Κλιματικά ανθεκτικά πρότυπα για τον σχεδιασμό, την κατασκευή και τη συντήρηση οδών

Οι οδικές μεταφορές είναι απαραίτητες για την οικονομία και την κοινωνία παγκοσμίως. Το 2017, οι οδικές μεταφορές στην ΕΕ-28 αντιπροσώπευαν το 73,3 % του συνολικού όγκου των χερσαίων εμπορευματικών μεταφορών και το 80,1 % των επιβατικών μεταφορών. Για να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη διαθεσιμότητα του οδικού δικτύου, πρέπει να ληφθούν μέτρα για την αύξηση της ανθεκτικότητας των υποδομών οδικών μεταφορών στα ακραία καιρικά φαινόμενα και στην κλιματική αλλαγή, τα οποία θα πρέπει να αντιμετωπίζουν, παράλληλα και σε συνέργεια, τις άλλες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι οδικές μεταφορές, όπως η σταδιακή ανάπτυξή τους και η μείωση της έντασης άνθρακα των μεταφορών σύμφωνα με τη στρατηγική για ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα. 

Ένας αποτελεσματικός τρόπος για την αύξηση της ανθεκτικότητας των οδικών μεταφορών είναι ο εντοπισμός, η ανάπτυξη ή η αναθεώρηση και, στη συνέχεια, η εφαρμογή προτύπων κατασκευής και σχεδιασμού. Οι δραστηριότητες αυτές θα πρέπει να ενσωματωθούν σε μια τυποποιημένη και καλά περιγραφόμενη διαδικασία με στόχο την αύξηση της συνολικής ανθεκτικότητας του οδικού δικτύου. Το πλαίσιο προσαρμογής για τις οδικές υποδομές έχει περιγραφεί και εφαρμοστεί πιλοτικά από το έργο ROADAPT (Roads for today, προσαρμοσμένο για το αύριο). Το πλαίσιο προσαρμογής εξετάζεται επίσης στην έκθεση PIARC (2015), η οποία ορίζει τέσσερα βασικά στάδια: 

1. Προσδιορισμός του πεδίου εφαρμογής, των μεταβλητών, των κινδύνων και των δεδομένων με έμφαση σε σενάρια κλιματικής αλλαγής για το συγκεκριμένο έδαφος και ανάλυση έκθεσης και ευαισθησίας των οδικών περιουσιακών στοιχείων στην κλιματική αλλαγή. 
2. Αξιολόγηση και ιεράρχηση των κινδύνων. Το στάδιο αυτό περιλαμβάνει ανάλυση τρωτότητας που διενεργείται για τον εντοπισμό κρίσιμων στοιχείων της οδικής υποδομής. 
3. Ανάπτυξη και επιλογή λύσεων και στρατηγικών προσαρμογής. Το στάδιο αυτό περιγράφει τον προσδιορισμό, την επιλογή και την ιεράρχηση των απαντήσεων προσαρμογής που προσδιορίζονται στα στάδια 1 και 2. 
4. Ενσωμάτωση των αποτελεσμάτων στις διαδικασίες λήψης αποφάσεων. Συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα των σταδίων 1-3 θα πρέπει να ενσωματωθούν αποτελεσματικά σε μονάδες διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων, επενδυτικά σχέδια, στρατηγικές διαχείρισης της κυκλοφορίας και άλλα στρατηγικά έγγραφα και πρότυπα. 

Τα περιουσιακά στοιχεία των οδικών μεταφορών που απαιτούν αναθεωρημένα πρότυπα μπορούν να ομαδοποιηθούν στις ακόλουθες κατηγορίες. 

Οδικό οδόστρωμα 

Οι κύριοι κίνδυνοι για την επιφάνεια του οδικού δικτύου που συνδέονται με την κλιματική αλλαγή είναι, ανάλογα με την κλιματική ζώνη, η ακραία θερμότητα και η ηλιακή ακτινοβολία, η υψηλότερη εμφάνιση έντονης βροχής και οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας γύρω από το σημείο κατάψυξης. 

Οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες εκδηλώνονται με αυξημένο κίνδυνο ρήξης ασφάλτου, έκπλυσης και αιμορραγίας ασφαλτικών επιφανειών ή/και ρωγμών. Καθώς η θερμοκρασία του μείγματος ασφάλτου αυξάνεται, η φάση σύνδεσης χάνει την ακαμψία και οι μη αναστρέψιμες παραμορφώσεις που προκαλούνται από τη στατική ή δυναμική φόρτωση κυκλοφορίας θα συσσωρευτούν με ταχύτερο ρυθμό. Οι πιθανές λύσεις περιλαμβάνουν τις ακόλουθες: 

• Ρύθμιση του σχεδιασμού ασφαλτούχου μείγματος (χρήση συνδετικών προϊόντων με υψηλότερο σημείο μαλάκυνσης, συμπεριλαμβανομένης της τροποποίησης πολυμερούς της πίσσας, επιλογή ισχυρότερου σκελετού αδρανών)· 

• Ρύθμιση του δομικού σχεδιασμού του οδοστρώματος (ευέλικτα, ημιάκαμπτα και άκαμπτα/σύνθετα σχέδια)· 

• Μεγαλύτερη χρήση του σκυροδέματος λόγω της υψηλότερης αντοχής στη θερμοκρασία και άλλων πλεονεκτημάτων (μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, δυνατότητα αυξημένου φορτίου, μικρότερη ανάγκη συντήρησης) αν και ελαφρώς υψηλότερο κόστος αγοράς. 

• Αλλαγή του σχεδιασμού του μείγματος οδοστρώματος σκυροδέματος για να μειώσει την ποσότητα του απαιτούμενου νερού. 

• Αύξηση της ανάκλασης (albedo) της επιφάνειας της οδού, π.χ. με τη χρήση φωτεινών, έγχρωμων στοιχείων στο δρόμο ή με αντανακλαστικές επικαλύψεις επιφανειών οδών. 

• Δροσίζοντας πεζοδρόμια με νερό. 

Οι πρωταρχικές επιπτώσεις της αύξησης της συχνότητας σε έντονες βροχοπτώσεις περιλαμβάνουν βλάβη του νερού στην άσφαλτο, μειωμένη φέρουσα ικανότητα των χαμηλότερων στρωμάτων οδοστρώματος και μειωμένη ασφάλεια και άνεση για το χρήστη (λιγότερη τριβή, λιγότερη άνεση). Πιθανές αποκρίσεις προσαρμογής, παρόμοιες με εκείνες που αντιμετωπίζουν τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και την υψηλότερη συχνότητα των κύκλων κατάψυξης/απόψυξης είναι: 

• Χρήση διαπερατών/δεξαμενών πεζοδρόμων. Το νερό αποθηκεύεται στη δομή του οδοστρώματος και διεισδύεται στο έδαφος ή απορρίπτεται από ένα σύστημα αποστράγγισης. 

• Χρήση πορωδών κορυφών στρωμάτων που μπορούν να διευκολύνουν την αποστράγγιση του νερού στις πλευρές του δρόμου και να αποτρέψουν την υδρολίσθηση. 

• Για τις επιφάνειες σκυροδέματος συνιστώνται υψηλότερες περιεκτικότητες σε τσιμέντο και χαμηλότερες αναλογίες τσιμέντου νερού. 

• Ανάπτυξη υδρόφοβων επιστρώσεων κατάλληλων για χρήση σε μικρομηχανικό επίπεδο ή σε επίπεδο επικάλυψης πεζοδρομίων. 

Συστήματα αποστράγγισης οδών 

Η ικανότητα του συστήματος αποστράγγισης θα πρέπει να προσαρμόζεται στην υψηλότερη ένταση και συχνότητα ακραίων βροχοπτώσεων και να συμπληρώνεται με εγκαταστάσεις συγκράτησης νερού (π.χ. φράγματα, ταμιευτήρες) και διαρθρωτικά μέτρα προστασίας (πέτρες, αναχώματα). Ο σχεδιασμός των οχετών θα πρέπει να προσαρμοστεί ώστε να εξυπηρετεί υψηλότερους όγκους νερού σε σύντομο χρονικό διάστημα. Όσον αφορά τον καθορισμό του σχεδιασμού δυναμικότητας του συστήματος αποστράγγισης, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται οι καμπύλες έντασης-διάρκειας-συχνότητας (καμπύλες IDF), λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση της κλιματικής αλλαγής και επικαιροποιώντας αυτές τις καμπύλες IDF με τα χαρακτηριστικά βροχοπτώσεων που προβάλλονται σε μελλοντικά κλιματικά σενάρια. 

Γέφυρες και παρόμοιες υποδομές 

Οι κύριες κλιματικές αλλαγές που σχετίζονται με το σχεδιασμό, την κατασκευή και τη διαχείριση των υφιστάμενων δομών γεφυρών είναι η υψηλότερη εμφάνιση πλημμυρών, η υψηλότερη απόρριψη ποταμών, η διάβρωση και η αστάθεια της κλίσης και οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Τα πρότυπα για τις κατασκευές γεφυρών που χρησιμοποιούνται σήμερα παρουσιάζουν σημαντική αντοχή στις επιπτώσεις αυτές· παρ’ όλα αυτά, η έρευνα για νέα πρότυπα που είναι ανθεκτικά στην κλιματική αλλαγή βρίσκεται σε εξέλιξη. 

Βλάστηση κατά μήκος των δρόμων 

Η βλάστηση κατά μήκος των οδών συμβάλλει στην προστασία του περιβάλλοντος, ιδίως στη μείωση του θορύβου και της ρύπανσης, και μπορεί επίσης να έχει λειτουργία προσαρμογής, για παράδειγμα την προστασία του δρόμου από το άμεσο ηλιακό φως. Από την άλλη πλευρά, η ακατάλληλη χρήση της βλάστησης κατά μήκος του δρόμου μπορεί να αποτελέσει παράγοντα κινδύνου διαταραχής της κυκλοφορίας όταν συμβαίνουν ακραία καιρικά φαινόμενα και μπορεί επίσης να επηρεάσει την οδική ασφάλεια. Ως εκ τούτου, οι συστάσεις για τη δημιουργία ανθεκτικών στην κλιματική αλλαγή οδών περιλαμβάνουν την αντικατάσταση των ώριμων δένδρων με φράκτες (με τη χρήση ελαστικών ξυλωδών φυτών κατάλληλων και περισσότερο προσαρμοσμένων σε μια δεδομένη κλιματική ζώνη) και τη φύτευση της βλάστησης σε επαρκή απόσταση από τον δρόμο. 

Η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει επίσης τη συντήρηση των οδών, η οποία, ως εκ τούτου, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αντιμετώπιση των ανθεκτικών στην κλιματική αλλαγή οδικών υποδομών. Πρέπει να δίνεται προσοχή σε όλες τις υπηρεσίες συντήρησης, όπως ο καθαρισμός και η συντήρηση των συστημάτων αποστράγγισης, η απομάκρυνση των ζημιών από καταιγίδες, ο καθαρισμός των οδών, το κλάδεμα βούρτσας και η αφαίρεση χιονιού και πάγου. Η αποτελεσματικότητα των μέτρων προσαρμογής και ο σχεδιασμός συντήρησης μπορούν να συμπληρωθούν κατάλληλα με στοιχεία τηλεματικής κυκλοφορίας, ιδίως διαδικτυακές κάμερες, μετεωρολογικούς σταθμούς, αισθητήρες αντίστασης κατά την πορεία επί οδού και προηγμένα συστήματα τηλεματικής που είναι ικανά να ρυθμίζουν τη ροή της κυκλοφορίας και να αποτρέπουν την κυκλοφοριακή συμφόρηση. 

Η προσαρμογή των οδικών μεταφορών αποτελεί μέρος των λύσεων για τη διασφάλιση της συνέχειας των αλυσίδων εφοδιασμού για τον επιχειρηματικό και βιομηχανικό τομέα. Οι προαναφερόμενοι κίνδυνοι για την κλιματική αλλαγή επηρεάζουν τη συνέχεια της αλυσίδας εφοδιασμού που σχετίζεται με τις μεταφορές. Η διακοπή της αλυσίδας εφοδιασμού μπορεί τελικά να προκαλέσει αυξημένο κόστος που μπορεί να επηρεάσει τον αγοραστή, τον προμηθευτή ή ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού.  Η διασφάλιση της ανθεκτικότητας των μεταφορών μέσω οδών ανθεκτικών στην κλιματική αλλαγή είναι επίσης ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της συνδεσιμότητας των προορισμών που βασίζονται στον τουρισμό και συμβάλλουν στην οικονομική ανάπτυξη του εν λόγω τομέα. 

Για τις επιπτώσεις που σχετίζονται με τις πλημμύρες και την άνοδο της στάθμης της θάλασσας στις οδικές μεταφορές, βλ. επίσης την επιλογή προσαρμογής σε πλωτές ή υπερυψωμένες οδούς.