Ενσωμάτωση της προσαρμογής στο σχεδιασμό του μετρό της Κοπεγχάγης

Τόσο το υπόγειο τμήμα του μετρό της Κοπεγχάγης όσο και το τμήμα πάνω από το έδαφος θέτουν προκλήσεις που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή. Ειδικότερα, οι έντονες βροχοπτώσεις, οι καταιγίδες (οι οποίες μπορούν να ενταθούν με την άνοδο της στάθμης της θάλασσας) και οι καταιγίδες μπορούν να επηρεάσουν την υποδομή, επηρεάζοντας τη λειτουργία του μετρό και την ασφάλεια των επιβατών. Οι προβλέψεις σχετικά με την άνοδο της στάθμης της θάλασσας και την εμφάνιση ακραίων καιρικών φαινομένων έχουν αλλάξει σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Αναμένεται ότι η κλιματική αλλαγή θα αυξήσει τον κίνδυνο νεφών και καταιγίδων περισσότερο από ό, τι είχε υποτεθεί προηγουμένως, αλλάζοντας έτσι τις συνθήκες σχεδιασμού για υψηλό επίπεδο ασφάλειας για το μετρό. Ως εκ τούτου, θεσπίστηκαν σταδιακά υψηλότερες απαιτήσεις για τη διασφάλιση της ενίσχυσης της ανθεκτικότητας του μετρό της Κοπεγχάγης στην κλιματική αλλαγή.

Σύμφωνα με την έκθεση του 2014 του Δανικού Μετεωρολογικού Ινστιτούτου (DMI) σχετικά με το μελλοντικό κλίμα στη Δανία, η οποία περιγράφει την εξέλιξη του δανικού κλίματος έως το έτος 2100, η χώρα θα αντιμετωπίσει άνοδο της στάθμης της θάλασσας και συχνότερα και σοβαρότερα ακραία καιρικά φαινόμενα. Τα αποτελέσματα της παρούσας έκθεσης βασίζονται στα σενάρια AR5 της IPCC. Οι προσομοιώσεις κλίματος και οι σχετικές αβεβαιότητες βελτιώνονται από προβλέψεις που υπολογίζονται από ένα σύνολο κλιματικών μοντέλων CMIP5 (Φάση 5 του έργου διασύνδεσης συνδεδεμένων μοντέλων). Σύμφωνα με την έκθεση, η στάθμη της θάλασσας γύρω από τη Δανία θα είναι υψηλότερη κατά 0,1-0,6 μέτρα για το πιο αισιόδοξο σενάριο (RCP2.6), κατά 0,2-0,7 μέτρα για ένα ενδιάμεσο σενάριο RCP4.5 και κατά 0,3-0,9 μέτρα για το πιο απαισιόδοξο σενάριο (RCP8.5). Τα στοιχεία αυτά αφορούν το τέλος του αιώνα (2081-2100) σε σύγκριση με την περίοδο αναφοράς 1986-2005. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας, σε συνδυασμό με τα μεταβαλλόμενα μοτίβα ανέμου, πιθανότατα θα οδηγήσει σε αυξημένα ύψη κύματος καταιγίδας.

Εκτός από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας, αναμένεται ότι τα ακραία καιρικά φαινόμενα (καταιγίδες και νεφώσεις) θα συμβαίνουν συχνότερα και θα είναι πιο σοβαρά λόγω της κλιματικής αλλαγής, επιδεινώνοντας έτσι τον κίνδυνο πλημμυρών για το μετρό της Κοπεγχάγης. Αυτά τα γεγονότα που έχουν τοπικές επιπτώσεις είναι δύσκολο να προβληθούν, καθώς μπορεί να διαφέρουν σημαντικά σε μικρή απόσταση.

Τα μέτρα που σχεδιάστηκαν και εφαρμόστηκαν αποσκοπούν στη βελτίωση της προστασίας του συστήματος του μετρό της Κοπεγχάγης από τους κινδύνους της κλιματικής αλλαγής, κυρίως πλημμύρες λόγω ισχυρών βροχοπτώσεων και καταιγίδων. Τα μέτρα αποσκοπούν στην προστασία των υποδομών και της λειτουργίας του μετρό, καθώς και της ασφάλειας των επιβατών.

Η στρατηγική προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή της Metroselskabet υποστηρίζει την ενσωμάτωση της προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή νωρίς στη φάση σχεδιασμού και διαστασιολόγησης των γραμμών του μετρό, έτσι ώστε να απαιτούνται μόνο μικρές συνεχιζόμενες προσαρμογές στη συνέχεια.

Για να βελτιωθεί η προστασία του συστήματος του μετρό της Κοπεγχάγης από τις πλημμύρες, η αναμενόμενη υψηλότερη στάθμη των υδάτων λόγω των έντονων βροχοπτώσεων και των καταιγίδων εκτιμήθηκε χωριστά για κάθε σταθμό. Αυτό επέτρεψε να προσδιοριστεί το ακριβές επίπεδο ανύψωσης για κάθε είσοδο, σκάλες, εξαερισμό σήραγγας, ράμπα, δωμάτιο τεχνικής, φρεάτιο, ανελκυστήρα και κέντρο ελέγχου και συντήρησης. Εκτός από την τροχιά, οι περιοχές και οι εγκαταστάσεις που αναφέρονται παραπάνω είναι οι πιο ευάλωτες και σε περίπτωση βλάβης μπορεί να επηρεάσουν τη λειτουργία του μετρό και την ασφάλειά του.

Για τον προσδιορισμό της υψηλότερης στάθμης νερού σε κάθε σταθμό που προκαλείται από γεγονότα νεφοεκρήξεων, έχει εξεταστεί ένα πλημμυρικό γεγονός 1:2.000 ετών, ένα γεγονός που έχει 5% πιθανότητα να συμβεί στη ζωή του μετρό (100 χρόνια). Μέχρι στιγμής, οι εργασίες της Metroselskabet για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή έχουν επικεντρωθεί στις γραμμές Μ1 και Μ2. Ως συνέπεια των κλιματικών αλλαγών, το επίπεδο ασφάλειας σε αυτές τις γραμμές δεν αντιστοιχεί πλέον στο αρχικά σχεδιασμένο επίπεδο. Αυτές οι γραμμές είναι πλέον πλήρως προστατευμένες από πλημμύρες που προκαλούνται από εκρήξεις νεφών. Για τα νεόδμητα (M3 City Ring, M4 Nordhavn) και τα υπό κατασκευή τμήματα του μετρό (M4 Sydhavn) ελήφθησαν υπόψη επικαιροποιημένες κλιματικές προβλέψεις σχετικά με τη μελλοντική εμφάνιση και ένταση νεφών και συμβάντων υπερχείλισης καταιγίδας. Με βάση αυτές τις υποθέσεις, διαπιστώθηκε ότι οι σταθμοί του μετρό θα πρέπει να τοποθετηθούν σε διαφορετικά επίπεδα, μεταξύ τριών και πέντε μέτρων, προκειμένου να προστατευθούν οι σταθερές εγκαταστάσεις από πλημμύρες 10.000 ετών.

Εκτός από τα αυξημένα υψομετρικά επίπεδα κρίσιμων στοιχείων του μετρό, έχει προσδιοριστεί και ενσωματωθεί στον σχεδιασμό του μετρό ευρύ φάσμα μέτρων για τη βελτίωση της ανθεκτικότητάς του σε πλημμύρες, μεταξύ των οποίων:

• Η περιοχή γύρω από τις εισόδους των υπόγειων σταθμών έχει σχεδιαστεί για να εξασφαλίζει την απορροή των όμβριων υδάτων μακριά από τα ανοίγματα. Επιπλέον, σε ορισμένους υπόγειους σταθμούς, έχει ενσωματωθεί ένα βήμα, το οποίο απαιτεί ένα βήμα προς τα πάνω πριν πάτε κάτω στο σταθμό.
• Όπου το μετρό τρέχει από τα τμήματα πάνω από το έδαφος προς τα κάτω στις σήραγγες, έχει δημιουργηθεί μια ισχυρή σχάρα αποστράγγισης κατά μήκος των διαδρομών όπου συσσωρεύεται το νερό της βροχής και αντλείται έτσι ώστε να μην εισέρχεται στις σήραγγες.
• Στο υπέργειο σύστημα του μετρό, οι αποχετεύσεις εγκαθίστανται κατά μήκος των γραμμών που οδηγούν το νερό έξω στο τοπικό αποχετευτικό σύστημα.
• Όλοι οι υπόγειοι σταθμοί έχουν ικανότητα άντλησης, οπότε σε περίπτωση πλημμύρας της σήραγγας, το νερό θα αντληθεί αυτόματα.
• Σε ορισμένους υπόγειους σταθμούς, όπου το σύστημα του μετρό συνδέεται άμεσα με άλλες υποδομές, εγκαθίστανται πλημμυρίδες για την προστασία του μετρό από πλημμύρες από άλλα μέρη του συστήματος δημόσιων συγκοινωνιών.
• Οι υπόγειοι σταθμοί προστατεύονται από την αντίστροφη ροή από το αποχετευτικό σύστημα της πόλης.
• Οι εγκαταστάσεις αδιάβροχων εξωτερικών θυρών στους χώρους τεχνικής σε διάφορους σταθμούς καθώς και σε ηλεκτρολογικές και μηχανολογικές εγκαταστάσεις τις έχουν καταστήσει αδιάβροχες.
• Οι αίθουσες τεχνικών εγκαθίστανται με ένα 0,3 μ ανυψωμένο κατώφλι.
• Τα τείχη Gabion έχουν χτιστεί κατά μήκος ορισμένων εκτεθειμένων υπέργειων τμημάτων του μετρό, όπως στο Ανατολικό Amager. Ένας τοίχος συρματοκιβωτίων είναι ένας τοίχος κατασκευασμένος από ένα κλουβί γεμάτο με πέτρες. τεχνική που χρησιμοποιείται σε παράκτιες άμυνες και κυματοθραύστες. Πρόκειται για δομικά στοιχεία που χρησιμοποιούνται στις υπέργειες εκτάσεις, τα οποία ωστόσο δεν είναι από μόνα τους αρκετά για να προστατεύσουν από τις πλημμύρες.
• Αδιάβροχα τοιχώματα (συνδυασμός σκυροδέματος και συρματόσχοινων) ύψους έως 2,3 m έχουν εγκατασταθεί σε γραμμές Μ1 και Μ2 παρέχοντας προστασία από τα κύματα της θάλασσας κατά μήκος των εκτεθειμένων υπέργειων τμημάτων του μετρό. Στις νέες και προγραμματισμένες γραμμές, το ύψος των τοίχων μπορεί να είναι υψηλότερο, αντικατοπτρίζοντας τις θεωρούμενες αυξημένες απαιτήσεις ανθεκτικότητας στην κλιματική αλλαγή.

Εξασφαλίστηκε επίσης προστασία από νεφώσεις και καταιγίδες κατά την περίοδο κατασκευής, για την προστασία των εργαζομένων και των μηχανημάτων

Παρά την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, ο σχεδιασμός των υφιστάμενων και των προγραμματισμένων γραμμών του μετρό ενδέχεται να μην επαρκεί για την πλήρη προστασία από ακραία φαινόμενα, όπως η άνοδος της στάθμης της θάλασσας και οι καταιγίδες στο μέλλον, λαμβανομένης υπόψη της εξελισσόμενης φύσης της κλιματικής αλλαγής και των σχετικών προβλέψεων. Από τις προκαταρκτικές αναλύσεις που πραγματοποίησε η Metroselskabet προκύπτει ότι η πλήρης προστασία ενός εν λειτουργία μετρό συνεπάγεται υψηλό κόστος. Η Metroselskabet εκτίμησε ότι η εξωτερική προστασία ολόκληρης της περιφέρειας της πρωτεύουσας, της ευρύτερης Κοπεγχάγης, είναι καταλληλότερη από κοινωνικοοικονομική άποψη από την προστασία μόνο των εγκαταστάσεων του μετρό. Το επίπεδο των μέτρων που απαιτούνται για την προστασία του μετρό εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τρόπο με τον οποίο αποφασίζεται η προστασία της ευρύτερης περιοχής της Κοπεγχάγης εν γένει. Ο Δήμος της Κοπεγχάγης εργάζεται για την προοδευτική προστασία των αστικών στοιχείων, η οποία θα απαιτήσει δεκαετίες.

Ο κύριος θεσμικός φορέας που συμμετέχει στην κατασκευή, τη λειτουργία και τη θωράκιση του μετρό της Κοπεγχάγης είναι η Metroselskabet, εταιρεία που χρηματοδοτείται από τον δήμο της Κοπεγχάγης (50 %), τη δανική κυβέρνηση (41,7 %) και τον δήμο Frederiksberg (8,3 %). Η προετοιμασία του έργου «Δακτύλιος πόλης» περιλάμβανε δημόσια διαβούλευση, με βάση την εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων του έργου, η οποία πραγματοποιήθηκε το 2008· 200 πολίτες εξέφρασαν ανησυχίες σχετικά με το έργο. Η έγκριση του τελικού έργου πραγματοποιήθηκε από τις δύο ενδιαφερόμενες πόλεις τον Ιανουάριο του 2009 και από το Υπουργείο Μεταφορών τον Μάρτιο του 2009. Το έργο ολοκληρώθηκε και τέθηκε σε λειτουργία το 2019.

Η κοινοπραξία της εταιρείας CASJV (Cowi, Arup και Systra), υπεύθυνη για τον σχεδιασμό του City Ring (M3), χρησιμοποίησε ένα επικαιροποιημένο μοντέλο για να λάβει υπόψη ακραία φαινόμενα πλημμύρας λόγω ισχυρών βροχοπτώσεων (όπως συνέβη το 2016) και να προσαρμόσει ανάλογα τον σχεδιασμό του μετρό στα ευρήματα του μοντέλου. Η κλιματική θωράκιση της γραμμής M4 και των επεκτάσεων της (Norhavn και Sydhavn) έχει ενσωματώσει συστάσεις σχετικά με μέτρα προσαρμογής επιπλέον των ήδη προγραμματισμένων, οι οποίες έχουν εκπονηθεί από την εταιρεία συμβούλων Rambøll.

Οι κύριοι παράγοντες επιτυχίας περιλαμβάνουν: i) την υιοθέτηση ολοκληρωμένης προσέγγισης, συμπεριλαμβανομένων των πλημμυρικών ζητημάτων στο πλαίσιο ολόκληρης της έννοιας του σχεδιασμού του μετρό από το στάδιο της σκοπιμότητας· ii) στην περίπτωση του δακτυλίου της πόλης, με βάση την πείρα που αποκτήθηκε κατά τον σχεδιασμό και τη λειτουργία των προηγούμενων γραμμών του μετρό (M1 και M2), που άνοιξαν το 2002 και το 2007 αντίστοιχα· iii) συνέπεια και συνοχή με το σχέδιο προσαρμογής της πόλης στις κλιματικές αλλαγές.

Ο κύριος περιοριστικός παράγοντας σχετίζεται με τις τεχνικές και λειτουργικές απαιτήσεις που καθορίστηκαν αρχικά για το σύστημα του μετρό, οι οποίες καθορίζονται πρωτίστως για τη διασφάλιση βέλτιστων υπηρεσιών δημόσιων μεταφορών υπό βιώσιμες οικονομικές συνθήκες. Οι απαιτήσεις αυτές αφορούν τις θέσεις των σταθμών, την τοποθέτηση των τεχνικών στοιχείων, τη διάταξη των σταθμών του μετρό, τη δρομολόγηση των γραμμών του μετρό και άλλα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, κατέστησαν δυσκολότερη την ενσωμάτωση των μέτρων προσαρμογής.

Η εφαρμογή μέτρων θωράκισης έναντι της κλιματικής αλλαγής στο σύστημα του μετρό της Κοπεγχάγης χρηματοδοτήθηκε από τη Metroselskabet. Η χρηματοδότηση λύσεων προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή συμπεριλήφθηκε τόσο στους προϋπολογισμούς κατασκευής όσο και στους προϋπολογισμούς λειτουργίας. Το συνολικό κόστος του δακτυλίου της πόλης ήταν 22,4 δισ. DKK, δηλαδή περίπου 3 δισ. EUR, υπερβαίνοντας ελαφρώς το αρχικό προβλεπόμενο κόστος των 21,3 δισ. DKK. Το κόστος των μέτρων θωράκισης έναντι της κλιματικής αλλαγής περιλαμβάνεται στο ποσό αυτό και δεν υπάρχουν χωριστά διαθέσιμα στοιχεία.

Το κύριο όφελος των μέτρων θωράκισης έναντι της κλιματικής αλλαγής είναι η πρόληψη ζημιών σε υποδομές και εξοπλισμό του μετρό, βλαβών λειτουργίας και σχετικών οικονομικών ζημιών που συνδέονται με συμβάντα που προκαλούνται από την κλιματική αλλαγή, ιδίως πλημμύρες.

Η κατασκευή της γραμμής του μετρό M3 City Ring βασίζεται σε νόμο που ψηφίστηκε από το εθνικό κοινοβούλιο τον Ιούνιο του 2007. Η περιγραφή του έργου που χρησίμευσε ως βάση για την εν λόγω πράξη παρέχεται στην έκθεση για την City Circle Line, η οποία εκπονήθηκε το 2005. Οι απαιτήσεις προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή ενσωματώθηκαν στην πρόταση έργου.

Η ενσωμάτωση των πτυχών της κλιματικής αλλαγής στον σχεδιασμό του μετρό είναι μια συνεχής διαδικασία προσαρμογής, η οποία βρίσκεται σε εξέλιξη από τότε που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε η πρώτη γραμμή του μετρό (2002) και συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Το 2010, ξεκίνησαν οι προκαταρκτικές εργασίες κατασκευής του νέου δακτυλίου πόλης της γραμμής του μετρό (M3). Η γραμμή αυτή άνοιξε το 2019 και εξοπλίστηκε με υψηλότερο επίπεδο προστασίας από υφιστάμενους και μελλοντικούς κινδύνους που σχετίζονται με το κλίμα. Οι κατασκευαστικές εργασίες συνεχίζονται με επεκτάσεις γραμμής Μ4: i) (Nordhavn) με δύο νέους σταθμούς που άνοιξαν το 2020 (Nordhavn και Orientkaj) και ii) Sydhavn που πρόκειται να τεθεί σε λειτουργία το 2024. Λόγω της θέσης αυτών των τμημάτων κοντά στη θάλασσα, η ενσωμάτωση των πτυχών της κλιματικής αλλαγής στον σχεδιασμό τους είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Η σχεδιαστική διάρκεια ζωής του συστήματος του μετρό είναι περίπου 100 χρόνια, αλλά μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερη με βάση την εμπειρία άλλων πόλεων σε όλο τον κόσμο. Εάν διατηρηθεί σωστά, η διάρκεια ζωής των διαρθρωτικών μέτρων προσαρμογής θα πρέπει να καλύπτει τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του συστήματος του μετρό.

Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk 

Metroselskabet, συμπεριλαμβανομένων των ετήσιων εκθέσεων Metroselskabet