Að taka upp hættu á loftslagsbreytingum við skipulagningu nútímavæðingar járnbrautargangsins í Slóvakíu

Náttúrleg skilyrði Slóvakíu eru mjög fjölbreytt hvað varðar landslag, loftslag, gróður og atvinnustarfsemi. Suðurhluti landsins er að mestu láglendi, þ.e. hlýrra og þurrara, en fjalllendið norður hefur kaldara og rakt loftslag. Þessi fjölbreytni er ein af ástæðunum fyrir margvíslegri náttúrulegri áhættu sem stafar af veðuratburðum sem hafa áhrif á járnbrautarflutninga, sem líklegt er að aukist vegna loftslagsbreytinga.

Samkvæmt aðlögunaráætlun Lýðveldisins Slóvakíu um skaðleg áhrif loftslagsbreytinga hækkaði ársmeðalhitinn um 1,73 °C á tímabilinu 1881–2017. Breytileiki í loftslagi er einnig að breytast, sérstaklega hvað varðar úrkomu: Á sama tímabili varð vart við marktæka aukningu á mikilli úrkomu til skamms tíma sem leiddi til aukinnar hættu á staðbundnum flóðum.

Gert er ráð fyrir að loftslagsbreytingar hækki enn frekar ársmeðalhita í Slóvakíu um 2°C (RCP 4.5 sviðsmynd) og 4°C (RCP 8.5 sviðsmynd) samanborið við tímabilið 1951-1980. Samhliða hlýnun jarðar munu öfgar í loftslagi, þar á meðal miklar stormar, torrential rigningar, sterkir vindar og hitabylgjur, líklega aukast. Veðuröfgar eru hugsanlega hættulegasta birtingarmynd loftslagsbreytinga fyrir flutningageirann og sérstaklega fyrir járnbrautarflutninga, sem veldur skemmdum á járnbrautargrunnvirkjum og röskun á umferð. Helstu áhrifin eru flóð (vegna flóða í ám eða flassum), skriðuföll (í tengslum við flóð) eða þungur vindur sem veldur innviðum skaða sig eða með fallnum trjám á brautinni. Jafnvel á veturna er búist við að hættuleg fyrirbæri sem ógna járnbrautarumferð, svo sem frostregn eða snjóflóð, verði tíðari vegna tíðari hitasveiflu.

Heildarmarkmið verkefnisins um nútímavæðingu járnbrauta í Slóvakíu er að: i. auka gæði og samkeppnishæfni járnbrautarflutninga, ii. auka ávinning af þessari flutningsaðferð fyrir hagkerfið og samþættingu Slóvakíu við alþjóðleg flutninganet og iii. stuðla að umhverfisvernd með því að þróa umhverfisvæna flutningalausn sem kemur í stað annarra flutningsmáta (einkum flutninga á vegum). Ein af grundvallarforsendum þess að markmiðum verkefnisins verði náð og þar með hlutverk þess í efnahags- og umhverfisvernd er að tryggja viðnámsþrótt járnbrautagrunnvirkja og reksturs í loftslagsmálum.

Búist er við því að járnbrautaflutningar muni takast á við víðtækar loftslagsbreytingar í framtíðinni og vegna mjög langs líftíma járnbrautarinnviða þarf að skipuleggja og undirbúa ferlið við að gera innviði loftslagshelda. Þetta felur í sér að greining á hættu á loftslagsbreytingum og veikleikum í eignum og rekstri járnbrautarflutninga verður að vera óaðskiljanlegur hluti af nútímavæðingarverkefninu. Ráðlögð aðlögunarviðbrögð miða að því að tryggja ótruflaða járnbrautarstarfsemi, jafnvel við öfgafull veðurskilyrði og til að koma í veg fyrir röskun á járnbrautarflutningum vegna langtímaþróunar í loftslagi, svo sem hitahækkun.

Áhættur og veikleikar vegna loftslagsbreytinga á eignum og rekstri járnbrautaflutninga voru greindir og aðlögunarráðstafanir sem lagðar voru til í kjölfarið sem hluti af hagkvæmniathugun á verkefni til nútímavæðingar járnbrauta. Slík greining var útfærð í samræmi við viðmiðunarregluna „Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects“(á slóvakísku), sem var þróuð árið 2018 af Transport Research Centre of Slovakia og ráðgjöfum samgöngu- og byggingarmálaráðuneytisins.

Sérstaklega var áhættu- og varnarleysismat útfært fyrir einstaka hluta járnbrautarinnar sem verið er að skoða, sem samþætti þætti lýsingar (fyrirbæri sem búast má við vegna loftslagsbreytinga sem hafa áhrif á járnbrautarflutninga) og næmi (þar sem kerfið er næmt fyrir áhrifum af áhrifum loftslagsbreytinga). Áhætta var rakin til járnbrautarhluta og járnbrautarhluta (t.d. brýr, jarðgöng) samkvæmt eftirfarandi flokkun:

• óveruleg (blár); hægt er að takast á við áhættu með staðlaðri tæknihönnun járnbrautareigna eða innan venjulegs rekstrar.
• lítið (grænt), hætta krefst þess að tæknilegri hönnun eða rekstri sé breytt að hluta til.
• miðlungs (gult), áhætta krefst verulegra breytinga á tæknilegri hönnun eða áhættustýringu.
• marktækt (rautt), áhætta krefst grundvallarbreytinga á tæknilegri hönnun eða neyðarstjórnun,
• hamfarir (svart), hætta getur leitt til þess að rekstri eða skemmdum á eignum járnbrauta verði lokað til langs tíma. Önnur vegvísun er mjög mælt með.

Á grundvelli tegundar og umfangs greindra áhættuþátta hafa verið lagðar til aðlögunarviðbrögð fyrir viðkomandi hluta gangsins og felld inn í verklýsingarhluta undirbúnings- og hönnunaráfangans. Hægt er að flokka fyrirhugaðar aðlögunarráðstafanir í þrjá flokka:

• Tæknilegir valkostir, aukin viðnámsþol nauðsynlegra járnbrautargrunnvirkja gagnvart öfgakenndum veðuratburðum og þróun loftslagsbreytinga. Þessar ráðstafanir, sem miða að því að koma í veg fyrir röskun á tiltækileika grunnvirkja, eru m.a.: i. vindvörn katarakerfisins (t.d. þolir vindhraða sem er meiri en 30 m/s), ii. aukin afkastageta frárennsliskerfisins, s.s. ræsi sem ráða við meira vatnsmagn og bætt afrennsli undirlags járnbrauta, jarðganga og brúarmannvirkja, iii. aukin röðun járnbrauta yfir mörkum mögulegs flóðs (á bilinu ₁₀₀ til Q ₁₀₀₀ eftir aðstæðum á staðnum), að draga úr hallahalla sem forvörnum gegn skriðuföllum, iv. þolin brúarvirki og djúpar brúarstoðir, v. notkun á mjög vatnsþolnum byggingarefnum fyrir járnbrautarundirflokk og aðra íhluti, vi. sveigjanleg leið til að festa teina, sem dregur verulega úr aflögun teina vegna mikils hitastigs, vii. uppsetning varnarbúnaðar fyrir burðarvirki (t.d. vindbrjótar, veggir sem haldast í, fyllingar).
• Stjórn valkostir, veita lausnir þegar öfgafullt veður atburðir eiga sér stað og innviði röskun á sér stað. Þessir valkostir hjálpa til við að lágmarka neikvæð áhrif öfgafullra atburða og fela í sér: i. aukið viðhald og eftirlit með áhættuhlutum, t.d. útbúnaðarrofar, teinar og miðstöðvar með vöktunarhitastigi skynjara (fyrir ofhitnun og frystingu), ísingu, snjókomu eða vindhraða, ii. að veita aðra flutningaþjónustu með hópbifreiðum ef um er að ræða tímabundna truflun á járnbrautarflutningum, iii. að tryggja aðrar járnbrautarleiðir og skilvirka stjórnun neyðarflutninga, iv. ráðstafanir sem varða umhverfisstjórnun (t.d. endurræktun vatnasviða).
• Viðvörunarkerfi, vöktun og spár sem miða að því að auka viðbúnað og gera kleift að grípa til umferðarstjórnunarráðstafana fyrir fram. Þessi tegund ráðstafana byggir á framkvæmd og aðgerð vöktunar-, spá- og viðvörunarkerfi Slovak Hydrometeorological Institute (SHMI); hún fjallar um vöktunar- og spákerfi sem er sniðið að „járnbrautum“ þar sem áhersla er lögð á atburði sem eru sérstaklega skaðlegir járnbrautum, s.s. mikinn vind, ísingu, flóð eða mikinn snjókomu. Með því að veita snemma viðvörun kerfi, neikvæð áhrif öfgafullt veður atburða á járnbrautum flutninga kerfi og allt hagkerfið verður lágmarkað.

Hluti af fyrirhuguðum ráðstöfunum hefur verið hrint í framkvæmd í þeim hlutum járnbrautargangsins sem þegar hafa verið færðir til nútímahorfs. Til dæmis eru framkvæmdir nú í gangi í ganginn kafla milli bæjanna Puchov og Povazka Tepla (15,9 km löng), þar á meðal tvö göng (hver um sig 1,1 og 1,8 km löng) og þrjár helstu brýr yfir Váh River og vatnsgeymi Nosice. Búist er við að öllum gönguhlutanum Puchov-Zilina (44 km löng) verði lokið í lok árs 2021. Þetta er eftirstandandi ganginn kafla til að nútímavæða milli Bratislava og Zilina (u.þ.b. 200 km löng), hluti sem hefur verið modernized á fyrra forritunartímabili (2007–2013). Ráðstafanir til aðlögunar í þessum liðum eru m.a.: ráðstafanir til að tryggja flóðavernd allt að Q ₅₀₀ flóðastigi, framræslu járnbrautarundirlags og halda veggjum sem styrkja brekkur með mikilli hættu á óstöðugleika. Allar brýr og jarðgöng eru hönnuð til að þola flóð og úrkomu úr hvirfli (t.d. í gegnum einangruð brúarþilfar, þolnar brúarsúlur) og verður að prófa þau með tilliti til kyrrstöðu- og hreyfiálags áður en þau eru tekin í notkun reglulega.

Helstu aðilar sem taka þátt í nútímavæðingu járnbrautargangsins í Slóvakíu, sem einnig bera ábyrgð á öflun og úthlutun fjármagns og verkefnastjórnun, eru samgöngu- og byggingarráðuneytið í Slóvakíu og járnbrautir í Slóvakíu (ŽSR). Fjölmargir aðrir aðilar tóku þátt í undirbúningsstigi verkefnisins, þar á meðal fyrirtæki sem sjá um hagkvæmniathuganir, mat á umhverfisáhrifum og fyrirtæki sem leggja fram veikleikamat og staðfestingu á loftslagsbreytingum. Framkvæmd ráðstafananna í einstökum hlutum gangsins er í höndum hönnunarframkvæmdafyrirtækja sem hafa verið valin af opinberu útboðsferli.

Samgöngurannsóknarmiðstöð Lýðveldisins Slóvakíu og Evrópusamtök ráðgjafa hafa tekið þátt í að tryggja loftslagssönnun eða verkefnið í heild sinni. They carried out assessments and recommendations according to the “Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects” prepared by Integra Consulting (consultancy company).

Einn helsti drifkrafturinn í nútímavæðingu járnbrautaverkefnisins er stuðningurinn sem það getur veitt efnahagsþróun og hagsæld, sérstaklega á afskekktari svæðum í Slóvakíu. Nægilegt framboð á fjármagni frá bæði evrópskum og innlendum auðlindum, innlimun nútímavæðingar járnbrauta í innanlands- og svæðisbundnar flutningaáætlanir og stuðningur sveitarfélaga við skipulagningu og framkvæmd verkefnisins hefur einnig gegnt viðeigandi lykilhlutverki fyrir verkefnið um nútímavæðingu járnbrauta.

Einnig kunna að vera skilgreindir takmarkandi þættir sem geta komið í veg fyrir ferlið, þ.e. átök við markmið um umhverfisvernd sem einkum tengjast uppskiptingu landslags eða árekstrum við nærsamfélög sem hafa áhyggjur af aukinni hávaðamengun og landnotkun sem geta takmarkað þéttbýlisþróun. Eftir því sem leið á framkvæmdir járnbrauta nálgast það þessi vandamál með samráði við fulltrúa sveitarfélagsins og umræðu við flutningasérfræðinga sem taka þátt í verkefninu og miða að því að finna lausnir sem eru gagnkvæmar.

Helsta fjármögnunargerningurinn á öllum stigum verkefnisins um nútímavæðingu járnbrauta (undirbúningur, hönnun og framkvæmd) er samþætt grunnvirki aðgerðaáætlunarinnar 2014-2020 (OPII), en á undan því kom OPII fyrir tímabilið 2007-2013. Heildarúthlutun OPII 2014–2020 forgangssviðs 1 - með áherslu á járnbrautarinnviði innan grunnnets samevrópska flutninganetsins - er 853,9 milljónir evra, þar af 725,8 milljónir evra frá framkvæmdastjórn Evrópusambandsins í gegnum Samheldnisjóðinn og 128,1 evrur sem eftir eru, táknuð með landsbundinni samfjármögnun af fjárlögum ríkisins. OPII-samtökin skulu einnig tryggja frekari efnahagslegan auð fyrir næsta áætlunartímabil 2021–2027.

Miðað við þessa heildartölu er ekki enn hægt að mæla heildarfjárhagskostnað vegna nútímavæðingar allrar gangsins, þar sem meirihluti heildarlengdar hans er enn í undirbúningsfasa. Fjárhagslegar tölur eru aðeins í boði fyrir ganginn köflum sem hafa þegar verið modernized eða eru í smíðum. Til dæmis er heildarfjárhagsáætlun byggingarvinnunnar sem fer fram í kaflanum Půchov - Považská Teplá sem nú er í byggingu 365 milljónir evra. Í þessu tilviki er framlagið frá OPII 2014–2020 361 milljón evra. Kostnaður við tæknilegar ráðstafanir, sem auka viðnámsþrótt járnbrauta vegna loftslagsbreytinga, er þó ekki í boði sérstaklega þar sem þær eru óaðskiljanlegur hluti af heildarmannvirkjum.

Helstu heildar vænta ávinning af járnbraut nútímavæðingu verkefni eru: aðlaðandi, hraðari og þægilegri járnbrautarflutningar; minni losun við flutninga samanborið við flutninga á vegum, betri samkeppnishæfni lítilla og meðalstórra fyrirtækja, heilsufarslegur ávinningur vegna minni loftmengunar og minni hávaðamengunar er enn í samanburði við flutninga á vegum. Að því er varðar aðlögun að loftslagsbreytingum er gert ráð fyrir að verkefnið auki viðnámsþrótt járnbrautarflutningakerfisins og tryggi einnig rekstur við öfgakennda veðuratburði.

Þróun samgöngugrunnvirkja í Slóvakíu er stýrt af stefnumótandi samgönguþróunaráætlun Lýðveldisins Slóvakíu til ársins 2030 sem fjallar einnig um járnbrautargrunnvirki. Í áætlun Slóvakíu um aðlögun að loftslagsbreytingum, sem var samþykkt 2014 og uppfærð árið 2018, er kveðið á um tilvísanir í aðlögunarráðstafanir sem hrinda á í framkvæmd í ýmsum geirum, þ.m.t. í flutningum.

Rannsóknirnar sem gerðar eru innan undirbúningsstigs nútímavæðingarverkefnisins (hagkvæmnirannsókn, áhrifagreining, varnarleysisgreining, tillaga um aðlögunarráðstafanir) eru nú næstum tilbúnar fyrir alla lengd járnbrautargangsins. Undirbúningur þeirra tók á milli nokkurra mánaða til u.þ.b. tveggja ára í samræmi við umfang og flækjustig tiltekins járnbrautarhluta sem um ræðir. Framkvæmd hófst og er í gangi á einhverjum hluta gangsins. Nútímavæðingu vinnu Bratislava - Zilina kafla um það bil 200 km lengd er næstum lokið; Loftslagsþétting járnbrautarinnar er óaðskiljanlegur hluti mannvirkjagerðar. Vegna mikils fjölda áhrifaþátta er ekki enn hægt að skilgreina lokadag alls gangsins.

Tæknilegar ráðstafanir sem auka viðnámsþrótt járnbrauta hafa margra áratuga líftíma, allt eftir því hversu mikið viðhald er. Lengd járnbrautargrunnvirkja er einnig mjög löng í röð tuga ára í allt að 100 ár eða jafnvel meira, ef vel viðhaldið og stöðugt fylgst með.

Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
Tel.: +421 903244460; +421 0220297059
E-mail: hovorca@zsr.sk

Ministry of Transport and Construction of the Slovak Republic
Phone: +421 259494702
E-mail: info@mindop.sk