Quadro di difesa dalle inondazioni per le sottostazioni della rete nazionale nel Regno Unito

Nel Regno Unito, un certo numero di sottostazioni elettriche si trovano in pianure alluvionali. Le sottostazioni svolgono un ruolo centrale nella rete di approvvigionamento energetico. Quando si verificano inondazioni, queste possono cadere, con conseguenti effetti a cascata su altri settori come l'approvvigionamento idrico, l'assistenza sanitaria, i trasporti, le comunicazioni e i servizi di emergenza. I forti venti spesso vanno di pari passo con le inondazioni e possono avere un ulteriore impatto sulla rete di distribuzione, ad esempio rimuovendo pali e fili.

Le interruzioni dell'approvvigionamento energetico possono avere impatti di vasta portata sulla vita delle persone e avere impatti economici più ampi, che aumentano in larga misura gli impatti indiretti delle inondazioni. L'alluvione temporanea dell'estate 2007 ha provocato circa mezzo milione di persone senza accesso all'approvvigionamento energetico. I costi totali di questo evento sono stati stimati in oltre 3,2 miliardi di sterline. Una stima del costo economico delle inondazioni invernali (2015-2016) sul settore energetico (principalmente distribuzione) è di 83 milioni di sterline (basso 75 milioni di sterline - alto 91 milioni di sterline ai prezzi del 2015).

Si prevede che i cambiamenti climatici aggraveranno il rischio di alluvioni, aumentando l'intensità e la frequenza degli eventi alluvionali.

Il National Grid Substation Flood Defence Framework è un programma nazionale volto a migliorare la resilienza della rete di trasmissione dell'energia elettrica a qualsiasi tipo di alluvione (inondazioni fluviali, mareali, pluviali e sotterranee, nonché potenziali inondazioni da fognature e drenaggi e inondazioni da guasto del serbatoio). L'obiettivo specifico delle misure di adattamento attuate attraverso il presente programma è la protezione delle sottostazioni della rete nazionale dalle inondazioni impedendo che l'acqua entri in tali infrastrutture, riducendo in tal modo il rischio per la sicurezza dell'approvvigionamento e garantendo che la rete di trasmissione mantenga l'approvvigionamento di energia elettrica.

Sono state identificate e progettate misure per garantire la protezione da un evento alluvionale di 1: 1.000 anni, considerando gli effetti dei cambiamenti climatici previsti in uno scenario ad alte emissioni (UKCP09, corrispondente allo scenario IPCC SRES A1FI) entro il 2080. Nei casi in cui tale obiettivo non sia realizzabile, la rete nazionale ridurrà tale protezione per proteggere da un evento alluvionale di 1 200 anni, pur tenendo conto degli effetti dei cambiamenti climatici al 2050 per uno scenario ad alte emissioni o di un evento alluvionale di 1 1 000 anni ai livelli odierni.

L'approccio applicato per migliorare la resilienza delle sottostazioni della rete alle inondazioni consisteva in due fasi. Il primo passo si è concentrato sulla valutazione della vulnerabilità e del rischio di inondazioni. Sono state identificate le sottostazioni colpite da un evento alluvionale di 1:100 anni, 1:200 anni, 1:1.000 anni e 1:1.000 anni, tenendo conto degli effetti attesi dei cambiamenti climatici secondo lo scenario di emissioni elevate UKCP09. La seconda fase riguarda l'identificazione, la progettazione e l'implementazione di soluzioni di difesa dalle inondazioni per ciascuna delle sottostazioni critiche. Questa fase è stata attuata in due fasi. Nella prima fase sono state individuate e protette 11 sottostazioni ad alto rischio; si tratta di sottostazioni che potrebbero subire un impatto durante un evento alluvionale di 1:100 anni. La seconda fase si concentra sulla protezione di altre 38 sottostazioni a rischio medio; si tratta di sottostazioni che potrebbero subire un impatto in caso di un evento alluvionale di 1:200 anni o 1:1000 anni. Il programma è iniziato nel 2008 ed entro il 2021 tutte le 49 sottostazioni critiche (ad alto e medio rischio) della rete nazionale saranno a prova di inondazione. Si stima che altri 100 siti a rischio per le acque superficiali saranno protetti entro il 2026.

Le soluzioni applicate per la resilienza alle alluvioni consistono in una combinazione delle seguenti pratiche: barriere alluvionali; misure portatili di difesa contro le inondazioni; bacini di terra; porte e cancelli di allagamento; sistemi di drenaggio e stazioni di pompaggio; serbatoi di stoccaggio per le alluvioni; misure basate sulla gestione del territorio; e soluzioni locali coordinate con l'Agenzia per l'ambiente.

Per i siti più grandi con più punti a rischio, la protezione dell'intero sito che combina le misure di cui sopra è spesso l'approccio preferito ed efficiente al fine di garantire che l'intera area operativa rimanga protetta dai rischi di alluvioni. Ciò comporta in genere la costruzione di un muro di piena dura intorno al perimetro del sito. Questo è stato, ad esempio, applicato alla sottostazione di Walham, situata appena fuori Gloucester nel sud-ovest dell'Inghilterra, dove pali d'acciaio sono stati nascosti nel terreno intorno al perimetro di 1 km del sito per formare una base per il muro di difesa. Successivamente, un muro di inondazione in calcestruzzo fuso tra 1,6 e 1,9 m di altezza è stato costruito per proteggere il sito da un evento alluvionale di 1: 1.000 anni. Sono state inoltre installate cinque stazioni di pompaggio per far fronte a potenziali infiltrazioni o eventuali infiltrazioni residue di acqua alluvionale. Un altro esempio è la sottostazione Stella South, situata vicino al fiume Tyne a Newburn, e con un funzionamento di 132 kV. Questa sottostazione è stata protetta attraverso una barriera antialluvione e un bacino di terra di difesa morbido costruito con materiali locali al fine di ridurre l'impatto ecologico della costruzione. La sottostazione di Aberthaw a ovest di Cardiff, nel Galles meridionale, rappresenta un terzo esempio; questa sottostazione da 132 kV è ora protetta da un muro di allagamento in calcestruzzo impilato alto 2,4 m.

Tuttavia, la protezione dell'intero sito non è sempre l'approccio migliore in quanto può ridurre l'area della pianura alluvionale per lo stoccaggio dell'acqua e può reindirizzare le acque alluvionali verso i terreni delle case vicine. A condizione che le attrezzature critiche rimangano inalterate dalle acque alluvionali, il sito può rimanere operativo anche se la parte del sito è soggetta a inondazioni.

Riconoscendo che i rischi di alluvioni non sarebbero stati mitigati immediatamente, National Grid ha acquistato un primo sistema di barriere smontabili di 1,7 km e lo ha ampliato a 2,3 km in seguito agli eventi alluvionali del 2014-2015. Questo equipaggiamento di difesa mobile di 2,3 km offre la capacità di proteggere più siti contemporaneamente: un sito molto grande; o due grandi siti; o tre siti di dimensioni normali. Attualmente ci sono sette rimorchi disposti in tre coppie (con il settimo rimorchio che trasporta angoli e attrezzature extra) che possono funzionare in modo indipendente con il proprio carrello elevatore e alimentazione diesel per le pompe. La barriera è disponibile anche per i siti di gas e, dato un tempo sufficiente di mobilitazione e installazione, potrebbe essere utilizzata in qualsiasi sito. Le pompe da 12 x 3.000 litri che possono pompare 3 tonnellate al minuto fanno parte dell'attrezzatura di barriera e sono integrate da altre 10 pompe più piccole per l'uso in aree più piccole come edifici ecc. Gli esercizi di barriera vengono eseguiti regolarmente.

National Grid mantiene la vigilanza 24 ore su 24 monitorando i rischi legati alle condizioni meteorologiche attraverso la sua sala di controllo. I suoi siti sono registrati nel sistema di allerta alluvioni dell'Agenzia dell'ambiente e ricevono quotidianamente le segnalazioni del Centro di previsione delle alluvioni e del partenariato per i pericoli naturali. National Grid è un membro partecipante del Flood Forecasting Centre e dei gruppi di lavoro del Natural Hazards Partnership, e i dati dell'ufficio MET e di altre previsioni meteorologiche sono monitorati per potenziali rischi.

Il National Grid Flood Defence Framework è applicato solo alla trasmissione di energia elettrica e sviluppato per implementare l'ETR 138. Le valutazioni dei rischi sono state effettuate da una serie di società di consulenza professionale. Durante le fasi di valutazione della vulnerabilità e progettazione delle misure di alluvione, National Grid ha collaborato strettamente con l'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito, le risorse naturali del Galles, le autorità locali, gli Internal Drainage Boards e i suoi partner energetici nell'ambito del quadro ETR 138. Inoltre, nello sviluppo del quadro basato sull'ETR 138, National Grid ha chiesto l'approvazione dei piani di difesa al Dipartimento per le imprese, l'energia e la strategia industriale (BEIS) e al nostro regolatore, Office of Gas and Electricity Markets (Ofgem).

I fattori di successo per l'attuazione delle misure di adattamento nell'ambito del quadro nazionale di difesa dalle inondazioni delle sottostazioni della rete includono una visione chiara, chiari livelli di resilienza degli obiettivi, una forte leadership e una buona collaborazione e partenariato con le autorità locali e nazionali. Poiché BEIS e Ofgem sono firmatari e sono coinvolti nella produzione e nell'aggiornamento dell'ETR 138, ciò ha semplificato il processo di finanziamento e giustificato gli investimenti nella resilienza alle inondazioni.

Fattori limitanti rilevanti a livello locale possono includere altri settori che non raggiungono un livello di resilienza altrettanto elevato. Man mano che i dati sulle inondazioni, la modellazione e l'esperienza degli eventi di alluvione effettivi maturano costantemente e vengono perfezionati, ciò crea una situazione difficile per mantenere un livello di resilienza obiettivo 1: 1.000. Ci sono diversi siti di esempio in cui i livelli di alluvione sono aumentati o diminuiti, il che ha poi influenzato la soluzione di resilienza alle alluvioni.

Il costo totale per l'implementazione della prima fase del National Grid Substation Flood Defence Framework è di circa 117 milioni di sterline, con ulteriori 59 milioni di sterline previsti per ulteriori investimenti di resilienza per i rischi delle acque superficiali. La spesa per le difese smontabili è stimata tra 2,5 e 3 milioni di sterline e comprende il dispiegamento sia per le esercitazioni che per gli eventi reali.

I benefici attesi sono la protezione dalle inondazioni delle sottostazioni della rete nazionale e il mantenimento dell'approvvigionamento energetico, prevenendo così effetti a cascata su altri settori e servizi.

I principali fattori giuridici per le misure di adattamento che fanno parte del quadro nazionale di difesa dalle alluvioni delle sottostazioni della rete sono il regolamento sul rischio di alluvioni (2009), che fa parte del processo di attuazione della direttiva dell'UE sulle alluvioni, e la legge britannica sui cambiamenti climatici (2008), compresi gli obblighi di comunicazione periodica per settore.

Il regolamento del 2009 sul rischio di alluvioni impone alle principali autorità locali responsabili delle alluvioni (LLFA), all'Agenzia per l'ambiente e alle risorse naturali del Galles di preparare e pubblicare piani di gestione del rischio di alluvioni (FRMP) su un ciclo di sei anni. Il Climate Change Act del Regno Unito richiede che National Grid riferisca regolarmente sulle attività di risposta all'adattamento. Tali valutazioni e relazioni hanno inoltre incoraggiato la rete nazionale a procedere con le attività di difesa dalle inondazioni.

Il National Grid Substation Flood Defence Framework è iniziato nel 2008. L'attuazione della protezione dalle inondazioni dal rischio di marea e fluviale dovrebbe essere completata entro il 2021. Tuttavia, laddove siano state individuate efficienze nel coordinamento dei lavori con i principali programmi di sviluppo dei siti e delle agenzie per l'ambiente, un numero limitato di siti andrà oltre tale data. Ulteriori investimenti nei rischi per le acque superficiali saranno effettuati entro il periodo di riferimento normativo 2021-2026.

Il National Grid Substation Flood Defence Framework comprende un'ampia varietà di misure specifiche, ognuna delle quali ha una durata specifica. Generalmente, la durata varia tra i 30 e gli 80 anni. National Grid considera i rischi di alluvione come un problema di adattamento a lungo termine e richiederà frequenti revisioni e vigilanza.

Douglas Dodds
Environmental Engineer
National Grid Electricity Transmission
E-mail: douglas.dodds@nationalgrid.com 
Tel.: +44 (0)7825 385425