Adaptācijas integrēšana Kopenhāgenas metro projektēšanā

Gan Kopenhāgenas metro zemes daļa, gan virszemes daļa rada problēmas saistībā ar klimata pārmaiņām. Jo īpaši spēcīgas lietusgāzes, vētras (ko var pastiprināt jūras līmeņa celšanās) un vētras var ietekmēt infrastruktūru, ietekmējot metro ekspluatāciju un pasažieru drošību. Pēdējos gados ir būtiski mainījušās prognozes par jūras līmeņa paaugstināšanos un ekstremālu laikapstākļu notikumiem. Paredzams, ka klimata pārmaiņas palielinās mākoņu un vētru pārplūšanas risku vairāk, nekā iepriekš tika pieņemts, tādējādi mainot projektēšanas apstākļus, lai nodrošinātu augstu metro drošības līmeni. Tāpēc pakāpeniski ir pieņemtas augstākas prasības Kopenhāgenas metro klimatdrošināšanas nodrošināšanai.

Saskaņā ar Dānijas Meteoroloģijas institūta (DMI) 2014. gada ziņojumu par turpmāko klimatu Dānijā, kurā izklāstīta Dānijas klimata attīstība līdz 2100. gadam, valsts piedzīvos jūras līmeņa celšanos un biežākus un smagākus ekstremālus laikapstākļu notikumus. Šā ziņojuma rezultāti ir balstīti uz IPCC 5. novērtējuma ziņojuma scenārijiem. Klimata simulācijas un ar tām saistītās nenoteiktības uzlabo prognozes, kas aprēķinātas, izmantojot CMIP5 klimata modeļu kopumu (saistīto modeļu savstarpējās salīdzināšanas projekta 5. posms). Saskaņā ar ziņojumu jūras līmenis ap Dāniju būs par 0,1–0,6 m augstāks visoptimistiskākajā scenārijā (RCP2.6), par 0,2–0,7 m augstāks starpposma scenārijā RCP4.5 un par 0,3–0,9 m augstāks pesimistiskākajā scenārijā (RCP8.5). Šie skaitļi attiecas uz gadsimta beigām (2081.–2100. gads) salīdzinājumā ar 1986.–2005. gada pārskata periodu. Jūras līmeņa celšanās kopā ar mainīgajiem vēja modeļiem, visticamāk, palielinās vētru pieplūduma augstumus.

Papildus jūras līmeņa celšanai ir paredzams, ka ekstremāli laikapstākļi (vētras un mākoņainība) notiks biežāk un būs smagāki klimata pārmaiņu dēļ, tādējādi palielinot plūdu risku Kopenhāgenas metro. Šos notikumus, kuriem ir vietēja ietekme, ir grūti prognozēt, jo tie var ievērojami atšķirties nelielā attālumā.

Izstrādāto un īstenoto pasākumu mērķis ir uzlabot Kopenhāgenas metro sistēmas aizsardzību pret klimata pārmaiņu radītiem apdraudējumiem, galvenokārt plūdiem, ko izraisa spēcīgas lietusgāzes un vētras. Pasākumi ir paredzēti, lai aizsargātu metro infrastruktūru un darbību, kā arī pasažieru drošību.

Metroselskabet stratēģija par pielāgošanos klimata pārmaiņām atbalsta pielāgošanos klimata pārmaiņām agrīnā metro līniju plānošanas un dimensionēšanas posmā, tāpēc pēc tam ir vajadzīgi tikai nelieli pastāvīgi pielāgojumi.

Lai uzlabotu Kopenhāgenas metro sistēmas aizsardzību pret plūdiem, katrai stacijai atsevišķi ir aprēķināts paredzamais augstākais ūdens līmenis spēcīgu lietusgāžu un vētru dēļ. Tas ļāva noteikt precīzu pacēluma līmeni katrai ieejai, kāpnēm, tuneļa ventilācijai, rampai, tehnikas telpai, vārpstai, liftam un vadības un apkopes centram. Izņemot sliežu ceļu, iepriekš minētās zonas un iekārtas ir visneaizsargātākās un kļūmes gadījumā var ietekmēt metro ekspluatāciju un tās drošību.

Lai noteiktu augstāko ūdens līmeni katrā stacijā, ko izraisījuši mākoņainības gadījumi, ir apsvērts 1: 2000 gadu ilgs plūdu gadījums, kas ir notikums, kuram ir 5 % iespējamība, ka tas notiks metro dzīvē (100 gadi). Līdz šim Metroselskabet klimatadaptācijas darbs ir bijis vērsts uz M1 un M2 līnijām. Klimata pārmaiņu rezultātā drošības līmenis šajās līnijās vairs neatbilst sākotnēji paredzētajam līmenim. Šīs līnijas tagad ir pilnībā aizsargātas pret mākoņu radītiem plūdiem. Attiecībā uz jaunbūvētajiem (M3 pilsētas gredzens, M4 Nordhavn) un metro posmiem, kas tiek būvēti (M4 Sydhavn), tika ņemtas vērā atjauninātās klimata prognozes par mākoņu un vētras pārplūšanas notikumu sastopamību nākotnē un intensitāti. Pamatojoties uz šiem pieņēmumiem, tika konstatēts, ka metro stacijas jāizvieto dažādos līmeņos, no trim līdz pieciem metriem, lai aizsargātu stacionārās iekārtas pret plūdiem 10 000 gadu garumā.

Papildus paaugstinātam kritisko metro elementu pacēluma līmenim, lai uzlabotu metro noturību pret plūdiem, ir apzināti un iekļauti dažādi pasākumi, tostarp:

• Teritorija ap ieejām pazemes stacijās ir paredzēta, lai nodrošinātu lietus ūdens noteci prom no atverēm. Turklāt dažās pazemes stacijās ir iestrādāts solis, kas prasa soli uz augšu, pirms dodaties uz staciju.
• Ja metro iet no posmiem virs zemes uz tuneļiem, ir izveidota spēcīga drenāžas režģis pāri sliedēm, kur lietus ūdens uzkrājas un tiek izsūknēts, lai tas nenokļūtu tuneļos.
• Virszemes metro sistēmā gar sliedēm tiek uzstādītas notekas, kas novada ūdeni vietējā kanalizācijas sistēmā.
• Visām apakšzemes stacijām ir sūknēšanas jauda, tāpēc tuneļa applūšanas gadījumā ūdens tiks automātiski sūknēts.
• Dažās apakšzemes stacijās, kur metro sistēma ir tieši savienota ar citu infrastruktūru, ir ierīkoti plūdu aizsprosti, lai pasargātu metro no plūdiem no citām sabiedriskā transporta vilcienu sistēmas daļām.
• Pazemes stacijas ir aizsargātas pret atpakaļplūsmu no pilsētas kanalizācijas sistēmas.
• Ūdensnecaurlaidīgu ārējo durvju uzstādīšana tehnikas telpās vairākās stacijās, kā arī elektriskajās un mehāniskajās instalācijās ir padarījusi tās ūdensnecaurlaidīgas.
• Tehnikas telpas ir uzstādītas ar 0,3 m paceltu namdurvi.
• Gabionu sienas ir uzbūvētas dažās atklātās virszemes metro sekcijās, piemēram, Austrumamagerā. gabiona siena ir siena, kas izgatavota no būra, kas piepildīts ar akmeņiem; paņēmiens, ko izmanto piekrastes aizsargjoslās un viļņlaužos. Tie ir strukturāli elementi, ko izmanto virszemes posmos, kas tomēr nav pietiekami, lai pasargātu no plūdiem.
• M1 un M2 līnijās ir uzstādītas līdz 2,3 m augstas ūdensnecaurlaidīgas sienas (betona un gabionu sienu kombinācija), kas nodrošina aizsardzību pret jūras viļņiem atklātajos virszemes metro posmos. Jaunajās un plānotajās līnijās sienu augstums varētu būt augstāks, atspoguļojot apsvērtās paaugstinātās klimatnoturības prasības.

Aizsardzība pret mākoņiem un vētrām tika nodrošināta arī būvniecības laikā, lai aizsargātu darbiniekus un iekārtas

Neraugoties uz pielāgošanos klimata pārmaiņām, esošo un plānoto metro līniju konstrukcija var nebūt pietiekama pilnīgai aizsardzībai pret ekstremāliem notikumiem, jūras līmeņa celšanos un vētru pieaugumu nākotnē, ņemot vērā klimata pārmaiņu mainīgo raksturu un ar tām saistītās prognozes. Metroselskabet veiktā sākotnējā analīze liecina, ka ekspluatācijā esoša metro pilnīga aizsardzība ir saistīta ar augstām izmaksām. Metroselskabet ir novērtējis, ka visa Kapitolija reģiona — Lielās Kopenhāgenas — ārējā aizsardzība sociālekonomiskā ziņā ir piemērotāka nekā tikai metro iekārtu aizsardzība. Metro aizsardzībai nepieciešamo pasākumu līmenis lielā mērā ir atkarīgs no tā, kā tiek nolemts aizsargāt Lielo Kopenhāgenu kopumā. Kopenhāgenas pašvaldība strādā pie pilsētu elementu pakāpeniskas aizsardzības, kam būs vajadzīgas desmitgades.

Galvenā institucionālā ieinteresētā persona, kas iesaistīta Kopenhāgenas metro būvniecībā, ekspluatācijā un klimatdrošināšanā, ir Metroselskabet, uzņēmums, ko finansē Kopenhāgenas pilsēta (50 %), Dānijas valdība (41,7 %) un Frederiksbergas pilsēta (8,3 %). Pilsētu loka projekta sagatavošana ietvēra sabiedrisko apspriešanu, kuras pamatā bija 2008. gadā veiktais projekta ietekmes uz vidi novērtējums; 200 iedzīvotāji pauda bažas par projektu. Galīgo projektu abas attiecīgās pilsētas apstiprināja 2009. gada janvārī un Transporta ministrija – 2009. gada martā. Projekts tika pabeigts un nodots ekspluatācijā 2019. gadā.

Uzņēmumu konsorcijs CASJV (Cowi, Arup un Systra), kas atbild par pilsētas loka (M3) projektēšanu, izmantoja atjauninātu modeli, lai ņemtu vērā ekstremālus plūdus, ko izraisīja spēcīgas lietusgāzes (kā tas notika 2016. gadā), un attiecīgi pielāgotu metro projektu modeļa konstatējumiem. M4 līnijas un tās paplašinājumu (Norhavn un Sydhavn) klimatdrošināšanā ir iekļauti ieteikumi par pielāgošanās pasākumiem papildus jau plānotajiem, kurus izstrādājis konsultāciju uzņēmums Rambøll.

Galvenie panākumu faktori ir šādi: i) integrētas pieejas pieņemšana, tostarp plūdu jautājumi visā metro projekta koncepcijā kopš priekšizpētes posma; ii) pilsētas apļa gadījumā, pamatojoties uz pieredzi, kas gūta, projektējot un ekspluatējot iepriekšējās metro līnijas (M1 un M2), kas attiecīgi atvērtas 2002. un 2007. gadā; iii) saskanība un saskaņotība ar pilsētas mēroga plānu par pielāgošanos klimata pārmaiņām.

Galvenais ierobežojošais faktors ir saistīts ar tehniskajām un ekspluatācijas prasībām, kas sākotnēji noteiktas metro sistēmai un kas galvenokārt noteiktas, lai nodrošinātu optimālus sabiedriskā transporta pakalpojumus ilgtspējīgos ekonomiskajos apstākļos. Šādas prasības attiecas uz staciju atrašanās vietām, tehnisko komponentu izvietojumu, metro staciju izvietojumu, metro līniju maršrutēšanu un citiem. Dažos gadījumos pielāgošanās pasākumu integrāciju tās ir padarījušas sarežģītāku.

Klimata aizsardzības pasākumu īstenošanu Kopenhāgenas metro sistēmā finansēja Metroselskabet. Finansējums risinājumiem, kas saistīti ar pielāgošanos klimata pārmaiņām, tika iekļauts gan būvniecības, gan darbības budžetā. Pilsētas loka kopējās izmaksas bija 22,4 miljardi DK, kas ir aptuveni 3 miljardi EUR, nedaudz pārsniedzot sākotnējās plānotās izmaksas 21,3 miljardu DKK apmērā. Šajā summā ir iekļautas klimatdrošināšanas pasākumu izmaksas, un atsevišķa informācija nav pieejama.

Galvenais ieguvums no klimatdrošināšanas pasākumiem ir metro infrastruktūras un aprīkojuma bojājumu novēršana, ekspluatācijas pārtraukumi un ar tiem saistītie finansiālie zaudējumi, kas saistīti ar klimata pārmaiņu izraisītiem notikumiem, jo īpaši plūdiem.

M3 pilsētas gredzena metro līnijas būvniecība ir balstīta uz likumu, ko valsts parlaments pieņēma 2007. gada jūnijā. Projekta apraksts, kas kalpoja par pamatu šim aktam, ir sniegts 2005. gadā sagatavotajā ziņojumā par City Circle Line. Projekta priekšlikumā tika iekļautas prasības par pielāgošanos klimata pārmaiņām.

Klimata pārmaiņu aspektu integrēšana metro projektēšanā ir nepārtraukts adaptīvs process, kas notiek kopš pirmās metro līnijas plānošanas un izbūves (2002. gads) un turpinās līdz šim. 2010. gadā tika uzsākti priekšdarbi jaunajā metro līnijas pilsētas aplī (M3). Šī līnija tika atvērta 2019. gadā, un tā ir aprīkota ar augstāku aizsardzības līmeni pret pašreizējiem un turpmākiem ar klimatu saistītiem riskiem. Būvdarbi turpinās ar M4 līnijas paplašinājumiem: i) (Nordhavn) ar divām jaunām stacijām, kas atvērtas 2020. gadā (Nordhavn un Orientkaj), un ii) Sydhavn, kuru paredzēts nodot ekspluatācijā 2024. gadā. Tā kā šie posmi atrodas jūras tuvumā, klimata pārmaiņu aspektu iekļaušana to konstrukcijā ir īpaši svarīga.

Metro sistēmas projektētais kalpošanas laiks ir aptuveni 100 gadi, bet, pamatojoties uz citu pilsētu pieredzi visā pasaulē, tas var būt pat ilgāks. Ja strukturālās pielāgošanās pasākumi tiek labi uzturēti, tiem būtu jāaptver visas metro sistēmas darbmūžs.

Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk 

Metroselskabet, ieskaitot Metroselskabet gada pārskatus