Hagfræðin við stjórnun þungra rigninga og storma í Kaupmannahöfn — The Cloudburst Management Plan

Í Kaupmannahöfn hefur átt sér stað fjórar úrkomur á síðustu sex árum. Sá stærsti, árið 2011, olli tjóni í heild meira en 6 ma.kr. Þetta felur ekki í sér beinan kostnað við viðgerðir á innviðum sveitarfélaga eða óbeinan kostnað, svo sem tekjutap, rekstrartap, hækkandi tryggingariðgjöld eða fyrirtæki sem kjósa að flytja frá Kaupmannahafnarborg.

Samkvæmt áætlun Kaupmannahafnar um loftslagsbreytingar er helsta áskorun Kaupmannahafnar í ljósi loftslagsbreytinga enn þyngri í framtíðinni. Búist er við að úrkoma aukist, en á sama tíma minnkar rigningaratburðir, sem leiðir til meiri rigninga og flóða í kjölfarið. Með því að nota spár IPCC undir A2 sviðsmyndinni gerir danska veðurstofan ráð fyrir að úrkoman verði 25-55 % meiri yfir vetrarmánuðina árið 2100, með minnkandi atburðum á sumrin um 0-40 %. Á sama tíma gæti mikil úrkoma aukist um 20-50 %. Aðlögunaráætlunin bendir til þess að álag regnsins með 10 ára ávöxtun muni aukast um 30 % fyrir 2100, sem er breyting sem myndi yfirþyrma núverandi frárennslis- og afrennsliskerfi.

Efnahagslegt mat á kostnaði vegna tjóns á Kaupmannahöfn ef ekkert er gert til að aðlaga núverandi afrennsli og fráveitukerfi er áætlað um 16 ma.kr. danskra króna á 100 árum. Allt að 9 milljarðar danskra króna hafa nú þegar verið "notaðir" í stóru úrkomuatburðunum undanfarið.

Mike URBAN, stærðfræðilegt afrennslislíkan, var notað til að greina núverandi aðstæður og meta áhrif loftslagsbreytinga á flóð í Kaupmannahöfn. Margar sviðsmyndir voru metnar með tímamörkunum 2010 (sem grunngildi), 2060 og 2110 og með því að skoða tíðni flóðaatburða í framtíðinni (10, 20,100 ár) og hvort loftslagsaðlögunarráðstöfunum sé hrint í framkvæmd eða ekki. Niðurstöður útreikninganna eru kynntar sem veikleikakort sem sýna breytileika í dýpi vatns fyrir flóðsvæðin. Niðurstöður líkanlíkansins fyrir 2060 sýna að 10 ára rigningaratburðir myndu flæða yfir svæði sem er stærra en árið 2010 (58 á móti 48 hekturum) en framkvæmd nýrra ráðstafana myndi draga úr flóðum vegna 100 ára rigninga. Niðurstöður sviðsmyndarinnar árið 2110 skoðuðu 100 ára rigningaratvik og muninn á flóðum með eða án loftslagsaðlögunar. Engin aðlögun myndi 742 hektarar borgarinnar verða flóð, með aðlögun aðeins 235 hektarar verða fyrir áhrifum.

Markmið Cloudburst-stjórnunaráætlunarinnar er að draga úr áhrifum flóða vegna mikilla rigninga, sem gert er ráð fyrir að auka tíðni vegna loftslagsbreytinga. Áætlunin byggir á ítarlegu félagshagfræðilegu mati til að ganga úr skugga um hvort skýjahrun og stormvatnsstjórnun geti borgað fyrir samfélagið í heild. Áður var losun fráveitu leyfð að jörð einu sinni á 10 ára fresti. Með nýju stjórnunaráætluninni verður losun fráveitu enn aðeins leyfð að ná jörðu einu sinni á 10 ára fresti, en meðalvatnshæð verður einmanalegt að fara yfir jörð um 10 cm á 100 ára fresti (nema svæði sem eru tilnefnd fyrir flóðavarnir).

Kaupmannahafnarborg hefur hvorki getu né efnahag til að framkvæma allar aðgerðir í einu. Áætlunin Cloudburst er starfrækt að lágmarki 20 ár og krefst þess að einstök verkefni séu sett í forgang í samræmi við áætlunina um loftslagsaðlögun í Kaupmannahöfn.

Fjallað verður um flóðahættu af völdum flóða með aðlögunarráðstöfunum til að geyma eða tæma umframvatn við yfirborð jarðar, s.s. með því að enduropna læki, byggja nýjar skurðir eða koma á vötnum og grænum rýmum, og með því að nota vegi með háum steinsteinum til að leiða flóðvatnið inn í þær. Þar að auki, á þéttbyggðasta svæði Mið Kaupmannahafnar, er hægt að flytja vatnið til hafnarinnar í gegnum stórar leiðslur. Einkum samanstendur Cloudburst stjórnunaráætlunin af fjórum yfirborðslausnum og lausnum sem byggjast á pípum, þ.m.t.:

• Óveðurvatnsvegi og röralagnir sem flytja vatn í átt að vötnum og höfninni,
• Kyrrsetning vegi til að geyma vatn;
• Varðhaldssvæði til að geyma mjög mikið magn af vatni, t.d. garða sem gætu orðið að vötnum við flóðatburði,
• Grænir vegir til að halda aftur af vatni á smærri hliðargötum.

300 verkefni eru skipulögð og borgarstjórn ákveður einu sinni á ári hvaða verkefni verða unnin með forgangsröðunarvali, að teknu tilliti til:

• Áhættusvæði: Í tengslum við áætlunina um loftslagsaðlögun í Kaupmannahöfn var gerð áhættugreining. Niðurstöðurnar voru kynntar sem áhættukort sem lýsir borgarsvæðum með mestu flóðahættu (gefið upp í DKK) og þar af leiðandi, þar af leiðandi, þar sem aðlögunaraðgerðir myndu hafa mest áhrif.
• Svæði þar sem auðvelt er að framkvæma ráðstafanir: Svæði þar sem hægt er að tæma flóðavatn með tiltölulega einföldum ráðstöfunum á staði þar sem það hefur ekki áhrif á. Þetta eru svæði nálægt höfninni eins og Ny Kongensgade og Ved Stranden þar sem pluvial flóð verkefni voru unnin árið 2012 til að vernda svæðin gegn flóðum með því að opna í bryggjunni og leyfa þannig regnvatninu að renna út í höfnina.
• Svæði þar sem þéttbýlisþróunarverkefni eru í gangi: Oft er hægt að draga verulega úr kostnaði vegna flóðaverkefna ef hann er framkvæmdur í tengslum við endurnýjunarverkefni og ný þéttbýlisþróunarverkefni (t.d. endurnýjun vega).
• Svæði þar sem hægt er að ná samverkandi áhrifum, t.d. með því að sameina framtaksverkefni um flóðaáhættu við önnur þéttbýlisskipulag, s.s. tilskipanir staðaryfirvalda um vatn.

Áætlað er að um 15 verkefni á ári verði framkvæmd á næstu 20-30 árum. Til viðbótar við forgangsröðun verkefna með tilliti til mikilvægis fyrir flóðvarnir var unnið félagslegt og hagrænt mat. Matið samanstendur af:

• Mat á hættunni á flóðum í meiri rigningu og torrential downpours og kostnaði vegna tjóns sem það getur valdið á næstu 100 árum ef við gerum ekkert ("viðskipti eins og venjulega").
• Útreikning á byggingar- og rekstrarkostnaði í hefðbundinni lausn (sewers) og samsettri staðgöngulausn.
• Samanburður á kostnaði í þessum tveimur lausnum og hagnaði í að draga úr tjóni í borginni í tengslum við "viðskipti eins og venjulega" (kostnaður og ábatagreining). Þessi útreikningur veitir svar við spurningunni um hvort lausnirnar séu hagstæðar í tengslum við að gera ekkert ("viðskipti eins og venjulega").
• Samanburður á hefðbundinni lausn og annarri lausn í tengslum við tilgreind þjónustumarkmið (kostnaðarhagkvæmnigreining), sem veitir svar við spurningunni um hvaða lausn er hagstæðust ef óskað er eftir að ná markmiðum sveitarfélagsins um þjónustu.

Í matinu var tekið tillit til 17 % nettógjaldsstuðuls og taps á skattalegri röskun sem nemur 20 % innan áætlaðs byggingarkostnaðar. Þar sem lausnirnar eru innleiddar smám saman á 20 árum er 1 % bætt við rekstrarkostnaði yfirborðslausnanna og,5 % á ári fyrir aðrar lausnir.

Matið leiddi í ljós að bæði hefðbundna fráveitulausnin og hin nýja lausn uppfylla markmið sveitarfélagsins varðandi storma og skýjahrinu, hefur lausnin í för með sér meiri nettóávinning. Áætlað er að hefðbundna fráveitulausnin muni kosta um 20 milljarða danskra króna samanborið við 13 milljarða DKK af annarri lausn. Báðar lausnirnar myndu draga úr kostnaði vegna tjóns um 16 milljarða danskra króna. þannig er hreinn hagnaður af lausninni 3 milljarðar danskra króna samanborið við nettó tap á hefðbundinni lausn upp á 4 milljarða danskra króna.

Til að varpa ljósi á óvissuna í efnahagsmatinu var gerður viðbótarútreikningur á grundvelli viðmiðunarreglna fjármálaráðuneytisins frá 2013 um félagshagfræðilega afvöxtun. Útreikningurinn sýnir að heildartjón hækkar úr DKK 16 milljörðum í DKK 18 milljarða á 100 árum og að nettóhagnaðurinn hækkar einnig úr DKK 3 milljörðum í DKK 5 milljarða. Þetta er einkum vegna afsláttar fjármálaráðuneytisins sem leggur meiri vægi til tjónataps í framtíðinni.

Áætlun Kaupmannahafnarborgar um skýburst var í samstarfi við Køben-havns Energi (Copenhagen Energy), Frederiksberg og Frederiksberg Forsyning (Frederiksberg veitufyrirtæki), þar sem allt regnvatn fellur í Frederiksberg í mikilli rigningu leiðir annað hvort til skólphreinsistöðvar eða út í sjó um Kaupmannahafnarborg. Jafnframt var hafið samstarf við nágrannayfirvöld sem leiða yfirborðsvatn og skólp um borgina að sameiginlegum skólphreinsistöðvum eða að sameiginlegum vatnsföllum og vötnum.

Nokkrar áskoranir við framkvæmd verkefna í Cloudburst Management Plan hafa verið greindar:

• Framkvæmdir verða að fara fram á einkavegum. 132 km af einkavegum (um 30 %) hafa verið með í áætluninni og vegaeigendur geta ákveðið hvort framkvæmd verkefna verði hrint í framkvæmd. Nauðsynlegt kann að vera að kaupa vegi sem taldir eru mikilvægir fyrir stjórnunina (sem stendur hafa 9 km vegir verið greindir).
• Áætlunin getur haft áhrif á verndarmarkmið. Gerð hefur verið frumgreining á umhverfisáhrifum áætlunarinnar og er möguleiki á að fá undanþágur frá verndarráði á nokkrum sviðum.
• Forgangsröðun verkefnanna leggur áherslu á stórfelld verkefni sem kalla á samvinnu milli sveitarfélaga og einkaaðila.
• Óveðurvatn verður að meðhöndla til að tryggja rétta vatnsgæði; verið er að prófa lausnir.

Kostnaður

Byggingarhagfræði er reiknuð út frá því hvað það myndi kosta að koma á fót kerfi fyrir skýjahrun og stormvatnsstjórnun í Kaupmannahöfn ef það væri byggt á morgun. Heildarmat á byggingarkostnaði er því frábrugðið félagslegum og hagrænum kostnaði eftir ráðstöfunum þar sem kostnaðurinn er reiknaður út með tilliti til núvirðis á lengri tímaramma með 37 % viðbót við gjöld og skattaröskun. Framkvæmdaáætlun er 20 % til framkvæmdaáætlana og 20 % af ófyrirséðum kostnaði. Matið felur ekki í sér afskriftir og rekstrarkostnað. Það mun kosta 11 milljarða danskra króna á verðlagi 2015 að byggja sameinaða lausnina:

• Áætlað er að yfirborðslausnir muni kosta 4,9975 milljarða danskra króna. Kostnaður við samfjármögnun sveitarfélaga og einkaaðila verður endurgreiddur með vatnsgjöldum.
• Skýjasprengingar munu kosta áætlaða 2,66 milljarða danskra króna, sem falla undir vatnsgjöld (HOFOR).
• Aftenging og tenging utan fasteignamarka kostar um 1 milljarð danskra króna, sem fellur undir vatnsgjöld (HOFOR).
• Vernd heimila með baksjávarlokum og aftenging innan eignamarka er áætluð um 2,4 milljarðar danskra króna, fjármögnuð af landeigendum.

Möguleikinn á úrbótum í þéttbýli mun kosta um 1 milljarð danskra króna og verður fjármagnaður af Kaupmannahafnarborg.

Áætlunin tekur til heildarkostnaðar Kaupmannahafnar, Framboðsfélags á höfuðborgarsvæðinu (HOFOR) og landeigenda í einkaeigu. Þjónustufyrirtækin Frederiksberg Forsyning og Nordvand eru hluti af lausninni í Kaupmannahöfn vegna þess að skýjastjórnun í þessum sveitarfélögum er háð Kaupmannahafnarlausninni og öfugt. Ef þessar veitur leggja til 900 milljónir danskra króna er áætlað að heildarlausnin verði 12 milljarðar danskra króna.

Hægt er að fjármagna þann hluta sameinuðu lausnarinnar, sem eingöngu varðar stjórnun vatns (vökvavirkni), með vatnsgjöldum. Vatnsgjöld munu hækka til að standa straum af þessum kostnaði. Áætlað er að vatnsgjald heimila sem notar 110 rúmmetra vatn á ári muni aukast um 890 DKK á ári að meðaltali.

Samsetta lausnin krefst að auki einstaklinga til að fjárfesta í andstæðingur-flóða bakflæði lokar o.fl. og staðbundin afrennsli stormur. Ef framkvæmd skýjahrunsins og stormvatnsstjórnunar er í samræmi við önnur framkvæmdir í borginni er hægt að spara allt að 1 milljarð danskra króna á öllu innleiðingartímabilinu.

Bætur

Skýjastjórnunaráætlunin mun stuðla að hækkun fasteigna og aukinni atvinnu. Áætlað er að endurbætur á rými í þéttbýli með tómstundavirði muni hækka fasteignaverð í Kaupmannahöfn um tæplega 1,4 milljarða danskra króna. Endurnýjun þéttbýlissvæða getur einnig aukið tekjur af fasteignaskatti vegna verulegrar aukningar á virði þeirra eigna sem liggja við garðana. Yfir 100 ár munu þessar aukatekjur nema virði núvirði 1 milljarðs danskra króna. Samt sem áður er jöfnunarkerfið byggt upp á þann hátt að 66 % af fasteignaskatttekjum í Kaupmannahöfn eru innifaldar í jöfnuninni og fer þar af leiðandi til annarra sveitarfélaga.

Heildarráðning sem nemur meira en 13,000 heilum stöðugildum með 1,6 ma.kr. danskra króna í skatttekjum á byggingarstigi. Skatttekjurnar sem skapast vegna aukinnar atvinnu í byggingar- og byggingariðnaði renna alltaf til sveitarfélagsins þar sem starfsmaðurinn er búsettur. Það hefur því ekki verið hægt að reikna út áhrifin í Kaupmannahöfn einum saman. Ef bygging aðstöðu til úrbóta í þéttbýli er að auki meðtalin mun fjöldi nýrra stöðugilda hækka í meira en 15,000 og skatttekjur upp í um 2 milljarða danskra króna.

Matið sýnir að við núverandi aðstæður má búast við heildarávinningi af heildarlausninni í Kaupmannahöfn í samanburði við aðstæður þar sem borgin gerir ekkert. Félagslegur og hagrænn ávinningur með því að velja samsetta lausnina í samanburði við hefðbundna fráveitulausn er um 9 milljarðar danskra króna. Félagslegt og hagrænt mat gerir samanburð á kostnaði við lausnirnar tvær og ávinninginn af því að draga úr tjóni í borginni í samanburði við fyrirtæki eins og venjulega nálgun, auk þess að greina kostnaðarhagkvæmni við að takast á við áhyggjur af stormi.

Í núgildandi löggjöf um umhverfi og skólp er ekki kveðið á um fullnægjandi meðhöndlun á auknu magni flóðavatns frá umhverfis- og fjárhagsáætlun. Kaupmannahafnarborg hefur því lagt fram nokkrar tillögur um breytingar sem danska umhverfisráðuneytið mun taka til athugunar. Tillögur að breytingum snúa fyrst og fremst að breytingum á reglum um greiðslur vegna fráveituvatns og skipulagslaga í Danmörku. Gildandi löggjöf hindrar framkvæmd ráðstafana þar sem núverandi vegir verða notaðir sem flóðaleiðir fyrir vatnsflóð. Þetta er vegna þess að veitufyrirtækin hafa aðeins heimild til að fjármagna verkefni sem tengjast beint skólphreinsun. Ekki er hægt að fjármagna flóðaáhættulausn þar sem vegir, t.d. til að tæma flóðavatn, með núverandi löggjöf, eru ekki fjármagnaðir með tekjum af gjöldum. Ef Københavns Energi (Copenhagen Energy) og Frederiksberg Forsyning (gagnsemi fyrirtæki) eiga að framkvæma þessar ráðstafanir verður nauðsynlegt að tilnefna vegi, að hluta til, sem skólpstöðvar. Þetta er þó ekki gerlegt með þessum lögum um greiðslu, vegalögum og umhverfisverndarlögum.

Frá 2013 til 2014 var stjórnunaráætlunin ítarleg, þ.m.t. tillögur að lausnum í hverju vatnsöflunarsvæði. Tillögur um lausnir hafa verið sundurliðaðar í 300 verkefni, sem eru aðeins að koma til framkvæmda nú á ársgrundvelli.

Um 100 ár fyrir skólpkerfið; um óákveðinn tíma fyrir garðana sem skapaðir eru.

Jan Rasmussen
The City of Copenhagen
Technical and Environmental Administration
PO box 457
DK - 1505 København V
E-mail: jrasmu@tmf.kk.dk

Generic e-mail contact

Kaupmannahafnarborg