Valuma-alueiden hallintaan perustuva lähestymistapa äkkitulvariskeihin Glasgow’ssa

White Cart Water on aiheuttanut kurjuutta asukkaille ja yrityksille Glasgow'n eteläpuolella useiden vuosikymmenten ajan. Joki on altis tulville. Jopa 12 tunnin sademäärä voi aiheuttaa vedenpinnan nousun kuudella metrillä, mikä voi muuttaa joen raivoavaksi torrentiksi, kun se kerää vauhtia alavirtaan kohti kaupungin haavoittuvia esikaupunkeja. Viimeisen sadan vuoden aikana suhteellisen vähäisten myrskyjen aiheuttamia merkittäviä tulvia on ollut yli 20. Yksi mieleenpainuvimmista oli Hogmanayssa vuonna 1984, kun 500 kotia hukkui ja miljoonia kiloja vahinkoja aiheutui. Vain 12 päivää myöhemmin tulvat aiheuttivat lisää kurjuutta samalla alueella. Vuonna 1990 alueen asukkaita pahoinpideltiin uudelleen. Vuonna 1994 joki puhkesi jälleen eri paikoissa, ja vuonna 1999 perheet kärsivät tuhansia kiloja vahinkoa, kun vesi saavutti vyötärön korkeuden kodeissaan. Kaiken kaikkiaan arvioitiin, että 1 710 asuinrakennusta ja 40 yritystä on vaarassa tulvia, vaikka tämän alueen asuntojen vuokraluonteen vuoksi tämä vastaa yli 6 700 kotia, ja arvioidut vahinkokustannukset ovat yli 100 miljoonaa puntaa vuoden 2008 hintoina, jos mitään ei tehdä.

Nykyiset tulvasuojaukset White Cartin vesikäytävällä olivat hajanaisia ja eristettyjä. Suurinvestointeja tarvittiin kiinteistöjen suojelemiseksi paitsi nykyisiltä tulvariskeiltä myös maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen seurauksena odotettavissa olevilta yhä yleisemmiltä tulvilta. UKCP09-ennusteiden, keskitason päästöskenaarion ja Glasgow’ta koskevan vuoteen 2050 ulottuvan aikahorisontin perusteella jokitulvien vakavuus kasvaa (1:100 vuoden tapahtuma kasvaa 1:200 vuoden tapahtumaan) ja tulvatulvien vakavuus kasvaa (1:100 vuoden tapahtumasta 1:200 vuoden tapahtumaan).

Toistuvien tulvien uhka aiheutti myös suuria vakuutusvaikeuksia kotitalouksille, yrityksille ja paikalliselle taloudelle. Vuoden 2002 lopussa vakuutusala veti pois takuunsa kohtuuhintaisista tulvavakuutuksista riskialttiilla alueilla. Teollisuus vahvisti, että sen olisi harkittava korkeampien vakuutusmaksujen perimistä tai jopa tulvasuojan epäämistä kokonaan. Tämä voi johtaa kiinteistöjen arvon huomattavaan alenemiseen.

Yleinen tietoisuus 1980- ja 1990-luvun tulvista sekä kasvava tietoisuus siitä, että meteorologit ennustavat ilmastonmuutoksen seurauksena tulevaisuudessa voimakkaampia sadekausia, tekivät järjestelmän ratkaisun löytämisestä Glasgow'n kaupunginvaltuuston tärkeän painopisteen.

Järjestelmän yleisenä vaikutuksena oli lieventää asuin- ja liikekiinteistöjen tulvimista useilla Glasgow’n esikaupunkialueilla White Cart Water -joen varrella ja kahdella Glasgow’n esikaupunkialueella Auldhouse Burn -joen varrella (White Cart Water tributary). Ohjelmaan sisältyi myös tulvien vaimennusalueiden rakentaminen Glasgow'n yläjuoksulle.

Järjestelmän tarkoituksena oli suojautua 1 prosentin tulvalta (yksi sadasta vuodesta) ottaen huomioon vuoteen 2050 ulottuvat ilmastonmuutosennusteet, jotka vastaavat 0,5 prosentin tulvaa (yksi 200 vuodesta) nykytilanteen perusteella (tiedot vuodelta 2006). sekä tarjota kestävä ja ympäristöystävällinen ratkaisu tulvaongelmaan.

Vuodesta 1984 lähtien on tehty useita tutkimuksia, joissa on pyritty määrittämään sopiva tulvantorjuntaohjelma White Cart Water -vesistölle ja sen sivujoelle suojelun tarjoamiseksi 1 200 vuoden tapahtumaan asti (vastaa 1 100 vuoden tapahtumaa vuoteen 2050 mennessä tarkasteltujen ilmastonmuutosennusteiden mukaan). Vuonna 2002 järjestelmän kehittäminen alkoi konsultoivien insinöörien avulla. Tuloksena oleva White Cart Water Flood Prevention Scheme, Skotlannin suurin tulvasuojeluohjelma, julkaistiin marraskuussa 2004 ja Skotlannin hallitus hyväksyi sen vuonna 2006.

Järjestelmä perustuu valuma-alueen hallinnan periaatteeseen. Siinä yhdistyvät huippuluokan tekniset ratkaisut ja luonnolliset tulvariskien hallintatekniikat. Keskeistä tässä on tulvaveden varastoinnin optimointi ylemmällä valuma-alueella, mikä mahdollistaa tulvantorjuntamuurien rajoittamisen kaupungin sisällä hyväksyttävään korkeuteen, mikä auttaa rajoittamaan vaikutuksia olemassa oleviin luonnonvaraisten eläinten ja kasvien elinympäristöihin ja välttämään esteiden luomista joen ja yhteisön välille. Vaihtoehtoinen lähestymistapa olisi "vain muurit" -ratkaisu, joka olisi johtanut kohtuuttoman korkeiden muurien rakentamiseen joen kaupunkikäytävän varrelle.

Suunnitelmaan sisältyi kolmen tulvavarastoalueen rakentaminen kaupungin yläpuolelle, jotta suurin osa äärimmäisten sateiden tuottamasta tulvavedestä saataisiin väliaikaisesti pidätettyä ja kaupungin läpi alavirtaan virtaavan veden vapautuminen saataisiin hallintaan hyväksyttävälle tasolle. Varastoaltaiden, joiden padot ovat enintään 16 metrin korkuisia, rakentamiseen harkittiin kaikkiaan 33 paikkaa. Nämä kohteet arvioitiin koon, topografian, geoteknisen soveltuvuuden ja niihin liittyvien ympäristövaikutusten perusteella. Useat tarkastelluista kohteista poistettiin käytöstä merkittävien ympäristöön ja geotekniikkaan liittyvien huolenaiheiden vuoksi. Yhdessä kolme viimein rakennettua tulvavarastoaluetta pystyvät pidättämään yli 2,6 miljoonaa kuutiometriä tulvavettä ja vähentämään jokien huippuvirtoja jopa 45 prosenttia.

Varastoalueiden onnistuneen toiminnan kannalta keskeistä oli maailman suurimpien Hydro-Brake-virtauksensäätölaitteiden asentaminen kunkin varastoalueen kolmeen padoon. Hydro-Brake on suunniteltu mahdollistamaan veden virtaus rajoittamattomasti sen läpi niin kauan kuin mahdollista. Kun ylävirtaan tuleva vesi saavuttaa tulvatilanteessa ennalta määrätyn korkeuden, Hydro-Brake aktivoi ja vapauttaa vettä jokeen hallitusti. Varastot pysyvät kuivina suurimman osan vuotta.

Myrskyn aikana väliaikaiset varastointialueet vähentävät merkittävästi virtausta alavirtaan. Tämä paljon vähentynyt virtaus yhdistettynä tulvavarastojen alajuoksulla sijaitsevaan suureen valuma-alueeseen muodostaa kuitenkin edelleen uhan ja voi aiheuttaa tulvia Glasgow’ssa. Tästä syystä kaupungin läpi kulkevan jokikäytävän valikoituihin osiin rakennettiin myös matalien seinien ja penkereiden muodossa tulvasuojauksia, joiden kokonaispituus oli 7,6 km.

Nämä työt mahdollistivat myös ympäristön parantamisen jokikäytävällä ja varastointipaikkojen ympärillä. Keskeiset betonirummut, jotka sisältävät Hydro-Brakes, kapseloitiin suurilla maapadoilla, jotka rakennettiin pääasiassa työmaalla tuotetusta materiaalista, mikä rajoitti merkittävästi raskaiden kuorma-autojen matkojen tarvetta kuljettaa 180 000 kuutiometriä materiaalia. Sen sijaan, että jätettäisiin näiden säiliöiden vuotojen betonirakenteet alttiiksi, koska niitä ei todennäköisesti käytetä, ne oli täytetty uhrimateriaalilla (maaperällä). Nurmipeite perustettiin sen varmistamiseksi, että padot sekoittuvat olemassa olevaan maisemaan. Nämä vuodot otettaisiin käyttöön vain, jos 1:200 vuoden tulvatapahtuma tapahtuisi, jolloin vapautetun veden voima huuhtoisi sen ulos.

Padot ja rummut on suunniteltu siten, että ne eivät estä kalojen ja nisäkkäiden liikkumista ylä- ja alavirtaan. Rumpujen pohjassa on levyjä ja lohkareita, jotka takaavat monipuolisen virtauskuvion ja säilyttävät vähimmäisveden syvyyden kalojen kulkua varten alhaisissa virroissa. Lisäksi hydraulisia pudotuksia ei ole, ja rummun pohja on asetettu samaan kaltevuuteen kuin alkuperäinen joenuoma. Nisäkkäiden reunoja on myös toimitettu koko rummun pituudelta, ja jatkuva seuranta on osoittanut, että saukot käyttävät niitä kaikissa kolmessa paikassa. Tulvien varastointialueita pidettiin myös mahdollisuutena parantaa luonnon monimuotoisuutta luomalla keinotekoisia luonnonvaraisten eläinten ja kasvien elinympäristöjä: metsä, jossa on 6 000 vastaistutettua puuta, pensaikkoa ja yli 90 000 neliömetriä runsaasti lajeja sisältäviä kosteita niittyjä, matalia naarmuja ja lampia. Vastaavasti kaupungin sisällä kunnostettiin olemassa olevaa puistoa, koristeltiin puutarhoja ja maapalstoja. Lisäksi luotiin keinotekoisia elinympäristöjä linnuille, lepakoille ja saukoille ja istutettiin 1 000 puuta. Kehitys myötävaikutti myös vihreiden virkistysalueiden parantamiseen.

Glasgow'n kaupunginvaltuusto totesi, että on tärkeää ottaa tärkeimmät sidosryhmät mukaan järjestelmän kehittämiseen. Järjestelmän kehittämistä varten perustettiin ohjausryhmä ja työryhmiä, joiden avulla ylempien valuma-alueiden paikallisviranomaiset ja ympäristövirastot voivat antaa panoksensa järjestelmään sen alkuvaiheista sen lopulliseen muotoon. Tämä osoittautui erittäin tärkeäksi tekijäksi varmistettaessa, että suunnitteluun ja ympäristöön liittyvät rajoitteet tunnistetaan varhaisessa vaiheessa. Hankkeessa huomioitiin myös mahdollisuudet ympäristö-, kehitys- ja virkistyshyötyihin sekä ilmastonmuutoksen hillintään.

Järjestelmän teknisten suunnitelmien kehittämistä täydennettiin perustamalla ympäristötyöryhmä, johon kuului sidosryhmiä Skotlannin ympäristönsuojeluvirastosta, Skotlannin luonnonperinnöstä, Skotlannin vedestä, paikallisista onginta- ja kalastusryhmistä ja Royal Society for the Protection of Birds -järjestöstä sekä ympäristöalan ammattilaisia asianomaisista kolmesta paikallisviranomaisesta (Glasgow City Council, East Renfrewshire Council ja South Lanarkshire Council). Asiantuntijatyöryhmän työ auttoi minimoimaan järjestelmän ympäristövaikutukset ja mahdollisuuksien mukaan parantamaan luonnonympäristöä, mikä auttoi kehittämään kestävän tulvantorjuntajärjestelmän.

Kuuleminen oli keskeinen osa järjestelmän kehittämistä ja kolmen viimeisen tulvavarastoalueen valintaa. Kahdenkeskisten keskustelujen ja laajan julkisen näyttelyn avulla kerättiin asianomaisten osapuolten näkemyksiä ja mielipiteitä ja sisällytettiin ne mahdollisuuksien mukaan suunnitteluun. Yleisölle tiedotettiin kattavasti hankkeen kehityksestä ja edistymisestä jakamalla säännöllisesti uutiskirjeitä ja perustamalla asiaa koskeva verkkosivusto. Hankkeen koosta ja laajuudesta huolimatta vastalauseita saatiin vain vähän, ja kaikki vastalauseet ratkaistiin myöhemmin keskustelulla ilman tarvetta paikalliselle julkiselle tutkimukselle.

Sidosryhmien osallistumista koskeva yksityiskohtainen prosessi kesti hieman yli kaksi vuotta ennen järjestelmän toimittamista, ja sitä jatkettiin vähäisemmässä määrin sinä aikana, kun Skotlannin ministerit käsittelivät järjestelmää, mikä kesti vielä 18 kuukautta.

Hankkeen alkuvaiheessa nimitettiin kokopäivätoiminen yhteyshenkilö hallinnoimaan sidosryhmien osallistumista ja pysymään mukana rakennustöiden loppuun asti. Tämä johti siihen, että sidosryhmät esittivät hyvin vähän vastalauseita.

Ympäröivien kuntien ja projektitiimin välinen yhteistyö oli ratkaisevan tärkeää, jotta voitiin varmistaa hankkeen sujuva eteneminen lakisääteisten hyväksymisprosessien kautta.

Monet maanalaiset palvelut, olemassa olevien rakennusten läheinen läheisyys, haitalliset vieraslajit (mukaan lukien japanilainen solmuruoho ja jättiläinen hogweed) ja rajoitettu pääsy tekivät kaupunkien tulvantorjunnan suunnittelusta ja myöhemmästä rakentamisesta merkittävän haasteen. Hyväksytyssä rakennustavassa otettiin huomioon nämä ja muut rajoitteet ja pyrittiin löytämään sopivin ratkaisu. Monilla alueilla ainoa pääsy tulvantorjunnan rakentamiseen oli jokivirrasta. Tarpeen vaatiessa jokeen rakennettiin väliaikaisia kallioperäteitä ja työtasoja.

Rakennustyöt toteutettiin vuosina 2008–2011 kahtena erillisenä sopimuksena, joiden kokonaisarvo oli 53 miljoonaa Englannin puntaa (63 miljoonaa euroa). Cathcartin White Cart Waterin tulvantorjuntaa tuki Skotlannin hallituksen 80-prosenttinen 40 miljoonan punnan avustus. Skotlannin hallituksella oli käytössä järjestelmä, jossa se rahoitti 80 prosenttia tulvariskien hallintaan liittyvistä pääomatöistä.

Ennustetun tulvariskin arvioitiin laskevan alle 1 prosenttiin (mukaan lukien tulevat ilmastonmuutoksen vaikutukset 2050-luvulla), mikä vastaa alle 0,5 prosentin riskiä nykytilanteen perusteella. Asennetut tulvasuojelutoimenpiteet osoittautuivat tehokkaiksi miljoonien tulvavahinkojen ehkäisemisessä jo varhaisessa vaiheessa – jopa ennen töiden valmistumista ja heti sen jälkeen. Helmikuun 4. päivänä 2011 joka kymmenes vuosi sattuneen tulvan (10 prosentin vuotuinen ylittymistodennäköisyys) vaikutukset vähenivät merkittävästi, mikä johtui pääasiassa siitä, että tulvavarastot olivat hydraulisesti valmiit, ja arvioiden mukaan 1–3 miljoonan punnan vahingot vältettiin. Marraskuun 29. päivänä 2011 sattui vielä suurempi tulva. Tämä tapahtui pian järjestelmän loppuunsaattamisen jälkeen, ja noin 231 kiinteistöä vältti tulvat, mikä vastaa 12 miljoonan punnan säästökustannuksia. Tapahtuman jälkeinen analyysi on osoittanut, että järjestelmä toimii odotetulla tavalla, kun mallien ennusteet vastaavat tarkasti havaittuja tietoja.

Keskeinen oikeudellinen väline on itse ”järjestelmä”, jota edistettiin vuoden 1961 tulvantorjuntalailla (Skotlanti). Tämä antoi neuvostolle oikeuden saada käyttöönsä omaisuutta, jotta se voi toteuttaa järjestelmän määrittelemät työt tietyissä määritellyissä mittarajoissa. Vaikka järjestelmä muodosti oikeudellisen kehyksen töiden toteuttamiselle, kaikkien muiden suunnittelua ja ympäristölainsäädäntöä koskevien vaatimusten oli täytyttävä ja kaikki töiden suorittamiseen tarvittavat erityisluvat, lisenssit ja/tai luvat oli hankittava. Koska vesistöt muodostavat rajan eri kuntien välille, jouduttiin tekemään yhteensä 14 erillistä suunnitteluhakemusta. Kahta patorakennelmaa halkoi kuntien välinen raja, ja ne edellyttivät, että yksi pato-osa katetaan yhdessä kunnassa tehdyllä kaavoitushakemuksella ja toinen osa toisessa. Niitä oli hallinnoitava ja koordinoitava huolellisesti. Lisäksi patojen hallinnointia koskevassa lainsäädännössä edellytettiin, että lakisääteinen vastuu rajalla jaetusta padosta on yhdellä paikallisella viranomaisella. Yhteistyö asianomaisten paikallisviranomaisten välillä mahdollisti tämän.

Prosessin yhteistyöluonne kaikkien asianomaisten paikallisviranomaisten ja muiden sidosryhmien välillä mahdollisti ongelmien ratkaisemisen ennen kuin niistä tuli mahdollisia oikeudellisia esteitä, jotka olisivat voineet pysäyttää prosessin tai johtaa paikallistason julkiseen tutkimukseen tai Skotlannin hallituksen ministerien valvontaan. Tämä oli avain hankkeen onnistuneeseen toteutukseen.

Glasgow'n kaupunginvaltuusto edisti tulvantorjuntaohjelmaa vuonna 2004, ja Skotlannin hallitus hyväksyi sen vuonna 2006. Ylempien valuma-alueiden tulvantorjunta-alueiden ja kaupunkipuolustuksen rakentaminen toteutettiin vuosina 2008–2011 kahtena erillisenä sopimuksena, jotka toteutettiin samanaikaisesti. Työt valmistuivat vuonna 2011.

Kesään 2019 mennessä Clyden ja Loch Lomondin paikallisen tulvariskien hallintasuunnitelman mukaisesti rakennetaan vielä kolme kilometriä lisää kaupunkien suojamuuria. Tämä parantaa entisestään tulvantorjuntaa ja suojelee kaupunkiseudun muita alueita.

Fyysisten teosten suunnitteluikä on 120 vuotta.

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

Kaupunginjohtajien energia- ja ilmastosopimus: Kestävät, ilmastokestävät ja elinvoimaiset kaupungit Kaupunginjohtajien energia- ja ilmastosopimuksen allekirjoittajien hyviä käytäntöjä.