Kohanemise integreerimine Kopenhaageni metroo projekteerimisse

Nii Kopenhaageni metroo maa-alune osa kui ka maapealne osa tekitavad kliimamuutustega seotud probleeme. Eelkõige võivad taristut mõjutada tugevad vihmasajud, tormitõusud (mida võib süvendada merepinna tõus) ja tormid, mis mõjutavad metroo käitamist ja reisijate ohutust. Prognoosid merevee taseme tõusu ja äärmuslike ilmastikunähtuste esinemise kohta on viimastel aastatel märkimisväärselt muutunud. Eeldatakse, et kliimamuutused suurendavad pilvepursete ja tormipuhangute ohtu varem eeldatust rohkem, muutes seega metroo kõrge ohutustaseme projekteerimistingimusi. Seetõttu on Kopenhaageni metroo kliimakindluse tagamiseks järk-järgult vastu võetud rangemad nõuded.

Vastavalt Taani Meteoroloogiainstituudi (DMI) 2014. aasta aruandele Taani tulevase kliima kohta, milles kirjeldatakse Taani kliima arengut kuni aastani 2100, kogeb riik meretaseme tõusu ning sagedasemaid ja raskemaid äärmuslikke ilmastikunähtusi. Käesoleva aruande tulemused põhinevad valitsustevahelise kliimamuutuste rühma viienda hindamisaruande stsenaariumidel. Kliimasimulatsioone ja nendega seotud määramatust parandatakse prognoosidega, mis on arvutatud CMIP5 kliimamudelite kogumi abil (seotud mudeli võrdlusprojekti 5. etapp). Aruande kohaselt on merepinna tase Taani ümbruses kõige optimistlikuma stsenaariumi (RCP2.6) puhul 0,1–0,6 m, keskmise stsenaariumi (RCP4.5) puhul 0,2–0,7 m ja pessimistlikuma stsenaariumi (RCP8.5) puhul 0,3–0,9 m. Need arvud pärinevad sajandi lõpust (2081–2100) võrreldes võrdlusperioodiga 1986–2005. Meretaseme tõus koos muutuvate tuulemustritega suurendab tõenäoliselt tormitõusu kõrgust.

Lisaks merevee taseme tõusule eeldatakse, et äärmuslikud ilmastikunähtused (tormid ja pilvepursked) toimuvad sagedamini ja on kliimamuutuste tõttu raskemad, suurendades seega Kopenhaageni metroo üleujutusohtu. Neid kohaliku mõjuga sündmusi on raske ette kujutada, sest need võivad lühikese vahemaa jooksul suuresti varieeruda.

Kavandatavate ja rakendatavate meetmete eesmärk on parandada Kopenhaageni metroosüsteemi kaitset kliimamuutustest tulenevate ohtude, peamiselt tugevatest vihmasadudest ja tormipuhangutest tingitud üleujutuste eest. Meetmete eesmärk on kaitsta metrootaristut ja -käitamist ning reisijate ohutust.

Metroselskabeti kliimamuutustega kohanemise strateegia toetab kliimamuutustega kohanemise integreerimist metrooliinide planeerimis- ja dimensioonimisetapi varases etapis, nii et hiljem on vaja ainult väiksemaid käimasolevaid kohandusi.

Selleks et parandada Kopenhaageni metroosüsteemi kaitset üleujutuste eest, on iga jaama puhul eraldi hinnatud eeldatavat kõrgeimat veetaset, mis on tingitud tugevatest vihmasadudest ja tormipuhangutest. See võimaldas kindlaks teha iga sissepääsu, trepi, tunneli ventilatsiooni, kaldtee, tehnikaruumi, võlli, lifti ning juhtimis- ja hoolduskeskuse täpse kõrguse. Lisaks rööbasteele on eespool nimetatud alad ja rajatised kõige haavatavamad ning rikke korral võivad need mõjutada metroo käitamist ja ohutust.

Pilvepursetest põhjustatud kõrgeima veetaseme kindlakstegemiseks igas jaamas on kaalutud 1: 2000-aastast üleujutust, mille tõenäosus metrooelus (100 aastat) on 5%. Seni on Metroselskabeti kliimamuutustega kohanemise töö keskendunud M1 ja M2 liinidele. Kliimamuutuste tõttu ei vasta nende liinide ohutustase enam algselt kavandatud tasemele. Need liinid on nüüd täielikult kaitstud pilvepursetest põhjustatud üleujutuste eest. Uute ehitatavate (M3 City Ring, M4 Nordhavn) ja ehitatavate metroolõikude (M4 Sydhavn) puhul võeti arvesse pilvelõhkujate ja tormipuhangute esinemise ning intensiivsuse ajakohastatud kliimaprognoose. Nende eelduste põhjal leiti, et metroojaamad tuleks paigutada eri tasanditele, kolme ja viie meetri vahele, et kaitsta paikseid rajatisi 10 000 aasta pikkuse üleujutuse eest.

Lisaks kriitiliste metrooelementide kõrgemale tasemele on kindlaks määratud ja metroo kavandamisse kaasatud mitmesugused meetmed, et parandada metroo vastupanuvõimet üleujutustele, sealhulgas:

• Maa-aluste jaamade sissepääsude ümbrus on kujundatud nii, et oleks tagatud vihmavee äravool avaustest eemale. Lisaks on mõnes maa-aluses jaamas lisatud samm, mis nõuab enne jaama minekut sammu.
• Kui metroo kulgeb maapinnast kõrgemal asuvatest lõikudest tunnelitesse, on rajatud tugev drenaažirest üle rööbasteede, kuhu koguneb vihmavesi ja mis pumbatakse välja, et see tunnelitesse ei satuks.
• Maapealses metroosüsteemis paigaldatakse trasside äärde äravoolud, mis juhivad vee välja kohalikku kanalisatsioonisüsteemi.
• Kõigil maa-alustel jaamadel on pumpamisvõimsus, nii et tunneli üleujutamise korral pumbatakse vesi automaatselt ära.
• Üleujutusväravad paigaldatakse mõnedesse maa-alustesse jaamadesse, kus metroosüsteem on otseselt seotud muu taristuga, et kaitsta metrood üleujutuste eest ühistranspordi rongisüsteemi muudest osadest.
• Maa-alused jaamad on kaitstud linna kanalisatsiooni tagasivoolu eest.
• Veekindlate välisuste paigaldamine tehnikaruumidesse mitmes jaamas ning elektri- ja mehaanilistesse paigaldistesse on muutnud need veekindlaks.
• Tehnilistesse ruumidesse paigaldatakse 0,3 m kõrgune ukseava.
• Gabioni seinad on ehitatud mööda mõnda avatud maapealset metroolõiku, näiteks Ida-Amperis. Gabioni sein on kividega täidetud puurist valmistatud sein; meetod, mida kasutatakse rannikukaitses ja lainemurdjates. Need on maapealsetes lõikudes kasutatavad struktuurielemendid, mis ei ole siiski üksi üleujutuste eest kaitsmiseks piisavad.
• M1- ja M2-liinidele on paigaldatud kuni 2,3 m kõrgused veekindlad seinad (betoonist ja gabioonist seinad), mis kaitsevad merelainete eest avatud maapealsetes metroolõikudes. Uutel ja planeeritud liinidel võib seinte kõrgus olla kõrgem, mis peegeldab eeldatavaid suuremaid kliimakindlaid nõudeid.

Kaitse pilvepursete ja tormide eest tagati ka ehitusperioodil, et kaitsta töötajaid ja masinaid

Vaatamata sellele, et olemasolevad ja kavandatud metrooliinid on kliimaga kohandatud, ei pruugi need olla piisavad täielikuks kaitseks äärmuslike sündmuste, meretaseme tõusu ja tormipuhangute eest tulevikus, võttes arvesse kliimamuutuste muutuvat olemust ja sellega seotud prognoose. Metroselskabeti tehtud esialgsed analüüsid näitavad, et metroo täieliku kaitsega kaasnevad suured kulud. Metroselskabet on hinnanud, et kogu pealinnapiirkonna, Suur-Kopenhaageni väline kaitse on sotsiaal-majanduslikus mõttes asjakohasem kui ainult metroorajatiste kaitsmine. Metroo kaitsmiseks vajalike meetmete tase sõltub suurel määral sellest, kuidas otsustatakse kaitsta Suur-Kopenhaagenit üldiselt. Kopenhaageni linnavalitsus töötab selle nimel, et järk-järgult kaitsta linnaelemente, mis nõuab aastakümneid.

Kopenhaageni metroo ehitamise, käitamise ja kliimakindluse tagamisega seotud peamine institutsiooniline sidusrühm on Metroselskabet, mida rahastavad Kopenhaageni linn (50 %), Taani valitsus (41,7 %) ja Frederiksbergi linn (8,3 %). Linnade ringi projekti ettevalmistamine hõlmas avalikku arutelu, mis põhines 2008. aastal läbi viidud projekti keskkonnamõju hindamisel; 200 kodanikku väljendasid projekti pärast muret. Kaks asjaomast linna kiitsid lõpliku projekti heaks 2009. aasta jaanuaris ja transpordiministeerium 2009. aasta märtsis. Projekt lõpetati ja võeti kasutusele 2019. aastal.

Ettevõtte konsortsium CASJV (Cowi, Arup ja Systra), kes vastutab City Ringi (M3) projekteerimise eest, kasutas ajakohastatud mudelit, et võtta arvesse tugevatest vihmasadudest tingitud äärmuslikke üleujutusi (nagu juhtus 2016. aastal) ja kohandada metroo konstruktsiooni vastavalt mudeli tulemustele. M4 liini ja selle laienduste (Norhavn ja Sydhavn) kliimakindluse tagamiseks on lisatud soovitused kohanemismeetmete kohta lisaks juba kavandatud meetmetele, mille on välja töötanud konsultatsioonifirma Rambøll.

Peamised edutegurid on järgmised: i) integreeritud lähenemisviisi vastuvõtmine, sealhulgas üleujutustega seotud küsimused kogu metroo projekteerimise kontseptsiooni raames alates teostatavuse etapist; ii) linnaringi puhul vastavalt 2002. ja 2007. aastal avatud varasemate metrooliinide (M1 ja M2) projekteerimisel ja käitamisel saadud kogemustele; iii) kooskõla ja sidusus kogu linna hõlmava kliimamuutustega kohanemise kavaga.

Peamine piirav tegur on seotud metroosüsteemile algselt kehtestatud tehniliste ja käitamisnõuetega, mille peamine eesmärk on tagada optimaalsed ühistransporditeenused jätkusuutlikes majandustingimustes. Sellised nõuded puudutavad jaama asukohti, tehniliste komponentide paigutamist, metroojaamade paigutust, metrooliinide marsruutimist ja muid. Mõnel juhul on need muutnud kohanemismeetmete integreerimise keerulisemaks.

Kliimakindluse tagamise meetmete rakendamist Kopenhaageni metroosüsteemis rahastas Metroselskabet. Kliimamuutustega kohanemise lahenduste rahastamine lisati nii ehitus- kui ka tegevuseelarvesse. Linnaringi kogumaksumus oli 22,4 miljardit Taani krooni, mis on ligikaudu 3 miljardit eurot, ületades veidi esialgset prognoositud maksumust 21,3 miljardit Taani krooni. Kliimakindluse tagamise meetmete kulud sisalduvad selles summas ja eraldi teave ei ole kättesaadav.

Kliimakindluse tagamise meetmetest saadav peamine kasu on metrootaristule ja -seadmetele tekitatava kahju ärahoidmine, tegevuse katkemine ja sellega seotud rahaline kahju, mis on seotud kliimamuutustest tingitud sündmustega, eelkõige üleujutustega.

M3 City Ring metrooliini ehitus põhineb riigi parlamendis 2007. aasta juunis vastu võetud seadusel. Selle akti aluseks olnud projekti kirjeldus on esitatud 2005. aastal koostatud aruandes City Circle Line’i kohta. Projektiettepanekusse lisati kliimamuutustega kohanemise nõuded.

Kliimamuutuste aspektide integreerimine metroosse on pidev kohanemisprotsess, mis on kestnud alates esimese metrooliini kavandamisest ja ehitamisest (2002) ning jätkub siiani. 2010. aastal algasid uue metrooliini (M3) eelehitustööd. See liin avati 2019. aastal ja see on paremini kaitstud praeguste ja tulevaste kliimaga seotud riskide eest. Ehitustööd jätkuvad M4 liini laiendustega: i) (Nordhavn) kahe uue jaamaga, mis avati 2020. aastal (Nordhavn ja Orientkaj), ning ii) Sydhavn, mis võetakse kasutusele 2024. aastal. Kuna need lõigud asuvad mere lähedal, on kliimamuutuste aspektide kaasamine nende kujundamisse eriti oluline.

Metroosüsteemi projekteerimise eluiga on umbes 100 aastat, kuid see võib olla isegi pikem, tuginedes teiste linnade kogemustele kogu maailmas. Hästi hooldatud struktuuriliste kohanemismeetmete eluiga peaks hõlmama kogu metroosüsteemi eluiga.

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

Metroselskabet, sh Metroselskabet Aastaaruanded