Einzugsgebietsmanagement-Ansatz für Sturzflutrisiken in Glasgow

Das White Cart Water hat Bewohnern und Unternehmen auf der Südseite von Glasgow über viele Jahrzehnte hinweg Elend zugefügt. Der Fluss ist anfällig für Sturzfluten. Schon zwölf Stunden Regen können dazu führen, dass der Wasserstand um sechs Meter ansteigt, was den Fluss in einen tobenden Wildbach verwandeln kann, wenn er stromabwärts in Richtung der gefährdeten Vororte der Stadt anzieht. In den letzten 100 Jahren gab es mehr als 20 signifikante Überschwemmungen, die durch relativ geringe Stürme verursacht wurden. Einer der denkwürdigsten war 1984 in Hogmanay, als 500 Häuser überschwemmt und Millionen von Pfund Schaden angerichtet wurden. Nur 12 Tage später verursachten Überschwemmungen weiteres Elend in der gleichen Gegend. 1990 wurden die Bewohner der Region 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 Mietercharakters der Wohnungen in diesem Gebiet mehr als 6.700 Wohnungen entspricht, wobei die geschätzten Schadenskosten bei Werten von 2008 mehr als 100 Millionen GBP betragen, wenn nichts unternommen wird.

Die bestehenden Hochwasserschutzanlagen entlang des White Cart Water-Korridors waren stückweise und isoliert. Umfangreiche Investitionen waren erforderlich, um Immobilien nicht nur vor aktuellen Hochwasserrisiken zu schützen, sondern auch vor häufigeren Überschwemmungen, die aufgrund des globalen Klimawandels zu erwarten sind Auf der Grundlage der UKCP09-Projektionen, des Szenarios mittlerer Emissionen und des Zeithorizonts 2050 für Glasgow wird es zu einer Zunahme der Schwere von fluvialen Überschwemmungsereignissen (1:100-Jahres-Ereigniszunahme auf 1:200-Jahres-Ereignis) und zu einer Zunahme der Schwere von pluvialen Überschwemmungsereignissen (von 1:100 jährlich auf 1:200 jährlich) kommen.

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 Branche bestätigte, dass sie in Betracht ziehen müsste, höhere Versicherungsprämien zu erheben oder sogar die Hochwasserversicherung insgesamt abzulehnen. Dies könnte dazu führen, dass die Immobilienwerte stark reduziert werden.

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

Die allgemeine Wirkung der Regelung bestand darin, die Überschwemmungen von Wohn- und Geschäftsimmobilien in mehreren Gebieten des Vororts Glasgow durch das White Cart Water und zwei Gebiete des Vororts Glasgow durch den Auldhouse Burn (White Cart Water Nebenfluss) zu mildern. Die Regelung umfasste auch den Bau von Hochwasserschutzgebieten flussaufwärts von Glasgow.

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

Seit 1984 wurden eine Reihe von Studien durchgeführt, um ein geeignetes Hochwasserschutzsystem für das White Cart Water und seinen Nebenfluss zu bestimmen, das Schutz bis zum 1 in 200-Jahres-Ereignis bietet (entspricht dem Schutz bis zum 1 in 100-Jahre-Ereignis bis 2050, gemäß den berücksichtigten Prognosen zum Klimawandel). 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 Prinzip des Einzugsgebietsmanagements. Es kombiniert modernste technische Lösungen und natürliche Hochwasserrisikomanagementtechniken. Im Mittelpunkt steht dabei die Optimierung der Hochwasserspeicherung im oberen Einzugsgebiet, die es ermöglicht, Hochwasserschutzmauern innerhalb der Stadt auf eine akzeptable Höhe zu beschränken, die Auswirkungen auf bestehende Wildlebensräume zu begrenzen und Barrieren zwischen Fluss und Gemeinde zu vermeiden. Der alternative Ansatz wäre eine "nur Mauern" -Lösung, die zum Bau inakzeptabel hoher Mauern entlang des städtischen Flusskorridors geführt hätte.

Der Plan beinhaltete den Bau von drei Hochwasserspeichergebieten 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 Dämmen bis zu einer Höhe von 16 Metern in Betracht gezogen; Diese Standorte wurden auf Größe, Topographie, geotechnische Eignung und die damit verbundenen Umweltauswirkungen untersucht. Mehrere der in Betracht gezogenen Standorte wurden aufgrund erheblicher ökologischer und geotechnischer Bedenken verworfen. Zusammen verfügen die drei schließlich errichteten Hochwasserspeicher über die Fähigkeit, über 2,6 Millionen Kubikmeter Hochwasser zurückzuhalten und die Flussspitzenströme um bis zu 45 % zu reduzieren.

Zentral für den erfolgreichen Betrieb der Speicherbereiche war die Installation der weltweit größten Hydro-Brake-Durchflussregelgeräte in den drei Dämmen an jedem Speicherbereich. Die Hydro-Brake ist so konzipiert, dass Wasser so lange wie möglich ungehindert durch sie fließen kann. Wenn das Wasser stromaufwärts in einer Hochwassersituation eine vorbestimmte Höhe erreicht, aktiviert der Hydro-Brake das Wasser und gibt es mit kontrollierter Geschwindigkeit in den Fluss ab. Die Lagerstätten bleiben die meiste Zeit des Jahres trocken.

Während des Sturms reduzieren die temporären Lagerflächen den Fluss stromabwärts erheblich. Dennoch stellt diese stark reduzierte Strömung 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 auch Hochwasserschutzanlagen in Form von niedrigen Mauern und Böschungen in ausgewählten Teilen des Flusskorridors durch die Stadt mit einer Gesamtlänge von 7,6 km errichtet.

Diese Arbeiten boten auch Möglichkeiten zur Verbesserung der Umwelt entlang des Flusskorridors und um die Speicherstätten herum. Die zentralen Betondurchlässe, die die Hydro-Brakes enthalten, wurden von großen Erddämmen eingekapselt, die hauptsächlich aus standortgewonnenem Material gebaut wurden, was den Bedarf an schweren LKW-Fahrten für den Transport von 180.000 Kubikmeter Material erheblich einschränkte. Anstatt die Betonstrukturen der Überlaufkanäle für diese Stauseen offen zu lassen, da sie wahrscheinlich nicht verwendet werden, wurden sie mit Opfermaterial (Boden) gefüllt. Grasbedeckung wurde eingerichtet, um sicherzustellen, dass sich die Dämme mit der bestehenden Landschaft vermischen. Diese Spillways würden nur dann eingesetzt, wenn ein 1:200-jähriges Hochwasserereignis eintritt, 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 stromaufwärts und stromabwärts 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 beizubehalten. Darüber hinaus gibt es keine hydraulischen Tropfen, wobei die Basis des Durchlasses auf dem gleichen Gefälle wie das ursprüngliche Flussbett verlegt wird. Säugetiervorsprünge wurden auch während der gesamten Länge des Durchlasses zur Verfügung gestellt, und die laufende Überwachung hat gezeigt, dass diese von Ottern an allen drei Standorten verwendet werden. Darüber hinaus wurden die Hochwasserspeichergebiete als Chance gesehen, die biologische Vielfalt durch die Schaffung künstlicher Lebensräume für wild lebende Tiere zu verbessern: Wald mit 6.000 neu gepflanzten Bäumen, Gestrüpp und über 90.000 Quadratmetern artenreichem Feuchtrasen, flachen Kratzern und Teichen. In ähnlicher Weise wurde innerhalb der Stadt Neuentwicklung eines bestehenden Parks, 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 grüner Erholungsräume bei.

Der Stadtrat von Glasgow erkannte an, wie wichtig es ist, die wichtigsten Interessenträger in die Weiterentwicklung des Programms einzubeziehen. Zur Entwicklung des Programms wurden eine Lenkungsgruppe und Arbeitsgruppen eingesetzt, die es den lokalen Behörden im oberen Einzugsgebiet und den Umweltbehörden ermöglichen, von der Anfangsphase bis zur endgültigen Form Beiträge zu dem Programm zu leisten. Dies erwies sich als entscheidender Faktor, der dafür sorgte, dass Planungs- und Umweltzwänge frühzeitig erkannt wurden. Es wurde auch sichergestellt, dass Möglichkeiten für Umwelt-, Entwicklungs- und Erholungsvorteile in Betracht gezogen und die Eindämmung des Klimawandels in das Projekt integriert wurden.

Die Entwicklung technischer Entwürfe für das Programm wurde durch die Einrichtung einer Umweltarbeitsgruppe (Environmental Working Group, EWG) ergänzt, der Interessengruppen der Scottish Environment Protection Agency, Scottish Natural Heritage, Scottish Water, lokale Angel-/Fischereigruppen und die Royal Society for the Protection of Birds sowie Umweltfachleute der drei beteiligten lokalen Behörden (Glasgow City Council, East Renfrewshire Council und South Lanarkshire Council) angehören. 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 Schlüsselaspekt der Programmentwicklung und der Auswahl der letzten drei Hochwasserspeichergebiete. Durch Einzelgespräche und eine umfangreiche öffentliche Ausstellung wurden die Ansichten und Meinungen der Betroffenen gesammelt und nach Möglichkeit in das Design eingearbeitet. Die Öffentlichkeit wurde durch den Vertrieb 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 Diskussion gelöst wurden, ohne dass eine öffentliche lokale Untersuchung erforderlich war.

Der detaillierte Prozess der Einbeziehung der Interessenträger dauerte etwas mehr als zwei Jahre vor der Einreichung des Programms und wurde in geringerem Umfang während der Zeit fortgesetzt, in der das Programm von den schottischen Ministern geprüft wurde, was weitere 18 Monate betrug.

Ein hauptamtlicher Verbindungsbeamter wurde zu Beginn des Projekts ernannt, um die Beteiligung 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 zwischen den umliegenden Kommunen und dem Projektteam war entscheidend, um den reibungslosen Ablauf des Projekts durch die gesetzlichen Genehmigungsprozesse zu gewährleisten.

Das Vorhandensein vieler unterirdischer Dienste, die Nähe bestehender Gebäude, invasive Arten (einschließlich japanischer Knöterich und riesiger Hogweed) und der begrenzte Zugang machten die Planung und den anschließenden Bau der städtischen Hochwasserschutzanlagen zu einer erheblichen Herausforderung. Die gewählte Bauform berücksichtigte diese und andere Zwänge und versuchte, die am besten geeignete Lösung zu finden. In vielen Gebieten war der einzige Zugang, um die Hochwasserabwehr zu konstruieren, vom Flussstrom. Wo dies erforderlich war, wurden provisorische Felstransportstraßen und Arbeitsbühnen innerhalb des Flusses gebaut.

Die Bauarbeiten wurden zwischen 2008 und 2011 in zwei getrennten Verträgen mit einem Gesamtauftragswert von 53 Mio. GBP (63 Mio. EUR) durchgeführt. Die Hochwasserschutzanlagen am White Cart Water in Cathcart wurden von der schottischen Regierung mit einem Zuschuss von 80 Prozent in Höhe von 40 Millionen Pfund unterstützt. Die schottische Regierung verfügte über ein Programm, bei dem sie Finanzmittel in Höhe von 80 % der Arbeiten für das Management von Kapitalhochwasserrisiken bereitstellen würde.

Das prognostizierte Hochwasserrisiko wurde auf weniger als 1% reduziert (einschließlich der zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels bis 2050), was einem Risiko von weniger als 0,5% entspricht, basierend auf der aktuellen Situation. Die installierten Hochwasserschutzmaßnahmen haben sich als wirksam erwiesen, um bereits vor und unmittelbar nach Abschluss der Arbeiten Millionen von Hochwasserschäden frühzeitig abzuwenden. Am 4. Februar 2011 wurde ein Hochwasserereignis von jedem zehnten Jahr (10 % Wahrscheinlichkeit einer jährlichen Überschreitung) erheblich reduziert, was hauptsächlich auf die hydraulische Fertigstellung der Hochwasserspeichergebiete zurückzuführen ist, und es wird geschätzt, dass Schäden zwischen 1 Mio. GBP und 3 Mio. GBP 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 Analyse nach dem Ereignis hat gezeigt, dass das Schema wie erwartet funktioniert, wobei die Modellvorhersagen eng mit den beobachteten Daten übereinstimmen.

Das wichtigste Rechtsinstrument ist das „Schema“ selbst, das im Rahmen des Hochwasserverhütungsgesetzes (Schottland) von 1961 gefördert wurde. Dies gab dem Rat das Recht auf Zugang zu Eigentum, um die in der Regelung festgelegten Arbeiten innerhalb bestimmter definierter Dimensionsgrenzen durchzuführen. Während die Regelung den rechtlichen Rahmen für die Durchführung der Arbeiten bildete, mussten 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 Wasserläufe die Grenze zwischen verschiedenen Kommunen bilden, mussten insgesamt 14 getrennte Planungsanträge gestellt werden. Zwei der Dammstrukturen wurden durch die Grenze zwischen den lokalen Behörden geteilt und erforderten, dass ein Teil des Damms durch einen Planungsantrag abgedeckt wurde, der in einer lokalen Behörde und dem anderen Teil in einem anderen gestellt wurde. Diese mussten sorgfältig verwaltet und koordiniert werden. Darüber hinaus verlangten die Rechtsvorschriften über die Verwaltung der Staudämme, dass die rechtliche Verantwortung für einen durch eine Grenze gespaltenen Staudamm von einer lokalen Behörde getragen wird. Die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Kommunen ermöglichte dies.

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 schottischen Regierungsministern zur Prüfung aufgefordert wurden. Dies war der Schlüssel für die erfolgreiche Umsetzung des Projekts.

Das Hochwasserschutzprogramm wurde 2004 vom Glasgow City Council gefördert und 2006 von der schottischen Regierung genehmigt. Der Bau des Hochwasserspeichers im oberen Einzugsgebiet und der städtischen Verteidigung erfolgte in zwei separaten Verträgen, die zwischen 2008 und 2011 gleichzeitig liefen. Die Arbeiten wurden 2011 abgeschlossen.

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

Die Lebensdauer der physischen Arbeiten 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

Konvent der Bürgermeister für Klima und Energie: Nachhaltige, klimaresiliente und lebendige Städte Bewährte Verfahren der Unterzeichner des Bürgermeisterkonvents.