Vihar túlfeszültség-kapuk és árvízvédelmi gátak

A viharos túlfeszültség-kapuk és az árvízvédelmi gátak olyan rögzített létesítmények, amelyek lehetővé teszik a víz normál körülmények közötti áthaladását, és olyan kapukkal vagy válaszfalakkal rendelkeznek, amelyek lezárhatók a viharos túlfeszültség vagy a dagály ellen az árvíz megelőzése érdekében. Lezárhatják a folyók tenger felőli torkolatát, a vízi utak tenger felőli torkolatát vagy az árapály beömlőjét. Ezek az akadályok jelentős infrastrukturális rendszerek. Végrehajtásuk kiegészíthető más szürke és zöld viharhullámokkal és árvízvédelmi intézkedésekkel, például gátakkal, gátakkal és tengerparti táplálékkal. 

Fejlett árvíz-előrejelző rendszer és korai előrejelző rendszer bevezetésére van szükség annak biztosítása érdekében, hogy a viharos túlfeszültség vagy az árvízi esemény bekövetkezése előtt azonnal aktiválják a viharos túlfeszültség-kapukat és az árvízvédelmi korlátokat. Normál körülmények között a túlfeszültség-kapuk és az árvízvédelmi gátak lehetővé teszik a víz szabad áthaladását, lehetővé téve a rendszeres navigációt és a természetes vízcserét az árapály-bemenetekben.

Vihar-túlfeszültségi kapukat és árvízvédelmi korlátokat építenek a rendkívül veszélyeztetett városi területek és infrastruktúra védelmére, ahol a vihar-túlfeszültségek és a tengeri áradások jelentős hatást gyakorolhatnak. Gyenge rugalmasságuk, valamint a magas közvetlen és közvetett kapcsolódó költségek miatt a túlfeszültség-kapukat és az árvízvédelmi korlátokat pontosan kell megtervezni. Ennek a kialakításnak figyelembe kell vennie a tengerszintben és az éghajlatváltozás miatti viharokban a tervezési szakasz kezdete óta előre jelzett változásokat. A struktúra és az éghajlatváltozás okozta áradások elleni egyéb kiegészítő stratégiák hosszú távú adaptív kezelési terve elősegítheti az intézkedés sikerét, elkerülheti az esetleges kudarcokat és minimalizálhatja a környezeti hatásokat. Magas költségeik és lehetséges hatásaik miatt a viharterelő kapuk és az árvízvédelmi korlátok viszonylag ritkák. Ezeket a különösen sérülékeny és értékes területek védelmére használják. A legismertebb példák Európában a következők:

• A Temze-akadály (amely 1983 óta működik), London, lezárhatja a Temze folyót London városától keletre, egy olyan ponton, ahol a folyó körülbelül 520 méter széles.
• Hollandiában az Infrastrukturális és Közmunkaügyi Minisztérium (Rijkswaterstaat) hat viharvédelmi gátat működtet, hogy megvédje az ország legveszélyeztetettebb részeit az áradásoktól. A legnagyobb akadályok (a keleti Scheldt-akadály és a Maeslant-akadály) a Delta Works részét képezik, és az Északi-tenger déli partján helyezkednek el. Ha a vízszint veszélyes szintre emelkedik, az akadályok bezáródnak. Ezt követően megakadályozzák, hogy a víz folyókon vagy torkolatokon keresztül a szárazföld belsejébe folyjon.
• A velencei gátakat (más néven „Mose” rendszert) a Velencei-lagúna Adriai-tenger felé vezető három kijáratán építik fel. A rendszer négy sorompóból áll, 78 fékszárny-kapuval, amelyek teljes hossza 1,6 km. A rendszer 2020 ősze óta működik, bár tesztelési szakaszban.

• A szentpétervári gát (amely 2011-ben készült el, a Neva-öböl - a Finn-öböl keleti része) egy nagy árvízvédelmi létesítmény része, amely megvédi a várost az áradásoktól, teljes hossza 24,5 km.

A mérnöki megoldások összetettsége, az építés és a karbantartás jelentős költségei, valamint a lehetséges várható környezeti hatások miatt a viharos túlfeszültség-korlátokra vonatkozó javaslatok széles körű és elhúzódó részvételt igényelnek az érdekelt felek és a nyilvánosság részéről. Ezenkívül ezek a struktúrák általában környezeti hatásvizsgálati eljárást igényelnek, amelynek az uniós KHV-irányelv szerint biztosítania kell az információkhoz való hozzáféréshez és a környezetvédelmi döntéshozatalban való részvételhez való jogot. Hasonlóképpen, az uniós árvízvédelmi irányelv és az uniós víz-keretirányelv olyan nyilvános részvételi eljárásokat határoz meg, amelyek ezekre a projektekre is vonatkozhatnak. 

Az építési szakasz jelentős tanácsadást igényel mérnökökkel, helyi közösségekkel, nem kormányzati szervezetekkel, helyi hatóságokkal és az intézkedés által esetlegesen érintett szakpolitikai ágazatok (pl. halászat, tengeri szállítás, idegenforgalom stb.) képviselőivel. Az ilyen összetett intézkedések sikeres végrehajtásának biztosításához erős politikai támogatásra és széles körű nyilvános konszenzusra, valamint hosszú távú jövőképre van szükség. 

A viharterelő kapuk és az árvízvédelmi gátak magas szintű védelmet nyújtanak az alacsonyan fekvő part menti területek számára azáltal, hogy fizikai gátat képeznek az áradások ellen. Különösen a rendkívül sérülékeny és értékes tengerparti városi és infrastrukturális területek védelmére használják őket. A meglévő kapuk és korlátok (Hollandia, Egyesült Királyság, Velence, Szentpétervár) hatékonyak a viharhullámok ellen. A rögzített szerkezetek helyett a mobil akadályok használata lehetővé teszi, hogy a vízi utak normál körülmények között is nyitva maradjanak. Ezek lehetővé teszik az állandó bezáráshoz kapcsolódó (környezeti, társadalmi, gazdasági) hatások korlátozását. A világ mobil akadályainak sikeres példáit az I-Storms, a vihartúlfeszültség-korlátok nemzetközi hálózata osztja meg. Célja, hogy megkönnyítse a hasonló kihívásokkal szembesülő akadálytervezők és üzemeltetők közötti tudáscserét és tapasztalatcserét. 

A viharkapuk egyik fő korlátozó tényezője a magas tőke- és karbantartási költségek, mivel jelentős beruházásokra van szükség e szerkezetek megépítéséhez és folyamatos karbantartásához. Az ilyen intézkedések környezeti hatása egy másik kulcsfontosságú kérdés, amelyet figyelembe kell venni. A mobil akadályok építése a természeti környezet nagymértékű módosulásához vezethet, és a kapcsolódó környezeti hatásokat a tervezési szakaszban megfelelően értékelni és minimalizálni kell. Ha túl gyakran használják, a mobil kapuk és az árvízvédelmi gátak korlátozhatják a vízcserét a torkolati és lagúna élőhelyeken. 

Egy másik fontos kérdés az, hogy ezek az akadályok milyen mértékben maradnak életképesek a jövőbeli éghajlatváltozás és a tengerszint emelkedése fényében. London esetében a Temze-akadály várhatóan 2070-ig továbbra is védi a várost a jelenlegi szabványnak megfelelően. A Temze torkolatának 2100-as tervét úgy tervezték, hogy alkalmazkodjon a tengerszint emelkedésének különböző sebességeihez és a torkolatot érintő változásokhoz. A terv különböző lehetőségeket határoz meg a Temze-akadály javítására vagy lecserélésére. A terv teljes felülvizsgálatát és aktualizálását 10 évente tervezik. 

Más korlátozó tényezők azzal kapcsolatosak, hogy az előrejelző rendszerek képesek-e az árvízi esemény megbízható módon történő korai előrejelzésére, ezáltal lehetővé téve az időben záródó kapuk eljárásainak aktiválását. Az akadályok felszámolásához szükséges idő a konkrét technikai szempontoktól és az egész terület összetett irányítási kérdéseitől függően változhat. Ez a hajózás, a kikötői szolgáltatások és más tevékenységek megszakítását vonhatja maga után. Az előrejelző rendszerek megbízhatóságának és pontosságának, valamint működési feltételek melletti használatának javításához elengedhetetlen a kutatásba és a technológiai innovációba történő folyamatos beruházás. 

Végezetül a rendszer műszaki hibáját (pl. egy nem megfelelően záródó akadályt) a nyilvánosság nagy kockázatnak tekintheti. A nyilvánosság és az érdekelt felek munkájának elfogadását elősegítheti a döntéshozatali folyamat általános átláthatósága. , Az érdekelt felek megfelelő bevonása, a nyilvános konzultáció és az informatív munkaértekezletek az átlátható folyamatbeállítások bevált eszközei. 

A viharkitörési kapuk és az árvízvédelmi gátak magas szintű védelmet nyújtanak a városi települések és az infrastruktúra számára a tenger felőli viharkitörésekkel és a kapcsolódó áradásokkal szemben. A rögzített kapukhoz képest ez a fajta infrastruktúra rugalmasabb megoldást kínál. Lehetővé teszi, hogy a vízi utak rendes körülmények között nyitva álljanak a természetes vízcsere és a vízi fajok mozgása, valamint az emberi tevékenységek, például a hajózás és a halászat számára. 

Nagy tőke- és karbantartási költségekre van szükség a viharos túlfeszültség-kapuk és árvízvédelmi gátak tervezéséhez, megépítéséhez és karbantartásához. A rendszer gyors aktiválásához szükséges információk megbízhatóságának és pontosságának javítása érdekében biztosítani kell a hidrológiai paraméterek nyomon követésébe, valamint az árvíz-előrejelzési és -riasztási rendszerekbe történő beruházásokat is. 

Az Egyesült Királyság Környezetvédelmi Ügynöksége szerint a Temze-akadály megépítése 1982-ben 535 millió GBP-be került (körülbelül 1,7 milliárd GBP-be, azaz 2,5 milliárd EUR-ba 2007-ben). A működési költségek évente mintegy 8 millió GBP-t tesznek ki (2013-as árakon körülbelül 9,5 millió EUR-t). A hivatalos becslések szerint a mózesi rendszer kiépítése (beleértve a velencei lagúna bejáratánál lévő négy mobil akadályt) 5,49 milliárd euróba került. A becslés két további tevékenységet is tartalmaz, nevezetesen a velencei Arsenal létesítményeinek átminősítését a MOSE-rendszer karbantartása és üzemeltetése érdekében, valamint a mobil akadályok lagúnakörnyezetbe való integrálásának javításához szükséges átminősítési munkálatokat. 

Az uniós árvízvédelmi irányelv jogi keretet biztosít az árvízvédelmi intézkedésekhez és a védelemhez. Mivel a fő infrastrukturális rendszerek, a viharkitörési kapuk és az árvízvédelmi korlátok valószínűleg részét képezik az irányelvben előírt árvízvédelmi tervnek, amelyet stratégiai környezeti vizsgálatnak (SKV-irányelv) vetnek alá. A járulékos munkálatok, a viharkitörési kapuk és az árvízvédelmi gátak az E. környezetvédelmi hatásvizsgálat II. mellékletébe tartoznak: a tagállamok eseti alapon vagy küszöbértékek és kritériumok alapján döntenek arról, hogy a II. mellékletben szereplő projekteket alá kell-e vetni KHV-eljárásnak.

Ezen összetett és gyakran nagyszabású mérnöki megoldások kialakítása hosszú folyamat, amelyet részletes modellezési, értékelési és tervezési szakaszoknak kell megelőzniük. Normális esetben az érc több mint 15 évig tart. 

A viharos túlfeszültség-kapuk és az árvízvédelmi gátak várható élettartama hosszú (több mint 50 év). Teljes élettartamuk és megfelelő, kockázatmentes működésük biztosítása érdekében folyamatos karbantartásra van szükség. A környezetre gyakorolt lehetséges hatások nyomon követése szintén alapvető fontosságú.