Integrare l'adattamento nella progettazione della metropolitana di Copenaghen
La valutazione dell'impatto sui cambiamenti climatici è stata una parte integrante della progettazione e della pianificazione della metropolitana di Copenaghen da quando la prima linea metropolitana è stata progettata a metà degli anni'90. Per questo scopo, Metroselskabet, la compagnia metropolitana di Copenaghen, ha sviluppato una strategia di adattamento ai cambiamenti climatici, che supporta l'integrazione degli aspetti di adattamento fin dalla fase di pianificazione e dimensionamento del sistema metropolitano. Oltre alla prima linea metropolitana, aperta nel 2002, e relative estensioni negli anni successivi, nel 2019 Metroselskabet ha messo in funzione una nuova linea della cerchia urbana (linea Cityringen M3/M4). La nuova linea della metropolitana è lunga 15,5 km e comprende un totale di 17 stazioni. Con questa nuova linea, il trasporto pubblico ha guadagnato una spinta significativa e il numero di passeggeri che utilizzano la metropolitana è aumentato da 64,7 milioni nel 2018 a 78,8 milioni nel 2019.
Le più importanti sfide operative e di pianificazione dei cambiamenti climatici per la metropolitana di Copenaghen sono legate all'aumento previsto del livello medio del mare che causa inondazioni più gravi da parte di ondate di mare e un maggiore verificarsi di eventi meteorologici estremi. Queste sfide implicano la necessità di dotare gli ingressi della metropolitana, i sistemi di ventilazione alle stazioni della metropolitana (più altri elementi infrastrutturali) e i pozzi della metropolitana con misure che li proteggono da questi eventi. Poiché le proiezioni sui cambiamenti climatici sono cambiate da quando è stata messa in funzione la prima linea metropolitana, è stato necessario adottare gradualmente requisiti più elevati per garantire la progettazione e il funzionamento della metropolitana a prova di clima.
Descrizione del caso studio
Sfide
Sia la parte sotterranea della metropolitana di Copenaghen che la parte sopra terra pongono sfide legate ai cambiamenti climatici. In particolare, forti precipitazioni, tempeste (che possono essere intensificate dall'innalzamento del livello del mare) e tempeste possono avere un impatto sulle infrastrutture, influenzando il funzionamento della metropolitana e la sicurezza dei passeggeri. Le proiezioni sull'innalzamento del livello del mare e sul verificarsi di eventi meteorologici estremi sono cambiate significativamente negli ultimi anni. Si prevede che i cambiamenti climatici aumenteranno il rischio di esplosioni di nubi e tempeste più di quanto ipotizzato in precedenza, modificando in tal modo le condizioni di progettazione per un elevato livello di sicurezza per la metropolitana. Pertanto, sono stati gradualmente adottati requisiti più elevati per garantire la prova del clima della metropolitana di Copenaghen.
Secondo il rapporto dell' Istituto meteorologico danese (DMI) del 2014 sul clima futuro in Danimarca, che delinea l'evoluzione del clima danese fino al 2100, il paese sperimenterà l'innalzamento del livello del mare e gli eventi meteorologici estremi più frequenti e più gravi. I risultati di questo rapporto si basano sugli scenari AR5 IPCC. Le simulazioni climatiche e le incertezze associate sono migliorate dalle proiezioni calcolate da un insieme di modelli climatici CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5). Secondo il rapporto, il livello del mare intorno alla Danimarca sarà più alto di 0,1-0,6 m per lo scenario più ottimistico (RCP2.6), di 0,2-0,7 m per uno scenario intermedio RCP4.5 e di 0,3-0,9 m per lo scenario più pessimistico (RCP8.5). Tali cifre sono per la fine del secolo (2081-2100) rispetto al periodo di riferimento 1986-2005. L'innalzamento del livello del mare, insieme ai cambiamenti dei modelli del vento, probabilmente porterà ad un aumento dell'altezza delle tempeste.
Oltre all'innalzamento del livello del mare, si prevede che gli eventi meteorologici estremi (tempeste e nubi) si verificheranno più spesso e saranno più gravi a causa dei cambiamenti climatici, aggravando così il rischio di inondazioni per la metropolitana di Copenaghen. Questi eventi che hanno impatti locali sono difficili da proiettare, in quanto possono variare notevolmente a breve distanza.
Obiettivi
Le misure progettate e attuate mirano a migliorare la protezione del sistema metropolitano di Copenaghen contro i rischi di cambiamento climatico, principalmente alluvioni a causa di forti eventi piovosi e tempeste. Le misure mirano a proteggere l'infrastruttura e il funzionamento della metropolitana, nonché la sicurezza dei passeggeri.
Opzioni di adattamento implementate in questo caso
Soluzioni
La strategia di adattamento ai cambiamenti climatici di Metroselskabet sostiene l'integrazione dell'adattamento ai cambiamenti climatici all'inizio della fase di pianificazione e dimensionamento delle linee metropolitane, in modo che in seguito siano necessari solo piccoli adeguamenti in corso.
Per migliorare la protezione del sistema della metropolitana di Copenaghen contro le inondazioni, il livello d'acqua più alto previsto a causa delle forti precipitazioni e delle tempeste è stato stimato separatamente per ciascuna stazione. Ciò ha permesso di identificare l'esatto livello di elevazione per ogni ingresso, scale, ventilazione del tunnel, rampa, sala tecnica, albero, ascensore e centro di controllo e manutenzione. Oltre alla pista, le aree e gli impianti sopra menzionati sono i più vulnerabili e in caso di guasto possono influire sul funzionamento della metropolitana e sulla sua sicurezza.
Per identificare il livello d'acqua più alto in ogni stazione causato da eventi di nubi, è stato preso in considerazione un evento alluvionale di 1:2.000 anni, un evento che ha il 5 % di probabilità di accadere nella vita della metropolitana (100 anni). Finora, il lavoro di adeguamento climatico di Metroselskabet si è concentrato sulle linee M1 e M2. A seguito dei cambiamenti climatici, il livello di sicurezza su queste linee non corrisponde più al livello originale progettato. Queste linee sono ora completamente protette contro le inondazioni causate da esplosioni di nubi. Per i tratti di nuova costruzione (M3 City Ring, M4 Nordhavn) e per i tratti della metropolitana in costruzione (M4 Sydhavn) sono state prese in considerazione le proiezioni climatiche aggiornate dell'evento futuro e dell'intensità dello sfogo di nubi e degli eventi di tempesta. Sulla base di queste ipotesi, è stato scoperto che le stazioni della metropolitana dovrebbero essere posizionate a diversi livelli, tra i tre e i cinque metri, al fine di salvaguardare gli impianti fissi da un evento alluvionale di 10.000 anni.
Oltre all'aumento dei livelli di elevazione degli elementi critici della metropolitana, sono state individuate e integrate una vasta gamma di misure nella progettazione della metropolitana per migliorarne la resilienza alle inondazioni, tra cui:
- L'area intorno agli ingressi alle stazioni sotterranee è progettata per garantire il deflusso dell'acqua piovana lontano dalle aperture. Inoltre, in alcune stazioni della metropolitana, è stato incorporato un gradino, che richiede un passo verso l'alto prima di scendere alla stazione.
- Dove la metropolitana scorre dalle sezioni sopra il terreno verso il basso nei tunnel è stata stabilita una forte griglia di drenaggio attraverso i binari dove l'acqua piovana si accumula e viene pompata in modo da non entrare nei tunnel.
- Nel sistema di metropolitana fuori terra, gli scarichi sono installati lungo i binari che portano l'acqua fuori nel sistema fognario locale.
- Tutte le stazioni sotterranee hanno capacità di pompaggio, quindi nel caso in cui il tunnel venga allagato, l'acqua verrà automaticamente pompata via.
- Le porte alluvionali sono stabilite in alcune stazioni della metropolitana dove il sistema della metropolitana è direttamente collegato ad altre infrastrutture, per proteggere la metropolitana dalle inondazioni da altre parti del sistema di trasporto pubblico.
- Le stazioni della metropolitana sono protette contro il riflusso dalla rete fognaria della città.
- L'installazione di porte esterne impermeabili nelle sale tecniche di diverse stazioni così come in impianti elettrici e meccanici li ha resi impermeabili.
- Le stanze tecniche sono installate con una porta rialzata di 0,3 m.
- Le mura del Gabion sono state costruite lungo alcune sezioni della metropolitana esposte fuori terra, come ad esempio l'Eastern Amager. Un muro di gabbione è un muro fatto di una gabbia piena di rocce; una tecnica che viene utilizzata nelle difese costiere e nei frangiflutti. Si tratta di elementi strutturali utilizzati nei tratti fuori terra, che tuttavia non sono da soli abbastanza da proteggere dalle inondazioni.
- Pareti impermeabili (combinazione di pareti in cemento e gabbione) alte fino a 2,3 m sono state installate nelle linee M1 e M2 che forniscono protezione contro le onde del mare lungo i tratti esposti della metropolitana fuori terra. Nelle linee nuove e pianificate l'altezza delle pareti potrebbe essere più alta, riflettendo i requisiti di maggiore resistenza al clima.
La protezione dalle nubi e dalle tempeste è stata assicurata anche durante il periodo di costruzione, per salvaguardare i lavoratori e i macchinari
Nonostante l'adeguamento climatico, la progettazione delle linee metropolitane esistenti e pianificate potrebbe non essere sufficiente per una protezione completa dagli eventi estremi, dall'innalzamento del livello del mare e dalle tempeste in futuro, considerando la natura in evoluzione dei cambiamenti climatici e le relative proiezioni. Le analisi preliminari effettuate da Metroselskabet mostrano che la piena protezione di una metropolitana in funzione comporta costi elevati. Metroselskabet ha valutato che la protezione esterna dell'intera regione della capitale, Greater Copenhagen, è più appropriata in termini socioeconomici rispetto alla sola protezione degli impianti della metropolitana. Il livello delle misure necessarie per proteggere la metropolitana dipende fortemente da come si decide di proteggere la Grande Copenaghen in generale. Il Comune di Copenaghen sta lavorando alla progressiva protezione degli elementi urbani che richiederanno decenni.
Rilevanza
Caso sviluppato, implementato e parzialmente finanziato come misura di adattamento ai cambiamenti climatici.
Dettagli aggiuntivi
Partecipazione degli attori interessatI
Il principale stakeholder istituzionale coinvolto nella costruzione, gestione e protezione del clima della metropolitana di Copenaghen è Metroselskabet, una società finanziata dalla città di Copenaghen (50 %), dal governo danese (41,7 %) e dalla città di Frederiksberg (8,3 %). La preparazione del progetto ad anello cittadino ha comportato una consultazione pubblica, basata sulla valutazione dell'impatto ambientale del progetto, condotta nel 2008; 200 cittadini hanno espresso preoccupazione per il progetto. L'approvazione del progetto finale è stata effettuata dalle due città interessate nel gennaio 2009 e dal Ministero dei trasporti nel marzo 2009. Il progetto è stato completato e messo in funzione nel 2019.
Il consorzio aziendale CASJV (Cowi, Arup e Systra), incaricato della progettazione del City Ring (M3), ha utilizzato un modello aggiornato per prendere in considerazione gli eventi di alluvione estremi dovuti alle forti precipitazioni (come quello avvenuto nel 2016) e adattare di conseguenza il design della metropolitana ai risultati del modello. La linea M4 a prova di clima e le sue estensioni (Norhavn e Sydhavn) hanno integrato raccomandazioni sulle misure di adattamento aggiuntive a quelle già previste, elaborate dalla società di consulenza Rambøll.
Successo e fattori limitanti
I principali fattori di successo includono: (i) l'adozione di un approccio integrato, comprese le questioni relative alle inondazioni all'interno dell'intero concetto di progettazione della metropolitana sin dalla fase di fattibilità; II) nel caso dell'anello cittadino, sulla base dell'esperienza acquisita durante la progettazione e il funzionamento delle precedenti linee metropolitane (M1 e M2), rispettivamente aperte nel 2002 e nel 2007; (III) coerenza e coerenza con il piano di adattamento in tutta la città ai cambiamenti climatici.
Il principale fattore limitante è legato ai requisiti tecnici e operativi originariamente stabiliti per il sistema metropolitano, che sono principalmente destinati a garantire servizi di trasporto pubblico ottimali in condizioni economiche sostenibili. Tali requisiti riguardano le posizioni delle stazioni, il posizionamento di componenti tecnici, la disposizione delle stazioni della metropolitana, l'instradamento delle linee della metropolitana e altri. In alcuni casi hanno reso più difficile l'integrazione delle misure di adattamento.
Costi e benefici
L'attuazione di misure di protezione del clima nel sistema metropolitano di Copenaghen è stata finanziata da Metroselskabet. Il finanziamento delle soluzioni di adattamento ai cambiamenti climatici è stato incluso sia nei bilanci di costruzione che in quelli operativi. Il costo totale dell'anello urbano è stato di 22,4 miliardi di DK, pari a circa 3 miliardi di euro, superando leggermente il costo iniziale previsto di 21,3 miliardi di DKK. Il costo delle misure di protezione del clima è incluso in tale importo e non vi sono informazioni separate disponibili.
Il principale vantaggio delle misure di protezione del clima è la prevenzione dei danni alle infrastrutture e alle attrezzature della metropolitana, i guasti operativi e le relative perdite finanziarie associate agli eventi indotti dai cambiamenti climatici, in particolare alle inondazioni.
Aspetti legali
La costruzione della linea metropolitana M3 City Ring si basa su un atto approvato dal parlamento nazionale nel giugno 2007. La descrizione del progetto che serviva da base per tale atto è fornita nella relazione sulla City Circle Line, preparata nel 2005. I requisiti di adattamento ai cambiamenti climatici sono stati integrati nella proposta di progetto.
Tempo di implementazione
Integrare gli aspetti del cambiamento climatico nella progettazione della metropolitana è un processo adattivo continuo, che è in corso da quando la prima linea metropolitana è stata progettata e costruita (2002) e continua fino ad ora. Nel 2010 sono iniziati i lavori preliminari sulla nuova linea metropolitana (M3). Questa linea è stata aperta nel 2019, dotata di un livello più elevato di protezione contro i rischi climatici attuali e futuri. I lavori di costruzione proseguono con le estensioni della linea M4: i) (Nordhavn) con due nuove stazioni aperte nel 2020 (Nordhavn e Orientkaj), e ii) Sydhavn che dovrebbe essere messa in funzione nel 2024. A causa della posizione di queste sezioni vicino al mare, l'integrazione degli aspetti del cambiamento climatico nella loro progettazione è particolarmente importante.
Durata
La durata di progettazione del sistema metropolitano è di circa 100 anni, ma può essere ancora più lunga sulla base dell'esperienza di altre città di tutto il mondo. Se ben mantenuto, la durata delle misure di adattamento strutturale dovrebbe coprire la durata di vita dell'intero sistema metropolitano.
Informazioni di riferimento
Contatto
Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk
Siti Web
Riferimento
Metroselskabet, including Metroselskabet Annual reports
Pubblicato in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Aggiornamento più recente in Climate-ADAPT Apr 18 2024
Si prega di contattarci per qualsiasi altra richiesta su questo caso di studio o per condividere un nuovo caso di studio (e -mail climate.adapt@eea.europa.eu )
Impatto sulla salute:
Parole chiave:
Elementi di adattamento:
Settori:
Impatti climatici:
Livello di governance:
Caratterizzazione geografica:
Europe