Að taka tillit til áhættu vegna loftslagsbreytinga við skipulagningu nútímavæðingar járnbrautargangsins í Slóvakíu

Náttúruleg skilyrði Slóvakíu eru mjög fjölbreytt hvað varðar landslag, loftslag, gróður og atvinnustarfsemi. Suðurhluti landsins er að mestu láglendi, þ.e. hlýrri og þurrari, en fjalllendi norðursins er kaldara og rakt loftslag. Þessi fjölbreytni er ein af ástæðunum fyrir fjölbreyttri náttúrulegri áhættu af völdum loftslagsatburða sem hafa áhrif á járnbrautarflutninga og líklegt er að loftslagsbreytingar versni.

Samkvæmt aðlögunaráætlun Lýðveldisins Slóvakíu um andhverf áhrif loftslagsbreytinga hækkaði árlegur meðalhiti um 1,73 °C á tímabilinu 1881 — 2017. Breytileiki loftslagsins er einnig að breytast, einkum hvað varðar úrkomu: á sama tímabili varð vart við verulega aukna úrkomu til skamms tíma, sem leiddi til aukinnar hættu á staðbundnum flóðum.

Búist er við að loftslagsbreytingar hækki enn frekar árlegan meðalhiti í Slóvakíu um 2 °C (RCP 4.5 sviðsmynd) og 4 °C (RCP 8.5 sviðsmynd) samanborið við tímabilið 1951–1980. Samhliða hnattrænni hlýnun, mun tíðni öfga í loftslagi, þar á meðal þungur stormur, torrential rigningar, sterkir vindar og hitabylgjur, líklega aukast. Öfgar í veðri eru hugsanlega hættulegustu birtingarmynd loftslagsbreytinga fyrir flutningageirann og einkum fyrir járnbrautarflutninga, sem valda tjóni á járnbrautargrunnvirkjum og röskun á umferð. Helstu áhrif eru flóð (vegna flóða eða leifturflóða), skriðufalla (í tengslum við flóð) eða mikinn vind sem veldur mannvirkjum sjálfum eða fallnum trjám á brautinni. Jafnvel á veturna er gert ráð fyrir að hættuleg fyrirbæri sem ógna járnbrautarumferð, svo sem frosti regni eða snjóflóðum, verði tíðari vegna tíðari hitabreytinga.

Heildarmarkmið Slóvakíu til nútímavæðingarverkefnisins á járnbrautum eru: I) auka gæði og samkeppnishæfni járnbrautarflutninga, ii) auka ávinninginn af þessari flutningsmáta 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 grundvallarforsendunum til að ná markmiðum verkefnisins og þar með hlutverk þess í þágu efnahags- og umhverfisverndar er að tryggja viðnámsþrótt járnbrautargrunnvirkja og reksturs í loftslagsmálum.

Gert er ráð fyrir að járnbrautarflutningar muni takast á við í framtíðinni og vegna langs líftíma járnbrautargrunnvirkja, þarf að skipuleggja og undirbúa grunnþættina á tilhlýðilegan hátt. Þetta felur í sér að greining á áhættu vegna loftslagsbreytinga og veikleika hvað varðar eignir og rekstur járnbrauta verður að vera óaðskiljanlegur hluti af nútímavæðingarverkefninu. Viðbrögð við aðlögun, sem mælt er með, miða að því að tryggja ótruflaðan rekstur járnbrauta, jafnvel þegar um er að ræða óvenjuleg veðurskilyrði og til að koma í veg fyrir röskun á járnbrautarflutningum vegna langtímahorfa í loftslagi, s.s. hækkun hitastigs.

Áhætta og veikleikar vegna loftslagsbreytinga að því er varðar eignir og rekstur járnbrauta voru greindar og lagðar voru til aðlögunarráðstafanir sem lagðar voru til sem liður í hagkvæmniathuguninni á nútímavæðingu járnbrautaverkefnisins. 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 Samgöngurannsóknarmiðstöð Slóvakíu og ráðgjafar fyrir samgöngu- og byggingarráðuneytið.

Nánar tiltekið var áhættu- og varnarleysismat útfært fyrir einstaka hluta járnbrautarinnar sem verið er að skoða og samþætta þáttinn í starfsemislýsingunni (fyrirbæri vegna loftslagsbreytinga sem hafa áhrif á járnbrautarflutninga) og næmi (þar sem kerfið er næmt fyrir að verða fyrir áhrifum af áhrifum loftslagsbreytinga). Áhætta var rakin til járnbrautarhlutanna og járnbrautarhlutanna (t.d. brýr, jarðgöng) samkvæmt eftirfarandi flokkun:

• Óverulegt (blátt), hægt er að taka á áhættu með staðlaðri tæknilegri hönnun á eignum járnbrauta eða innan venjulegs rekstrar.
• Lítil (græn), áhætta krefst breytinga að hluta á tæknilegri hönnun eða starfrækslu.
• Miðlungs (gult), áhætta krefst umtalsverðra breytinga á tæknilegri hönnun eða áhættustjórnun.
• Verulegur (rauður), áhætta krefst grundvallarbreytinga á tæknilegri hönnun eða neyðarstjórnun,
• Hamfarir (svartur), áhætta getur leitt til langtíma lokunar rekstrar eða tjóns á eignum járnbrauta. Annað vegvísun er mjög mælt með.

Á grundvelli tegundar og umfangs áhættu sem greinst hefur verið hefur verið lagt til svar við aðlögun fyrir viðkomandi hluta leiðarinnar og felld inn í verkefnisskjalahluta undirbúnings- og hönnunaráfangans. Tillögur að aðlögunarráðstöfunum má flokka í þrjá flokka:

• Tæknilegir valkostir, auka viðnámsþrótt nauðsynlegra járnbrautargrunnvirkja til öfgakenndra veðuratburða og þróun loftslagsbreytinga. Þessar ráðstafanir, sem miða að því að koma í veg fyrir röskun á aðgengi að grunnvirkjum, fela í sér: I) vindheldni katlakerfisins (t.d. þola vindhraða yfir 30 m/s), II) aukin afkastageta frárennsliskerfisins, s.s. ræsi sem geta tekist á við meira vatnsmagn og bætt framræslu járnbrautarundirvagna, jarðganga og brúamannvirki; III) aukin jöfnun járnbrauta yfir mögulegum flóðamörkum (milliQ₁₀₀ til Q₁₀₀₀ eftir aðstæðum á staðnum), draga úr hallahalla til að koma í veg fyrir skriðuföll, IV) þola brúarvirki og djúpar brúarsúlur; V) notkun á mjög vatnsþolnum byggingarefnum fyrir járnbrautarundirflokk og aðra íhluti; VI) sveigjanleg aðferð við uppsetningu teina sem dregur verulega úr aflögun teina vegna mikils hitastigs, VII) uppsetning varnarkerfa burðarvirkis (t.d. vindrof, viðhaldsveggir, safnhleðslur).
• Stjórnunarmöguleikar, veita lausnir þegar öfgafullir veðuratburðir eiga sér stað og röskun á innviðum á sér stað. Þessir valkostir hjálpa til við að lágmarka neikvæð áhrif öfgafullra atburða og fela í sér: i. aukið viðhald og eftirlit með hlutum sem eru í hættu, t.d. rofar fyrir búnað, teinar og katlar með skynjara sem vakta hitastig (fyrir ofhitun og frystingu), ísingu, snjókomu eða vindhraða; II) veiting flutninga með hópbifreiðum sem koma í staðinn ef truflun verður á járnbrautarflutningum tímabundið; iii. að tryggja aðrar járnbrautir og skilvirka stjórnun flutninga í neyðartilvikum, IV) ráðstafanir sem lúta að umhverfisstjórnun (t.d. endurræktun vatnasvæða).
• Viðvörunarkerfi, vöktun og spár sem miða að því að auka viðbúnað og gera kleift að grípa til ráðstafana fyrir fram á sviði umferðarstjórnunar. Þessi formgerðarflokkun ráðstafana byggist á kerfi Slóvakískrar vatnaveðurfræðistofnunar (SHMI) sem er innleitt og virkt vöktunar-, spá- og viðvörunarkerfi Slóvakíu (SHMI), það fjallar um "járnbraut sniðin" eftirlit og spá kerfi sem leggur áherslu á atburði sem eru sérstaklega skaðlegir fyrir járnbraut, svo sem sterkan vind, ísingu, flóð eða mikla snjókomu. Með því að veita viðvörunarkerfi verður dregið úr neikvæðum áhrifum erfiðra veðuratburða á járnbrautarflutningakerfi og hagkerfið í heild.

Hluti fyrirhugaðra ráðstafana hefur verið hrint í framkvæmd á þeim hlutum járnbrautarganganna sem þegar hafa verið færðir til nútímahorfs. Til dæmis eru byggingarframkvæmdir í ganginum á milli bæjanna Puchov og Povazka Tepla (15,9 km að lengd), þar á meðal tvö göng (háð 1,1 og 1,8 km löng) og þrjár helstu brýr yfir Váh-á og vatnsgeyminn Nosice. Gert er ráð fyrir að öllu gangnum Puchov-Zilina (44 km langur) verði lokið í lok árs 2021. Þetta er hinn hluti gangsins sem á að nútímavæða milli Bratislava og Zilina (u.þ.b. 200 km langur), sem hluti þess hefur verið nútímavæddur á fyrra áætlunartímabili (2007–2013). Meðal aðlögunarráðstafana í þessum þáttum eru: ráðstafanir til að tryggja flóðvörn upp að Q₅₀₀ flóðastigi, frárennsli járnbrauta undirflokki og halda veggjum sem styrkja brekkur með mikilli hættu á óstöðugleika. Allar brýr og jarðgöng eru hönnuð til að standast flóð og úrkomu (t.d. gegnum einangruð brúarþilför, þola brúarstoðir) og verður að prófa þau með tilliti til kyrrstöðu og hreyfiálags áður en þau eru tekin í notkun reglulega.

Helstu aðilar, sem koma að nútímavæðingu járnbrautarleiðarinnar í Slóvakíu og bera einnig ábyrgð á öflun og úthlutun fjármagns og verkefnastjórnunar, eru samgöngu- og byggingarmálaráðuneyti Lýðveldisins Slóvakíu og járnbrautir Lýðveldisins Slóvakíu (ŽSR). Fjölmargir aðrir aðilar tóku þátt í undirbúningsáfanga verkefnisins, þar á meðal fyrirtæki sem sjá um hagkvæmniathuganir, mat á umhverfisáhrifum og fyrirtæki sem veita veikleikamat og sönnun fyrir loftslagsbreytingum á verkefninu. Framkvæmd ráðstafananna í einstökum hlutum leiðarinnar er framkvæmd af hönnunarfyrirtækjum sem hafa verið valin með opinberu útboðsferli.

Samgöngurannsóknamiðstöð Lýðveldisins Slóvakíu og Evrópusamtök ráðgjafa hafa tekið þátt sem aðalaðilar sem tryggja sannprófun á loftslagi eða verkefnið í heild. Þeir framkvæmdu mat og tilmæli samkvæmt "Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects" unnin af Integra Consulting (conultancy company).

Einn helsti drifkrafturinn í nútímavæðingu járnbrautarverkefnisins er sá stuðningur sem það getur veitt efnahagsþróun og hagsæld, sérstaklega afskekktari svæðum Slóvakíu. Nægilegt framboð á fjármagni, bæði úr evrópskum og landsbundnum úrræðum, innleiðing nútímavæðingar járnbrauta í innlendum og svæðisbundnum samgönguáætlunum og sveitarfélögum við skipulagningu og framkvæmd verkefnisins hefur einnig gegnt mikilvægu lykilhlutverki fyrir nútímavæðingu járnbrauta.

Einnig gætu verið einhverjir takmarkandi þættir sem geta hindrað ferlið, þ.e. stangast á við markmið um umhverfisvernd, einkum í tengslum við sundrun landslags eða stangast á við staðbundin samfélög sem hafa áhyggjur af aukinni hávaðamengun og neyslu lands sem geta takmarkað þéttbýlisþróun. Eftir því sem járnbrautarframkvæmdir halda áfram er leitað að þessum vandamálum með samráði við fulltrúa sveitarfélagsins og ræða við sérfræðinga í flutningamálum sem taka þátt í verkefninu sem miðar að því að finna lausnir sem gagnast gagnkvæmum hagsmunum.

Helsta fjármögnunarleiðin á öllum stigum nútímavæðingarverkefnisins á járnbrautum (undirbúningur, hönnun og framkvæmd) er aðgerðaáætlunin Integrated Infrastructure 2014-2020 (OPII), þar á eftir OPII fyrir tímabilið 2007–2013. Heildarúthlutun OPII 2014–2020 Forgangsaðgerðasvið 1 — með áherslu á járnbrautargrunnvirki innan grunnnets samevrópska flutninganetsins — er 853,9 milljónir evra, þar af 725,8 milljónir evra sem framkvæmdastjórn Evrópusambandsins lætur í té í gegnum Samheldnisjóðinn og eftirstöðvar 128,1 evra með sameiginlegri fjármögnun frá fjárlögum ríkisins. Frekari efnahagslegur auður skal einnig tryggður með OPII-áætluninni fyrir næsta áætlunartímabil 2021–2027.

Með hliðsjón af þessari heildartölu er ekki enn hægt að magngreina heildarfjárhagskostnað vegna nútímavæðingar allrar gangsins þar sem meirihluti heildarlengdarinnar er enn á undirbúningsáfanganum. Fjárhagstölurnar eru aðeins í boði fyrir ganginn hluta sem þegar hafa verið nútímavæddir eða eru í smíðum. Til dæmis, heildar fjárhagsáætlun byggingarframkvæmda sem fer fram í kaflanum Půchov — Považská Teplá nú í smíðum er 365 milljónir evra. Í þessu tilviki er framlag OPII 2014–2020 361 milljón evra. Kostnaður við tæknilegar ráðstafanir til að auka viðnámsþol járnbrauta vegna loftslagsbreytinga er þó ekki tiltækur sérstaklega þar sem þær eru óaðskiljanlegur hluti af heildarmannvirkjum.

Helsti heildarávinningur af verkefninu til nútímavæðingar járnbrauta eru m.a.: aðlaðandi, hraðari og þægilegri járnbraut flutninga; minni losun vegna flutninga í samanburði við flutninga á vegum, betri samkeppnishæfni lítilla og meðalstórra fyrirtækja, heilsubætur vegna minni loftmengunar og minni hávaðamengunar í samanburði við flutninga á vegum. Að því er varðar aðlögun að loftslagsbreytingum er gert ráð fyrir að verkefnið muni auka viðnámsþrótt járnbrautarflutningakerfisins og tryggja rekstur einnig á miklum veðuratburðum.

Þróun samgöngugrunnvirkja í Slóvakíu er stýrt af skipulagsáætlun Lýðveldisins Slóvakíu til ársins 2030, þar sem einnig er fjallað um járnbrautargrunnvirki. Í áætlun Lýðveldisins Slóvakíu um aðlögun að loftslagsbreytingum, sem samþykkt var 2014 og uppfærð árið 2018, er kveðið á um tilvísanir í aðlögunarráðstafanir sem hrinda skal í framkvæmd fyrir ýmsa geira, þ.m.t. flutninga.

Rannsóknirnar sem gerðar voru innan undirbúningsáfanga nútímavæðingarverkefnisins (hæfisrannsókn, áhrifagreining, veikleikagreining, tillaga um aðlögunarráðstafanir) eru nú tilbúin nánast fyrir alla lengd járnbrautargangsins. Undirbúningur þeirra tók nokkra mánuði upp í u.þ.b. tvö ár eftir umfangi og margbreytileika tiltekins járnbrautarhluta sem fjallað er um. Framkvæmd hófst og er í gangi á einhverjum hluta gangsins. Nútímavæðingu Bratislava — Žilina hluta sem er u.þ.b. 200 km að lengd er næstum lokið; Loftslagsvörn járnbrautarinnar er óaðskiljanlegur hluti mannvirkjagerðar. Vegna mikils fjölda áhrifaþátta er ekki enn hægt að skilgreina lokadag gangsins í heild.

Tæknilegar ráðstafanir til að auka viðnámsþol járnbrauta í loftslagi hafa nokkra áratugi, allt eftir því hversu mikið viðhald er. Líftími járnbrautargrunnvirkja er einnig mjög langur í röð tíu ára allt að 100 ár eða jafnvel meira, ef vel viðhaldið og stöðugt eftirlit.

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