwemmungen der 1980er und 1990er Jahre in Verbindung mit dem zunehmenden Bewusstsein, dass Meteorologen aufgrund des Klimawandels in Zukunft intensivere Regenperioden projizieren, machte die Suche nach einer Lösung für ein Schema zu einer Hauptpriorität für den Stadtrat von Glasgow.

Der allgemeine Effekt des Plans war, die Überschwemmung von Wohn- und Geschäftsimmobilien in mehreren Gebieten des Vororts Glasgow durch das White Cart Water und in zwei Gebieten des Vororts Glasgow durch den Auldhouse Burn (White Cart Water Nebenfluss) zu mildern. Die Regelung umfasste auch den Bau von Hochwasserdämpfungsgebieten vor Glasgow.

Die Regelung wurde konzipiert, um das Hochwasserereignis von 1 % (ein Hochwasserereignis in 100 Jahren) unter Berücksichtigung der Prognosen zum Klimawandel bis 2050 zu verhindern, was auf der Grundlage der aktuellen Situation 0,5 % (ein Hochwasserereignis in 200 Jahren) entspricht (Daten aus dem Jahr 2006); sowie eine nachhaltige, umweltfreundliche Lösung für das Überschwemmungsproblem zu bieten.

Seit 1984 wurde eine Reihe von Studien durchgeführt, um ein geeignetes Hochwasserschutzsystem für das White Cart Water und seinen Nebenfluss zu bestimmen, um den Schutz bis zum 1 in 200-Jahres-Ereignis zu gewährleisten (entsprechend dem Schutz bis zu 1 in 100-Jahres-Ereignis bis 2050, nach berücksichtigten Klimaprojektionen). Im Jahr 2002 begann die Entwicklung des Programms mit Hilfe von beratenden Ingenieuren. Das daraus resultierende White Cart Water Flood Prevention Scheme, das größte Hochwasserschutzprogramm in Schottland, wurde im November 2004 veröffentlicht und 2006 von der schottischen Regierung genehmigt.

Die Regelung beruht auf dem Grundsatz der Bewirtschaftung der Einzugsgebiete. Es kombiniert modernste technische Lösungen und Techniken des natürlichen Hochwasserrisikomanagements. Im Mittelpunkt steht dabei die Optimierung der Hochwasserspeicherung im oberen Einzugsgebiet, wodurch Hochwasserschutzwände innerhalb der Stadt auf eine akzeptable Höhe begrenzt werden können, was dazu beiträgt, die Auswirkungen auf bestehende Wildtierlebensräume zu begrenzen und die Schaffung von Barrieren zwischen dem Fluss und der Gemeinschaft zu vermeiden. Der alternative Ansatz wäre eine "walls only"-Lösung, die zum Bau inakzeptabel hoher Mauern entlang des städtischen Flusskorridors geführt hätte.

Der Plan beinhaltete den Bau von drei Hochwasserspeichern stromaufwärts der Stadt, um den Großteil des durch extreme Niederschläge erzeugten Hochwassers vorübergehend zurückzuhalten und die Freisetzung von Wasser, das stromabwärts durch die Stadt fließt, auf ein akzeptables Niveau zu kontrollieren. Insgesamt wurden 33 Standorte für den Bau der Speicherbecken mit Staudämmen von bis zu sechzehn Metern Höhe in Betracht gezogen; Diese Standorte wurden auf Größe, Topographie, geotechnische Eignung und die damit verbundenen Umweltauswirkungen bewertet. Mehrere der in Betracht gezogenen Standorte wurden aufgrund erheblicher ökologischer und geotechnischer Bedenken verworfen. Zusammen haben die drei schließlich errichteten Hochwasserspeicher die Fähigkeit, über 2,6 Millionen Kubikmeter Hochwasser zurückzuhalten und die Spitzenflüsse um bis zu 45% zu reduzieren.

Zentral für den erfolgreichen Betrieb der Lagerflächen war die Installation der weltweit größten Hydro-Brake-Durchflussregler in den drei Dämmen an jedem Lagerort. Die Hydro-Brake ist so konzipiert, dass Wasser so lange wie möglich ungehindert durch sie fließen kann. Wenn das Wasser flussaufwärts in einer Überschwemmungssituation eine vorbestimmte Höhe erreicht, aktiviert und gibt die Hydro-Brake Wasser kontrolliert in den Fluss ab. Die Lagerstätten bleiben die meiste Zeit des Jahres trocken.

Während des Sturms reduzieren die temporären Lagerbereiche den Fluss stromabwärts erheblich. Dennoch stellt dieser stark reduzierte Fluss in Verbindung mit dem großen Einzugsgebiet unterhalb der Hochwasserspeichergebiete nach wie vor eine Bedrohung dar und kann Überschwemmungen in Glasgow verursachen. Aus diesem Grund wurden in ausgewählten Teilen des Flusskorridors durch die Stadt auch Hochwasserschutzanlagen in Form von niedrigen Mauern und Böschungen mit einer Gesamtlänge von 7,6 km errichtet.

Diese Arbeiten boten auch Möglichkeiten zur Umweltverbesserung entlang des Flusskorridors und rund um die Lagerstätten. Die zentralen Betondurchlässe, die die Hydro-Brakes enthalten, wurden von großen Erddämmen eingekapselt, die hauptsächlich aus standorterworbenem Material gebaut wurden, was den Bedarf an schweren LKW-Fahrten für den Transport von 180.000 Kubikmetern Material erheblich einschränkte. Anstatt die Betonkonstruktionen der Überläufe für diese Reservoirs freizulegen, da es unwahrscheinlich ist, dass sie verwendet werden, wurden sie mit Opfermaterial (Boden) gefüllt. Um sicherzustellen, dass sich die Dämme mit der bestehenden Landschaft vermischen, wurde eine Grasbedeckung eingerichtet. Diese Spillways würden nur eingesetzt werden, wenn ein Überschwemmungsereignis von 1:200 Jahren eintreten würde, in welchem Fall die Kraft des freigesetzten Wassers es ausspülen würde.

Die Dämme und Durchlässe wurden so konzipiert, dass sie die Bewegung von Fischen und Säugetieren flussaufwärts und flussabwärts nicht verhindern. Die Basis der Durchlässe enthält Leitbleche und Felsbrocken, um ein abwechslungsreiches Strömungsmuster zu gewährleisten und eine minimale Wassertiefe für den Fischdurchgang in niedrigen Strömungen zu erhalten. Darüber hinaus gibt es keine hydraulischen Tropfen, wobei die Basis des Durchlasses im gleichen Gefälle wie das ursprüngliche Flussbett verlegt ist. Säugetiervorsprünge wurden auch über die gesamte Länge des Durchlasses bereitgestellt, und die laufende Überwachung hat gezeigt, dass diese von Ottern an allen drei Standorten verwendet werden. Darüber hinaus wurden die Hochwasserspeichergebiete als Gelegenheit zur Verbesserung der biologischen Vielfalt durch die Schaffung künstlicher Lebensräume für Wildtiere angesehen: Wald mit 6.000 neu gepflanzten Bäumen, Sträuchern und über 90.000 Quadratmetern artenreichem Feuchtrasen, flachen Kratzern und Teichen. In ähnlicher Weise wurde innerhalb der Stadt die Neuentwicklung eines bestehenden Parks, die Verschönerung von Gärten und Kleingärten durchgeführt. Außerdem wurden künstliche Lebensräume für Vögel, Fledermäuse und Otter geschaffen und 1.000 Bäume gepflanzt. Die Entwicklungen trugen ebenfalls zur Verbesserung der Grünflächen bei.

Der Stadtrat von Glasgow erkannte an, wie wichtig es ist, die wichtigsten Interessenträger in die Fortführung des Programms einzubeziehen. Zur Unterstützung der Entwicklung der Regelung wurden eine Lenkungsgruppe und Arbeitsgruppen eingerichtet, die es den lokalen Behörden im oberen Einzugsgebiet und den Umweltbehörden ermöglichen, von der Anfangsphase bis zur endgültigen Form der Regelung Beiträge zu leisten. Dies erwies sich als ein entscheidender Faktor, der dafür sorgte, dass Planungs- und Umwelteinschränkungen frühzeitig erkannt wurden. Außerdem wurde sichergestellt, dass Möglichkeiten für Umwelt-, Entwicklungs- und Freizeitvorteile berücksichtigt und die Eindämmung des Klimawandels in das Projekt integriert wurde.

Die Entwicklung von technischen Entwürfen für das Programm wurde durch die Einrichtung einer Environmental Working Group (EWG) ergänzt, die sich aus Interessenträgern der Scottish Environment Protection Agency, des Scottish Natural Heritage, des Scottish Water, lokaler Angel- und Fischereigruppen und der Royal Society for the Protection of Birds sowie Umweltfachleuten der drei beteiligten lokalen Behörden (Glasgow City Council, East Renfrewshire Council und South Lanarkshire Council) zusammensetzt. Die Arbeit der EWG trug dazu bei, die Umweltauswirkungen des Systems zu minimieren und, soweit möglich, die natürliche Umwelt zu verbessern und so zur Entwicklung eines nachhaltigen Hochwasserschutzsystems beizutragen.

Die Konsultation war ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung des Systems und der Auswahl der letzten drei Hochwasserspeicher. Durch eins-zu-eins-Diskussionen und eine umfangreiche öffentliche Ausstellung wurden die Ansichten und Meinungen der Betroffenen gesammelt und nach Möglichkeit in das Design integriert. Die Öffentlichkeit wurde durch den Versand regelmäßiger Newsletter und die Einrichtung einer eigenen Website umfassend über die Entwicklung und den Fortschritt des Projekts informiert. Trotz der Größe und des Umfangs des Projekts gingen nur begrenzte Einwände ein, die alle anschließend durch Diskussionen ohne Notwendigkeit einer öffentlichen lokalen Untersuchung gelöst wurden.

Der detaillierte Prozess der Einbeziehung der Interessenträger dauerte etwas mehr als zwei Jahre vor der Einreichung des Programms und wurde in geringerem Maße während der Zeit fortgesetzt, in der das Programm von den schottischen Ministern geprüft wurde, was weitere achtzehn Monate betrug.

Ein Vollzeit-Verbindungsbeamter wurde zu Beginn des Projekts ernannt, um die Einbeziehung der Interessenträger zu verwalten, und blieb bis zum Abschluss der Bauarbeiten beteiligt. Dies führte zu einer sehr geringen Zahl von Einwänden der Interessenträger.

Die Zusammenarbeit und Zusammenarbeit zwischen den umliegenden Kommunen und dem Projektteam war entscheidend, um den reibungslosen Ablauf des Projekts durch die gesetzlichen Genehmigungsverfahren zu gewährleisten.

Das Vorhandensein vieler unterirdischer Dienstleistungen, die unmittelbare Nähe bestehender Gebäude, invasive Arten (einschließlich japanischer Knöteriche und riesiger Knöteriche) und der eingeschränkte Zugang machten die Planung und den anschließenden Bau der städtischen Hochwasserschutzanlagen zu einer erheblichen Herausforderung. Die gewählte Konstruktionsform berücksichtigte diese und andere Zwänge und bemühte sich um die am besten geeignete Lösung. In vielen Gebieten war der einzige Zugang zum Bau der Hochwasserschutzanlagen der Fluss. Wo dies erforderlich war, wurden temporäre Gesteinstransportstraßen und Arbeitsbühnen innerhalb des Flusses gebaut.

Die Bauarbeiten wurden in zwei getrennten Verträgen zwischen 2008 und 2011 mit einem Gesamtauftragswert von 53 Mio. GBP (63 Mio. EUR) durchgeführt. Die Hochwasserschutzmaßnahmen auf dem White Cart Water in Cathcart wurden durch einen 80-prozentigen Zuschuss der schottischen Regierung in Höhe von 40 Millionen Pfund unterstützt. Die schottische Regierung verfügte über ein System, mit dem sie Finanzmittel in Höhe von 80 % der Arbeiten im Bereich des Hochwasserrisikomanagements bereitstellen würde.

Das prognostizierte Hochwasserrisiko wurde auf weniger als 1 % geschätzt (einschließlich künftiger Auswirkungen des Klimawandels bis 2050), was auf der Grundlage der aktuellen Situation einem Risiko von weniger als 0,5 % entspricht. Die installierten Hochwasserschutzmaßnahmen haben sich bereits vor und unmittelbar nach Abschluss der Arbeiten als wirksam erwiesen, um Millionen von Hochwasserschäden frühzeitig abzuwenden. Am 4. Februar 2011 wurde ein Überschwemmungsereignis von einem in zehn Jahren (10% jährliche Überschreitungswahrscheinlichkeit) erheblich reduziert, hauptsächlich aufgrund der hydraulischen Fertigstellung der Hochwasserlagerflächen, und es wird geschätzt, dass Schäden zwischen 1 Million und 3 Millionen Pfund abgewendet wurden. Am 29. November 2011 ereignete sich ein noch größeres Hochwasserereignis. Dieses Ereignis ereignete sich kurz nach Abschluss des Programms und rund 231 Immobilien vermieden Überschwemmungen, was einer Einsparung von 12 Millionen Pfund entspricht. Die Post-Event-Analyse hat gezeigt, dass das Schema wie erwartet funktioniert, wobei die Modellvorhersagen eng mit den beobachteten Daten übereinstimmen.

Das wichtigste Rechtsinstrument ist die „Regelung“ selbst, die im Rahmen des Flood Prevention (Scotland) Act 1961 gefördert wurde. Dies gab dem Rat das Recht auf Zugang zu Eigentum, um die durch das System definierten Arbeiten innerhalb bestimmter definierter dimensionaler Grenzen durchzuführen. Während die Regelung den rechtlichen Rahmen vorsah, mussten für die Durchführung der Arbeiten alle anderen Anforderungen in Bezug auf das Planungs- und Umweltrecht erfüllt und alle spezifischen Genehmigungen, Lizenzen und/oder Genehmigungen eingeholt werden, die für die Durchführung der Arbeiten erforderlich waren. Da die Fließgewässer die Grenze zwischen verschiedenen Kommunen bilden, mussten insgesamt 14 getrennte Planungsanträge gestellt werden. Zwei der Dammkonstruktionen wurden durch die Grenze zwischen den Kommunen durchtrennt und verlangten, dass ein Teil des Damms durch einen Planungsantrag in einer Kommune und der andere Teil in einer anderen abgedeckt wurde. Diese mussten sorgfältig verwaltet und koordiniert werden. Darüber hinaus verlangten die Rechtsvorschriften über die Verwaltung der Dämme, dass die rechtliche Verantwortung für einen Staudamm, der durch eine Grenze getrennt ist, von einer lokalen Behörde gehalten wird. Die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten lokalen Behörden machte dies möglich.

Der kooperative Charakter des Prozesses zwischen allen beteiligten lokalen Behörden und anderen Interessenträgern ermöglichte es, Probleme anzugehen, bevor sie zu potenziellen rechtlichen Hürden wurden, die den Prozess hätten stoppen können oder zu einer öffentlichen lokalen Untersuchung geführt hätten oder von den Ministern der schottischen Regierung zur Prüfung aufgefordert worden wären. Dies war der Schlüssel für die erfolgreiche Umsetzung des Projekts.

Das Hochwasserschutzprogramm wurde 2004 vom Stadtrat von Glasgow gefördert und 2006 von der schottischen Regierung genehmigt. Der Bau der Hochwasserspeicher des oberen Einzugsgebiets und des Stadtschutzes erfolgte in zwei separaten Verträgen, die zwischen 2008 und 2011 parallel liefen. Die Arbeiten wurden 2011 abgeschlossen.

Im Rahmen des lokalen Hochwasserrisikomanagementplans von Clyde und Loch Lomond werden bis Sommer 2019 weitere 3 km Stadtmauer errichtet. Dies wird den Hochwasserschutz weiter verbessern und andere Gebiete in der Stadtregion schützen.

Die Designlebensdauer der physikalischen Werke beträgt 120 Jahre.

Bill Douglas
Glasgow City Council
Flood Risk Management
Project Management and Design
Development and Regeneration Services (DRS)
231 George Street
Glasgow G1 1RX, United Kingdom
Tel.: +44 0141 287 8669
E-mail: bill.douglas@drs.glasgow.gov.uk

Generic e-mail: floodriskmanagement@drs.glasgow.gov.uk

Bürgermeisterkonvent für Klima und Energie: Nachhaltige, klimaresiliente und lebendige Städte bewährte Verfahren der Unterzeichner des Bürgermeisterkonvents.