Bygg brannmotstand ved hjelp av resirkulert vatn i Riba-Roja de Túria, Spania

Kommunen Riba-Roja de Túria er utsett for den aukande risikoen for skogbrannar. Desse hendingane er ekstremt forverra av ulike faktorar, til dømes klimaendringar, jordbruksforlating og utilstrekkeleg skogforvalting. Konsekvensane er ikkje berre knytte til naturressursar (tap av biologisk mangfald, jordforringing), men omfattar òg risiko for innbyggjaranes liv, skadar på byens infrastrukturar og redusert luftkvalitet, og har ein negativ samla effekt på lokaløkonomien (t.d. turisme). I perioden 2000-2016 vart kommunen ramma av 40 skogbrannar, som vert stadig meir øydeleggjande på grunn av den raske byutviklinga i området. Oppdatert informasjon om skogbrannar i Valencia-samfunnet kan konsulterast i Web-GIS (visor de cartografía) sett opp av Generalitat Valenciana. I tillegg påverkar klimaendringane i aukande grad tilgjengelegheita av vassressursar, noko som er avgjerande for å førebyggje og redusere skogbrannar.

Ei anna utfordring er å involvere lokalbefolkninga i sjølvvern. Folk bør ta private tiltak i møte med auka risiko for skogbrannar på grunn av tørke. I tillegg er spørsmålet om å auke avløpsvassverdien avgjerande, då denne ressursen potensielt er relevant for å bekjempe denne risikoen.

Ifølgje prognosane som er gjort tilgjengeleg i den integrerte planen for klima og energi i Valencia (PVIECC,2030)ved hjelp av RCP 4.5 og RCP 8.5 scenari, forventast aukande temperaturar i begge scenari: Gjennomsnittet av maksimale temperaturar vil nå 24 °C (RCP4.5) og 26 °C (RCP 8.5) samanlikna med 21,3 °C i den historiske perioden. Ein gradvis reduksjon av nedbør forventast òg, med ein reduksjon i få våte dagar.

Valencia-strategien for klimaendringar og energi (2030) er det viktigaste politiske dokumentet med strategiske retningar for klimatilpasning i regionen. Strategien har tre hovudklynger av mål for å forfølgje (1) reduksjon, (ii) tilpasning og (iii) forsking, medvit og samarbeid. Tilpasningstiltak omfattar mellom anna tiltak for å førebyggje risiko og minimere påverknad frå ekstreme vêrforhold. Dette skal oppnåast gjennom beredskapsplanlegging, samt tiltak for å bevare skoghelsa, fremje skogklimaets motstandskraft og effektiv skadedyrbekjempar.

Den integrerte planen for energi og klimaendringar (PVIECC2030)er eit integrert og tverrgåande dokument for planlegging av spesifikke tilpasnings- og reduksjonstiltak i Valencia.  Den implementerer krava i lov 6/2022 for klimaendringar og økologisk overgang i Valencia-samfunnet. Brannrisiko er spesielt adressert under B1-tiltak (forbetre naturmiljøets motstandskraft gjennom tiltak for planlegging og forvaltning av skogområde og naturvernområde og økosystemer) og B7-tiltak (etablere grunnlaget for å redusere risikoen for katastrofar og nødsituasjonar knytte til klimaendringar).

På EU-nivå er resirkulering og gjenbruk av avløpsvatn adressert i EU-kommunikasjonen "Addressing the challenge of water scarcity and droughts in the European Union" (2007). I 2020 vedtok Kommisjonen ei forordning (bindande regelverksakt som må brukast i heile EU) om minimumskrav til gjenbruk av vatn til landbruksvanning for å auke gjenbruk av vatn når det er kostnadseffektivt og trygt for menneskes helse. Den spanske lova som regulerer bruken av resirkulert vatn (RD/2001) såg ikkje for seg høvet til å gjenbruke vatn for å forhindre brannar. Det er ingen spesifikk juridisk tekst der denne bruken er klart definert. Imidlertid er dei fleste juridiske dokumenter samde om å gje uttrykk for tillating til å bruke alle tilgjengelege ressursar for å bekjempe ein brann; Så denne nye bruken av resirkulert vatn som kompatibel med brannslukking vart akseptert av det hydrologiske planleggingskontoret. Som rapportert i "Suksess og avgrensande faktorar" var ei viktig milepæl oppnådd av prosjektet endringa av gjeldande regional lovgiving for brannleiing, for lovleg å mogleggjere høvet til å bruke grøne brannbrot og resirkulert vatn til brannførebygging.

Hovudmålet er å auke brannmotstanden i området Túria naturpark, ved å anvende berekraftige vassforvaltingsprinsippar. Meir enn 35 hektar med «strategisk natur» (dvs. grøne brannslukningar og planteartar med eigenskapar som gjer det mogleg å redusere brannrisikoen) planleggast for å forhindre brannar i by-land-grensesnittet, beskytte naturområde, biologisk mangfald, jordbruksareal og den potensielt råka folkesetnaden. Bruken av resirkulert vatn for brannutrydding vil òg bidra til å bevare vassressursar, i eit framtidig perspektiv. I tillegg er det anerkjent at beskyttelsen mot brann i grensesnittet mot byområde (Wildland Urban Interface, WUI) ikkje berre er eit brannmenns ansvar. Både beslutningstakarar og utøvarar, som arbeider på WUI, må lære å bruke integrerte brannbestandige strategiar, til dømes å implementere vatningsløysingar og vurdere ein berekraftig vasssyklus, justere vassbehovet til den faktiske vasstilgjengelegheita. Difor er auka medvit om publikum i brannførebygging og sjølvforsvar eit anna mål som skal forfølgjast.

Riba-Roja de Túria har utvikla ein brannmotstandsstrategi basert på bruk av resirkulert vatn for å forhindre og beskytte eit område i villmarks-urbane grensesnitt mot brannar. Strategien gjev førebyggjande, pre-undertrykking og utrydda vatning/soaking mønster automatisk programmert til høvesvis: (i) auke drivstofffuktigheita når som helst i brannsesongen, (ii) beskytte direkte mot brannflamme under beredskapsfasen i tilfelle brann er erklært i nærleiken, og (iii) reagere på brannhending med direkte vasspåføring.

For å gjennomføre denne strategien, etter å ha vurdert eksisterande brannrisikostyringsplanar og naudprotokollar, implementerast fire hovudhandlingar av forskjellig art:

1. Byggje ein hydraulisk infrastruktur for å levere resirkulert vatn, frå byens reinseanlegg for avløpsvatn til det ville land-urbane grensesnittet i området
2. Designe ein uovervaka vatningsmodul for å førebyggje og handtere brann
3. Utforming, bygging og vedlikehald av overgangsbelte rundt byområdet (grøne brannbrytarar) og utføring av ulike skogbruksaktivitetar for å redusera drivstoffbelastinga. Grøne belte er designa for å fungere som brannbrytarar og hindre framdrift av brann i grensesnittområdet for by-skog. Dei haldast ved like gjennom gjenbruk av reinsa vatn frå den hydrauliske infrastrukturen
4. Auka medvitskampanjar og opplæringsaktivitetar for innbyggjarane for å auke brannrisikooppfattinga og sjølvvernsevna

1. Hydraulikksystemet består av fire nye nedgravne eller delvis nedgravne vasstankar og ein renovert tank som samlar vatn frå vassregenereringsstasjonen (WRS). Det handsama vatnet får tankane med eit pumpeutstyr plassert på behandlingsstasjonen og med ein 63 mm diameter polyetylenrøyrleidning. Vatnet distribuerast deretter til 42 «kanonar» (vass- og sprinklartårn) gjennom meir enn 6500 meter med røyr. Resirkulert vatn frå WRS brukast til å førebyggje og handtere brann i det skogkledde området.

Resirkulert vatn frå WRS vil òg bli brukt til å forbetre vasskvaliteten i eit eksisterande våtmarksområde («la Vallesa»), som utnyttast som eit naturleg beredskapsreservoar i tillegg til tankar. Området er katalogisert som eit «beskytta våtmarksområde» i Valencias forvaltningsplan for naturressursar. Vassregenereringsstasjonen gjer det mogleg med ei avansert vassbehandling for å eliminere organiske mikroforureininger. Desse inkluderer Chlorpyrifos, eit vanleg plantevernmiddel, som kjem frå det innflytande vatnet, lækjemiddel, personleg pleieprodukter og hormonforstyrrande samband. Det garanterer sikker bruk av resirkulert vatn i naturparken. Behandlingsprosessen består av ozonering, etterfølgd av biofiltrering. Dette vil òg gjere det mogleg å redusere den noverande belastninga av suspenderte faste stoff levert til våtmarka, og dermed minimere siltasjonsprosessar, samt å gjenopprette heile det hydrauliske nettverket i omgivnadane.

2. Det uovervaka vatningssystemet er ansvarleg for å berekne vatningsbehova i samsvar med daglege jordforhold. Den er designa for å bli mata med data som kjem frå eit trådlaust sensorisk nettverk, den såkalla WUIProtect (Wildland Urban Interface Protection system mot brannfellar). Dette er eit europeisk patent utvikla av eit lite selskap (MediXXI GSA). Systemet brukast til å overvake meteorologiske forhold (temperatur, råme, vind), luftkvalitetsforhold (partiklar, nitrogenoksider) og biomassevariablar (drivstoff og jordfuktigheit, etc.), saman med eventuell branntenning i sanntid. Dette systemet brukar hundrevis av sensorar som vart sett opp i grensesnittet mellom villmarka og byområda Riba-Roja og Paterna. Basert på innsamla data og spesifikke algoritmar, utarbeidde under prosjektet, gjev systemet kontinuerleg informasjon for å oppdatera brannrisikoleiarar. Systemet kommuniserer òg med vasskanonane, og utløyser dermed ulike typar vatningsmønster: førebyggjande vatning for å auke drivstoff råme når som helst; pre-undertrykking fukting for drivstoff blanketing i beredskapsfasen i tilfelle brann i området og, til slutt, direkte åtak når flammar er så nær som kan vere direkte våt av vatnet levert av GUARDIAN kanonar.

3. Riba-Roja de Túria kommune byggjer òg grøne brannbrudd for å auke brannmotstanden i området. Grøne brannbrot er låg brennbarhet 50-60 m breie striper av vegetasjon som ligg i strategiske område av territoriet for å bremse eller stoppe framdrifta av skogbrannar. Dei grøne brannpausane består av strategisk planta brannsikre tre (til dømes Fraxinus ornus, Celtis australis, Sorbus domestica). Busk vindbrytar barrierar, laga av artar av låg brann sårbarheit (Myrtus communis, Viburnum tinus, Pistacea lentiscus), vart òg brukt på windward kanten av brannbrytaren for å redusere overflate vindsnøggleik. Grøne brannbrytarar får vatn frå den hydrauliske infrastrukturen for å fukta vegetasjonen i området og danne ein tjukk grøn vegg som vender mot den rådande vinden for å blokkere oska og varmen. Planteartar veljast ut på grunnlag av følgjande eigenskapar: låg brennbarhet, strukturelle eigenskapar for å redusere vindsnøggleik, reduksjon av drivstoffbelastning, evne til å generere vekst og vedlikehald av sopp for å forbetra jordforholda, og ein kombinasjon av urteplantar for å favorisere jordfuktigheit.  Flere vanlege skogbrukstiltak gjennomførast òg, som tynning, beskjering og rodiing, spesielt i naturlege regenererte område etter brann eller i modne skogsområde. Sistnemnde må i somme tilfelle handsamast for å redusere drivstoffbelastning og kontinuitet. Desse tiltaka aukar brannmotstanden til la Vallesa-skogen, samstundes som dei forbetrar sine økologiske forhold (kontroll av invasive artar). Utan skogbehandling for å redusere drivstoffbelastinga, mister systemet implementert i Guardian-prosjektet effektivitet. Skogbruksaksjonar skapar område der tre skuggar bakken og fjernar buskdekke som utgjer «stigen» der brannen klatrar til baldakinen.

4. I tillegg er kommunen Riba-Roja de Túria engasjert i medvitegjeringskampanjar for å trene innbyggjarane i brannførebygging. Treningane rettar seg mot både bebuarar og skulebarn som bur i nærleiken av brannrisikosonene. Bebuarane er dyktige på brannførebygging og korleis den hydrauliske infrastrukturen kan minimere brannrisikoen, inkludert ein demonstrasjon av vasskanonane som installerast i heile området. Som ein del av desse treningsøkta held byen òg workshops om brannsikker hagearbeid for å vidareutvikla innbyggjaranes ferdigheiter i brannførebygging. Skulebarna, i alderen 6 til 11 år, blir undervist om klimaendringar, inkludert årsaker og effektar, og konsekvensane brannar kan ha på bustader avhengig av brannmotstandstiltaka som er vedtekne.

Endeleg har kommunen Riba-Roja de Túria med hell utvikla ein handlingsplan for ei integrert løysing for å redusere brannrisiko samstundes som det gjev eit trygt naturmiljø for innbyggjarane. Ei liste over indikatorar og målverdiar er sett for å måla suksessen til dei sette i verk tiltaka: minste overflateareal for silvikulturell behandling (105 ha), minste vasskvalitetsstandardar for regenerert vatn frå reinseanlegget (plantevernmiddel som klorpyrifoskonsentrasjon i resirkulert vatn, med eit mål på 0,03 μg/l) og minste få innbyggjarar og bustadsområde beskytta av det samla brannvernsystemet. Denne planen gjer det mogeleg å kontinuerleg og i aukande grad overvaka og rapportere om framdrifta og effektiviteten av dei sette i verk tiltaka.

Etter to år frå prosjektets ferdigstilling har ytinga til WRP vist seg vellukka.

WUIProtect har vore i drift sidan sommaren 2022. I juni 2022 vart det meldt om skogbrann i «Pedrera»-kanonen, berre nokre kilometer frå GUARDIAN-områda. Gjeve brannforholda (34 °C, relativt råme på 20 % og vest-sørvestleg vind over 20 km/t), vart det tilrådd å aktivere vasskanonane i sektorane «Masia Traver» og «Els Pous». Heldigvis vart brannen raskt bringa under kontroll med minimale konsekvensar og eit svært avgrensa område brent. Det viste seg å vera ein verdifull test for systemet, som viste sin raske respons på ein naudssituasjon (GUARDIANjournal n.4). I april 2024 skjedde det ei alvorleg brannhending. Det vart tidleg oppdaga og vellukka administrert gjennom Guardian hydraulisk infrastruktur.

Interessentar har i hovudsak vore engasjert i medvitegjeringskampanjar om brannførebygging. Treningsøkter og workshops har vorte organisert for å trene både bebuarar og skulebarn på klimaendringar for området, skadar frå brannar og førebyggjande tiltak. I tillegg har spesifikke økter vorte dedikert til å presentere og demonstrere den hydrauliske infrastrukturen og fordelane med målet, for å auke aksepten av lokalsamfunnet og for å unngå konfliktar knytte til potensielle risikoar knytte til gjenbruk av avløpsvatn.

For å skape eit fellesskap av engasjerte innbyggjarar vitja trena personell eigedommar og diskuterte med bebuarane sårbarheitselementar i husa deira og sjølvvernspotensial. Protokollar som vart brukt i naudstilfelle og bebuernes rolle vart forklart.

Handlingsplanen utvikla av Riba-Roja kommune som set ei liste over indikatorar og målverdiar, gjer det mogleg å teste suksessen til dei første gjennomførte tiltaka, og dermed mogleggjere ferdigstilling.

Andre suksessfaktorar som gjorde det mogleg å gjennomføre tilpasningstiltaka var: tilstrekkeleg vasstilgjengelegheit frå reinseanlegget og at det finst eit grensesnitt mellom by og skog der infrastrukturen skal byggjast. I tillegg favoriserte initiativa for medvitegjering og involvering av borgarar, som vart gjennomført i dei tidlege stadia av prosjektet, deira suksess.

Reaksjonane frå Riba Rojas kommune var svært positive. Dei positive resultata av prosjektet bidro til å utløyse komplementære prosjekter, med interesse frå minst 11 kommunar i Spania. I Riba-Roja kommune vurderes utvidinga av prosjektet til "Valencia la Vella", med ei forventa investering på ca. EUR 400000, avhengig av kommunal finansiering. Samtidig undersøkjer Paterna beskyttelsen av "la Cañada" -oppgjeret, som ikkje dekkast av Guardian på grunn av økonomiske begrensningar. Kommunen Eliana (i nærleiken av GUARDIAN-område) har allereie kjøpt berbare kanonar som lignar på dei som er utvikla i GUARDIAN for å takle brannrisiko. Naturparken "El Saler" nær Valencia vedtek for tida eit system som det som er utvikla i GUARDIAN (GUARDIAN Journal n. 4.).

Omvendt kravde arbeid i ein naturpark flere autorisasjonar og auka kostnadene for å realisere infrastrukturen. Oppsettet av den hydrauliske infrastrukturen møtte nokre implementeringsproblemer. Dei er relaterte til bruken av tunge kranar som trengst for å transportere tårna (som kan vere opptil 26 m lange) som skal flyttast til destinasjonsstaden som ligg i eit komplekst landskap (dvs. WUI-nabolag med smale vegar nær ville område). Nærleiken til Valencia flyplass pålagde spesiell merksemd. Nokre tårn i den hydrauliske infrastrukturen måtte vere godt synlege av tryggingsmessige årsaker. Tårn i dette området er måla med kvite og raude striper for å auke synlegheita. Dei andre tårna vart i staden måla i grønt for å fremje integrering av skoglandskap og minimere visuell innverknad.

Ein aktivitet med føreskrive brann i eit forlate dyrka mark var planlagt i GUARDIAN-prosjektet, men ikkje implementert på grunn av vedvarande vêrforhold som ikkje var eigna for denne teknikken (vinter høge temperaturar og vind, noko som kunne utløyse ukontrollert brann i skogen).

Aktiviteten var designa for å redusere brannfare, for å trene operatørar og for forskingsaktivitet (innsamling av data og forbetring av kunnskapen om denne teknikken og dens verknader).

Avgrensande faktorar er også relatert til den institusjonelle innstillinga i Valencia-fellesskapet. Forskrifta om brannførebygging var ikkje tilstrekkeleg for denne saka, og lovgivinga for å handtere katastroferisikoreduksjon og sikring av menneskeliv dekte ikkje alle dei naudsynte aspekta.  Takket vere GUARDIAN-prosjektet har den regionale lovgivinga (lovdekret1/2021)vorte endra for å inkludere grøne brannbrytarar og bruk av vatning frå hydrauliske systemer som verdifulle brannrisikoreduserande tiltak. Dette har vore ein av dei mest relevante prestasjonane i prosjektet når det gjeld lovgiving.

Til slutt var andre viktige avgrensande faktorar knytte til behovet for å garantere kvaliteten på det resirkulerte vatnet (tekniske problemer), og å bestemme plasseringen av hydraulikksystemet i eit naturområde, med tanke på infrastrukturens avstandar frå spesielle verditre.

Den totale kostnaden for tilpasningstiltaka utgjorde 5,494,755 EUR, delvis finansiert av EU Urban Innovative Actions under GUARDIAN-prosjektet (EUR 4,395,804, 80 % av finansieringa). Vedlikehaldskostnader vil bli dekt av drikkevasstariffer. Vassoperatørselskapet har utvida sitt ansvar til dei nye anlegga etablert av GUARDIAN-prosjektet. Kommunane vil ha ansvar for å oppretthalde skogbruksaktiviteten i dei områda som er innanfor deira jurisdiksjon, medan forvaltingseininga Vallesa Naturpark vil ta ansvar for dei tilsvarande områda. Når det gjeld elveområdet, vil vedlikehaldsoppgåver bli overvaka av det spanske departementet for økologisk overgang.

Fordelane ved implementeringa av den hydrauliske infrastrukturen for å resirkulere avløpsvatn er hovudsakleg relatert til auken i motstandskrafta til områda for å forhindre skogbrann og redusere skogbrannrisikoen. Den avanserte vassbehandlinga som sikrast av dette systemet, gjer det òg mogleg å redusere miljøpåverknaden som tidlegare var knytte til utslepp av avløpsvatn og gjenbruk for vatning. Det kan òg gje ein kostnadseffektiv forsyning som reduserer krava — og stresset — på verdifulle kilder, som grunnvatn, elvar og vassreservoarer. Dette er spesielt viktig i område som er ramma av vassmangel og tørke, og aukar dermed miljømessig berekraft. 

Skogbevaring i GUARDIAN-prosjektområdet gjev viktige økosystemtenester, inkludert karbonlagring (klimaregulerande teneste). Mengda CO₂ lagra i tre resulterte i 18396 tonn, med tanke på eit areal på 400 hektar. Basert på den gjennomsnittlege marknadsverdien av CO2-utslepp i 2021 og med tanke på at varene generert av miljøaktiva kan vare i lang tid (t.d. 100 år), berekna forskarar at økosystemtenesta for karbonabsorpsjon og lagring i Vallesa kan verdsetjast 32,8 millionar euro. Den økonomiske verdien av kulturelle økosystemtenester frå skogen (til dømes utdannings- og forskingsaktivitetar, kulturelle verdiar, rekreasjon og turisme) vart òg kvantifisert.  Det antyder ein samla verdi på 411,5 millionar euro, over ei levetid på 100 år. Sidan investeringa som krevst for å oppretthalde prosjektets drift over ein 100-års periode vart estimert til rundt EUR 6,2 millionar, viste GUARDIAN-prosjektet seg å vere kostnadseffektivt, med ein svært gunstig kostnadsfordel (DemonstrereGUARDIAN økonomisk gjennomførbarheit, 2023).

Guardian-prosjektet løpar frå 2019 til 2021. Denne 3-årsperioden inkluderte bygging, testing og driftsfasar av den planlagde intervensjonen. Ein forlengastperiode vart innvilga, til slutten av april 2022.  Den hydrauliske infrastrukturen vart ferdigstilt i 2020. I løpet av 2021 har operasjonelle parameterar vorte justert for å maksimere effektiviteten av behandlingsprosessane. Anlegget vart sett i drift i 2022.

Infrastrukturen forventast å ha ei levetid på meir enn 25 år med ein plan for regelmessig vedlikehald. Ansvarsområde for drift og vedlikehald er definert.

Vicente Adobes Golfe, project manager
Email: vadobes@ribarroja.es

Ferran Dalmau Rovira
Director at MEDI XXI - GSA
Email:ferrandalmau@medixxi.com
https://medixxi.com/en/contact/

The Guardian Project Journal nr. 4, 2023