Integración de la adaptación en el diseño del metro de Copenhague
La evaluación del impacto del cambio climático ha sido una parte integral del diseño y la planificación del metro de Copenhague desde que se diseñó la primera línea de metro a mediados de la década de 1990. Para este ámbito, Metroselskabet, la empresa de metro de Copenhague, desarrolló una estrategia de adaptación al cambio climático, que apoya la integración de aspectos de adaptación desde la fase de planificación y dimensionamiento del sistema de metro. Aparte de la primera línea de metro, inaugurada en 2002, y las extensiones relacionadas en los años siguientes, en 2019 Metroselskabet puso en funcionamiento una nueva línea circular de la ciudad (línea de Cityringen M3/M4). La nueva línea de metro tiene 15,5 km de largo e incluye un total de 17 estaciones. Con esta nueva línea, el transporte público ganó un impulso significativo y el número de pasajeros que utilizan el metro aumentó de 64,7 millones en 2018 a 78,8 millones en 2019.
Los desafíos operativos y de planificación del cambio climático más importantes para el metro de Copenhague están relacionados con el aumento previsto del nivel medio del mar que causa inundaciones más graves por oleadas de mar y una mayor incidencia de fenómenos meteorológicos extremos. Estos desafíos implican la necesidad de equipar las entradas de metro, los sistemas de ventilación a las estaciones de metro (más otros elementos de infraestructura) y los pozos de metro con medidas que los protejan contra estos eventos. A medida que las proyecciones del cambio climático han cambiado desde que se puso en funcionamiento la primera línea de metro, se tuvieron que adoptar requisitos gradualmente más altos que garantizaran el diseño y la operación del metro a prueba del clima.
Descripción de casos de estudio
Desafíos
Tanto la parte subterránea del metro de Copenhague como la parte sobre el terreno plantean desafíos relacionados con el cambio climático. En particular, las fuertes lluvias, las mareas de tormenta (que pueden intensificarse por el aumento del nivel del mar) y las tormentas pueden afectar la infraestructura, afectando el funcionamiento del metro y la seguridad de los pasajeros. Las proyecciones sobre el aumento del nivel del mar y la ocurrencia de fenómenos meteorológicos extremos han cambiado significativamente en los últimos años. Se espera que el cambio climático aumente el riesgo de explosiones de nubes y mareas de tormenta más de lo que se suponía anteriormente, cambiando así las condiciones de diseño para un alto nivel de seguridad para el metro. Por lo tanto, se han adoptado gradualmente requisitos más elevados para garantizar la protección contra el cambio climático del metro de Copenhague.
Según el informe 2014 del Instituto Meteorológico Danés (DMI) sobre el clima futuro en Dinamarca, que describe la evolución del clima danés hasta el año 2100, el país experimentará un aumento del nivel del mar y eventos meteorológicos extremos más frecuentes y más severos. Los resultados de este informe se basan en los escenarios del IPCC AR5. Las simulaciones climáticas y las incertidumbres asociadas se mejoran mediante proyecciones calculadas por un conjunto de modelos climáticos CMIP5 (Fase 5 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acopados). Según el informe, el nivel del mar alrededor de Dinamarca será superior en 0,1-0,6 m para el escenario más optimista (RCP2.6), en 0,2-0,7 m para un escenario intermedio RCP4.5, y en 0,3-0,9 m para el escenario más pesimista (RCP8.5). Estas cifras corresponden a finales de siglo (2081-2100) en comparación con el período de referencia 1986-2005. El aumento del nivel del mar, junto con los cambios en los patrones de viento, probablemente conducirá a mayores alturas de marejadas.
Además del aumento del nivel del mar, se espera que los fenómenos meteorológicos extremos (tormentas y estallido de nubes) ocurran con más frecuencia y sean más graves debido al cambio climático, lo que exacerbará el riesgo de inundación para el metro de Copenhague. Estos eventos que tienen impactos locales son difíciles de proyectar, ya que pueden variar mucho a poca distancia.
Objetivos
Las medidas diseñadas y aplicadas tienen por objeto mejorar la protección del sistema de metro de Copenhague contra los peligros del cambio climático, principalmente inundaciones debidas a fuertes lluvias y maremotos. Las medidas están destinadas a proteger la infraestructura y el funcionamiento del metro, así como la seguridad de los pasajeros.
Opciones de adaptación implementadas en este caso
Soluciones
La estrategia de adaptación al cambio climático de Metroselskabet apoya la integración de la adaptación al cambio climático temprano en la fase de planificación y dimensionamiento de las líneas de metro, de modo que solo se necesitan ajustes menores en curso después.
Para mejorar la protección del sistema de metro de Copenhague contra las inundaciones, se ha estimado por separado el nivel de agua más alto esperado debido a las fuertes lluvias y marejadas de tormenta para cada estación. Esto permitió identificar el nivel de elevación exacto para cada entrada, escaleras, ventilación del túnel, rampa, sala de técnica, eje, ascensor y centro de control y mantenimiento. Aparte de la pista, las áreas e instalaciones mencionadas anteriormente son las más vulnerables y en caso de fallo pueden afectar el funcionamiento del metro y su seguridad.
Para identificar el nivel de agua más alto en cada estación causado por eventos de explosión de nubes, se ha considerado un evento de inundación de 1:2.000 años, un evento que tiene un 5 % de posibilidades de ocurrir en la vida del metro (100 años). Hasta ahora, el trabajo de ajuste climático de Metroselskabet se ha centrado en las líneas M1 y M2. Como consecuencia de los cambios climáticos, el nivel de seguridad en estas líneas ya no corresponde al nivel original diseñado. Estas líneas ahora están totalmente protegidas contra inundaciones causadas por explosiones de nubes. Para los tramos de nueva construcción (M3 City Ring, M4 Nordhavn) y metro en construcción (M4 Sydhavn) se tuvieron en cuenta las proyecciones climáticas actualizadas de la ocurrencia futura y la intensidad de los eventos de explosión de nubes y tormentas. Sobre la base de estos supuestos, se descubrió que las estaciones de metro deberían colocarse en diferentes niveles, entre tres y cinco metros, para salvaguardar las instalaciones fijas contra una inundación de 10.000 años.
Además del aumento de los niveles de elevación de los elementos críticos del metro, se ha identificado e incorporado una amplia variedad de medidas en el diseño del metro para mejorar su resistencia a las inundaciones, incluyendo:
- El área alrededor de las entradas a las estaciones subterráneas está diseñada para asegurar la escorrentía del agua de lluvia lejos de las aberturas. Además, en algunas estaciones de metro se ha incorporado un escalón, que requiere un paso hacia arriba antes de bajar a la estación.
- Donde el metro discurre desde las secciones sobre el suelo hasta los túneles, se ha establecido una fuerte rejilla de drenaje a través de las vías donde el agua de lluvia se acumula y se bombea para que no entre en los túneles.
- En el sistema de metro sobre el suelo, se instalan drenajes a lo largo de las vías que conducen el agua hacia el sistema de alcantarillado local.
- Todas las estaciones subterráneas tienen capacidad de bombeo, por lo que en caso de que el túnel se inunde, el agua se bombea automáticamente.
- Las compuertas se establecen en algunas estaciones subterráneas donde el sistema de metro está directamente conectado con otras infraestructuras, para proteger el metro de las inundaciones de otras partes del sistema de trenes de transporte público.
- Las estaciones subterráneas están protegidas contra el reflujo del sistema de alcantarillado de la ciudad.
- Las instalaciones de puertas exteriores impermeables en las salas de técnica en varias estaciones, así como en instalaciones eléctricas y mecánicas, las han hecho impermeables.
- Las salas de técnica se instalan con una puerta elevada de 0,3 m.
- Las paredes de Gabion se han construido a lo largo de algunas secciones de metro expuestas sobre el suelo, como en el este de Amager. Una pared de gabión es una pared hecha de una jaula llena de rocas; una técnica que se utiliza en defensas costeras y rompeolas. Son elementos estructurales utilizados en los tramos sobre el suelo, que, sin embargo, no son lo suficientemente solos como para protegerse de las inundaciones.
- Se han instalado muros impermeables (combinación de muros de hormigón y gabion) de hasta 2,3 m de altura en las líneas M1 y M2 que proporcionan protección contra las olas marinas a lo largo de los tramos de metro expuestos sobre el suelo. En las líneas nuevas y planificadas, la altura de las paredes podría ser mayor, lo que refleja el aumento de los requisitos a prueba del clima.
También se garantizó la protección contra explosiones y tormentas en la nube durante el período de construcción, para proteger a los trabajadores y las maquinarias.
A pesar de que se ajusta el clima, el diseño de las líneas de metro existentes y planificadas puede no ser suficiente para una protección total contra eventos extremos, ya sean eventos, aumento del nivel del mar y mareas de tormenta en el futuro, teniendo en cuenta la naturaleza cambiante del cambio climático y las proyecciones relacionadas. Los análisis preliminares realizados por Metroselskabet muestran que la plena protección de un metro en funcionamiento conlleva altos costes. Metroselskabet ha evaluado que la protección externa de toda la región del capitolio, Gran Copenhague, es más apropiada en términos socioeconómicos que proteger solo las instalaciones del metro. El nivel de las medidas necesarias para proteger el metro depende en gran medida de cómo se decide proteger la Gran Copenhague en general. El Municipio de Copenhague está trabajando en la protección progresiva de los elementos urbanos que requerirán décadas.
Relevancia
Caso desarrollado, implementado y parcialmente financiado como medida de Adaptación al Cambio Climático.
Información adicional
Participación de partes interesadas
La principal parte interesada institucional que participa en la construcción, operación y protección climática del metro de Copenhague es Metroselskabet, una empresa financiada por la ciudad de Copenhague (50 %), el Gobierno danés (41,7 %) y la ciudad de Frederiksberg (8,3 %). La preparación del proyecto de circunvalación de la ciudad consistió en una consulta pública, basada en la evaluación del impacto ambiental del proyecto, realizada en 2008; 200 ciudadanos expresaron su preocupación por el proyecto. La aprobación del proyecto final fue realizada por las dos ciudades afectadas en enero de 2009 y por el Ministerio de Transportes en marzo de 2009. El proyecto fue terminado y puesto en funcionamiento en 2019.
El consorcio de la compañía CASJV (Cowi, Arup y Systra), encargado de diseñar el City Ring (M3), utilizó un modelo actualizado para tener en cuenta las inundaciones extremas debido a las fuertes lluvias (como ocurrió en 2016) y adaptar el diseño del metro a los hallazgos del modelo en consecuencia. La protección climática de la línea M4 y sus extensiones (Norhavn y Sydhavn) ha incorporado recomendaciones sobre medidas de adaptación adicionales a las ya previstas, que han sido elaboradas por la consultora Rambøll.
Factores de éxito y limitantes
Los principales factores de éxito incluyen: I) la adopción de un enfoque integrado, que incluya las cuestiones relativas a las inundaciones en todo el concepto de diseño del metro desde la etapa de viabilidad; II) en el caso del anillo de la ciudad, basándose en la experiencia adquirida durante el diseño y funcionamiento de las líneas de metro anteriores (M1 y M2), inauguradas respectivamente en 2002 y 2007; (III) coherencia y coherencia con el plan de adaptación a los cambios climáticos en toda la ciudad.
El principal factor limitante está relacionado con los requisitos técnicos y operativos establecidos originalmente para el sistema de metro, que se establecen principalmente para garantizar servicios de transporte público óptimos en condiciones económicas sostenibles. Tales requisitos se refieren a la ubicación de las estaciones, la ubicación de los componentes técnicos, la disposición de las estaciones de metro, el enrutamiento de las líneas de metro y otras. En algunos casos, han hecho que la integración de las medidas de adaptación sea más difícil.
Costes y beneficios
La aplicación de medidas de protección contra el cambio climático en el sistema de metro de Copenhague fue financiada por Metroselskabet. La financiación de soluciones de adaptación al cambio climático se incluyó tanto en los presupuestos de construcción como operativos. El costo total del anillo de la ciudad fue de 22.400 millones de coronas danesas, que es de aproximadamente 3.000 millones de euros, superando ligeramente el coste inicial proyectado de 21.300 millones de coronas danesas. El coste de las medidas de protección contra el cambio climático se incluye en este importe y no se dispone de información separada.
El principal beneficio de las medidas de protección contra el cambio climático es la prevención de daños a las infraestructuras y equipos de metro, las averías de las operaciones y las pérdidas financieras relacionadas con los eventos inducidos por el cambio climático, en particular las inundaciones.
Aspectos legales
La construcción de la línea de metro M3 City Ring se basa en una ley aprobada por el Parlamento nacional en junio de 2007. La descripción del proyecto que sirvió de base para ese acto figura en el Informe sobre la Línea Círculo de la Ciudad, preparado en 2005. Los requisitos de adaptación al cambio climático se incorporaron en la propuesta de proyecto.
Tiempo de implementación
Integrar aspectos del cambio climático en el diseño del metro es un proceso continuo de adaptación, que ha estado en marcha desde que se planeó y construyó la primera línea de metro (2002) y continúa hasta ahora. En 2010, se iniciaron las obras preliminares de construcción en el nuevo anillo de la ciudad de la línea de metro (M3). Esta línea se abrió en 2019, equipada con un mayor nivel de protección contra los riesgos climáticos actuales y futuros. Las obras de construcción continúan con extensiones de línea M4: I) (Nordhavn) con dos nuevas estaciones abiertas en 2020 (Nordhavn y Orientkaj), y ii) Sydhavn, que se pondrá en funcionamiento en 2024. Debido a la ubicación de estas secciones cerca del mar, la incorporación de aspectos del cambio climático en su diseño es particularmente importante.
Tiempo de vida
La vida útil del diseño del sistema de metro es de aproximadamente 100 años, pero puede ser aún más larga según la experiencia de otras ciudades de todo el mundo. Si se mantiene bien, la vida útil de las medidas de adaptación estructural debería abarcar la vida útil de todo el sistema de metro.
Informacion de referencia
Contacto
Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk
Sitios web
Referencia
Metroselskabet, including Metroselskabet Annual reports
Publicado en Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Última modificación en Climate-ADAPT Apr 18 2024
Póngase en contacto con nosotros para cualquier otra consulta sobre este caso de estudio o para compartir un nuevo caso (correo electrónico climate.adapt@eea.europa.eu )
Impacto en la salud:
Palabras clave:
Elementos de adaptación:
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Niveles de gobierno:
Caracterización geográfica:
Europe