Catchment Management tilnærming til flash flaumrisiko i Glasgow

The White Cart Water har påført elendigheit til innbyggjarar og bedrifter i sørsida av Glasgow over mange tiår. Elva er utsett for flaum. Så lite som tolv timar med regn kan føre til at vasstanden stig med seks meter, med potensial til å gjere elva til ein rasande torrent når den samlar fart nedstraums mot dei sårbare forstadane i byen. I løpet av dei siste 100 åra har det vore meir enn 20 betydelege oversvømmingar forårsaka av relativt små stormar. Ein av dei mest minneverdige var på Hogmanay i 1984 då 500 heim vart overfløymd og millionar av pund av skade forårsaka. Berre 12 dagar seinare førte oversvømmingar til ytterlegare elendigheit i same område. I 1990 vart innbyggjarane i området ramma på nytt. I 1994 braut elva sine breidder igjen på forskjellige stader, og i 1999 leid familiar tusenvis av pund av skade då vatnet nådde midjehøgde i sine heim. Til saman vart det anslått at 1.710 bustader og 40 bedrifter er i fare for flaum, men på grunn av bustadens tenementale karakter i dette området tilsvarar dette meir enn 6.700 bustader, med estimerte skadekostnader som er større enn £ 100 millionar, til 2008-verdiar, viss ingenting er gjort.

Eksisterande flaumforsvar langs White Cart Water-korridoren var stykkevis og isolert. Store investeringar var naudsynt for å beskytte eigedomane ikkje berre mot noverande flaumrisiko, men òg frå hyppigare oversvømmingar som forventast som følgje av globale klimaendringar Basert på UKCP09-prognosar, middels utsleppsscenario og ein 2050s tidshorisont for Glasgow, vil det vere ein auke i alvorsgraden av fluvial flaumhendingar (1: 100 års hendingsauke til 1: 200 års hending) og auke i alvorsgraden av pluvial flaumhendingar (frå 1: 100 årleg til 1: 200 årleg).

Trusselen om fleire oversvømmingar ga òg store forsikringsproblemer for hushaldningar, bedrifter og den lokale økonomien. Ved utgangen av 2002 trekte forsikringsbransjen sin garanti for rimeleg flaumforsikring i høgrisikoområde. Bransjen bekrefta at det måtte vurdere å lade høgare forsikringspremiar eller til og med nekte flaumdekning heilt. Dette kan føra til at eigedomsverdiane reduserast kraftig.

Offentleg medvit om 1980s og 1990s flaum, kombinert med aukande medvit om at meteorologar projiserer meir intense nedbørsperiodar i framtida som følgje av klimaendringar, gjorde å finne løysinga for ei ordning ein stor prioritet for Glasgow City Council.

Den generelle effekten av ordninga var å redusere oversvømminga av bustad- og forretningseigedomar i flere område av forstads-Glasgow ved White Cart Water og to område av forstads-Glasgow ved Auldhouse Burn (White Cart Water bielv). Ordninga omfatta òg bygging av flaumdempingsområde oppstraums for Glasgow.

Ordninga vart utforma for å beskytte mot 1 % (ein i 100 år) flaumhendinga, med tanke på klimaendringsprognosar innan 2050, som tilsvarar 0,5 % (ein i 200 år) flaumhending basert på dagens situasjon (data frå år 2006); i tillegg til å gje ei berekraftig og miljøvennleg løysing på flaumproblemet.

Ei rekkje studiar vart utført sidan 1984 for å bestemme ei passande flaumførebyggingsordning for White Cart Water og dens sideelv for å gje beskyttelse opp til 1 i 200-årshendinga (tilsvarande beskyttelse opp til 1 i 100-årshendinga innan 2050s, i samsvar med antekne klimaendringar). I 2002 byrja utviklinga av ordninga ved hjelp av rådgivande ingeniørar. Den resulterande White Cart Water Flood Prevention-ordninga, den største flaumvernsordninga i Skottland, vart publisert i november 2004 og godkjend av den skotske regjeringa i 2006.

Ordninga er basert på catchment management-prinsippet. Den kombinerer banebrytande tekniske løysingar og risikostyringsteknikkar for naturleg flaum. Sentralt i dette er optimalisering av flaumvasslagring i øvre avløp, slik at flaumforsvarsmurar i byen kan avgrensast til ei akseptabel høgde, noko som bidreg til å avgrense verknaden på eksisterande dyreliv og unngå å skape barrierar mellom elva og samfunnet. Den alternative tilnærminga ville vere ei "walls only" -løysing, noko som ville ha resultert i bygging av uakseptabelt høge veggar langs elvas urbane korridor.

Planen innebar bygging av tre flaumlagringsområde oppstraums byen for mellombels å halde tilbake mesteparten av flaumvatnet som genererast av ekstrem nedbør, og kontrollere utsleppet av vatn som passerer nedstraums gjennom byen til eit akseptabelt nivå. I alt 33 lokalitetar vart vurdert for bygging av lagerreservoara med demningar opp til seksten meter i høgda; Desse lokalitetane vart vurdert med omsyn til storleik, topografi, geoteknisk eignethet og tilhøyrande miljøverknader. Flere av dei vurderte lokalitetane vart forkasta på grunn av betydelege miljømessige og geotekniske omsyn. Saman har dei tre endeleg konstruerte flaumlagringsområda høvet til å halde tilbake over 2,6 millionar kubikkmeter flaumvatn og redusere toppstraumane med opptil 45 %.

Sentralt i den vellukka drifta av lagringsområda var installasjonen av verdens største Hydro-Brake flow control-innretningar i dei tre demningane ved kvart lagringsområde. Hydro-Brake er designa for å gjere det mogeleg for vatn å strøyme ubegrensa gjennom det så lenge som mogeleg. Når vatnet oppstraums når ei førehandsbestemt høgde i ein flaumsituasjon, aktiverer Hydro-Brake og slepp vatn ut i elva med kontrollert snøggleik. Lagringsplassane held seg tørre det meste av året.

Under stormen reduserer dei mellombelse lagringsområda straumen nedstraums. Likevel utgjer denne mykje reduserte straumen, kombinert med det store nedslagsfeltet nedstraums for flaumlagringsområda, framleis ein trussel og er i stand til å forårsaka flaum i Glasgow. Av denne grunn vart flaumforsvar, i form av låge murar og fyllingar, òg bygget i utvalde delar av elvekorridoren gjennom byen med ei total lengd på 7,6 km.

Desse arbeida ga også høve for miljøforbetringar langs elvekorridoren og rundt lagerlokala. Dei sentrale betongkulverta, som inneheld Hydro-bremsane, vart innkapsla av store jorddemningar, som hovudsakleg vart konstruert ved hjelp av vunne materiale, noko som i betydeleg grad avgrensa behovet for tunge lastebilreiser for å transportere 180.000 kubikkmeter materiale. I staden for å la betongkonstruksjonane i utsleppa for desse reservoara bli eksponert, då dei ikkje er sannsynleg å bli brukt, vart dei fylt med offermateriale (jord). Grasdekke vart etablert for å sikre at demningane blandar seg med det eksisterande landskapet. Desse utsleppa ville berre bli utplassert viss 1: 200 års flaumhending skjedde, i så fall ville krafta av frigjort vatn skylle det ut.

Demningane og stikkrenner er utforma for å sikre at dei ikkje hindrar rørsle av fisk og pattedyr oppstraums og nedstraums. Botnen av stikkrenner inkorporerer baflar og steinblokker for å sikre eit variert straumningsmønster og for å behalde ei minimumsdjupn av vatn for fiskepassasje i låge straumar. I tillegg er det ingen hydrauliske dropar, med botnen av kulverten lagt i same gradient som den opphavlege elvebotnen. Det er òg gjeve avsatsar for pattedyr gjennom heile kulvertens lengd, og løpande overvåking har vist at desse brukast av oter på alle tre lokalitetane. Vidare vart flaumlagringsområda sett på som eit høve til å forbetre biologisk mangfald gjennom etablering av kunstige dyrelivshabitater: Skogsområde med 6000 nyplanta tre, kratt og over 90000 kvadratmeter med artsrike våte gressletter, grunne skraper og dammar. På same måte, innanfor byens re-utvikling av ein eksisterande park, vart utsmykking av hagar og tildelingar føreteken. Også kunstige habitatar for fuglar, flaggermus og oter vart oppretta og 1000 tre vart planta. Utviklinga bidro også til forbetring av grøne rekreasjonsområde.

Bystyret i Glasgow erkjente viktigheita av å involvere dei viktigaste interessentane i arbeidet med ordninga. Ei styringsgruppe og arbeidsgrupper vart etablert for å bidra til å utvikle ordninga, slik at lokale styresmakter i øvre nedbørsfelt og miljøorganisasjonar kan ha innspel til ordninga frå dei tidlege stadia gjennom til si endelege form. Dette viste seg å vera ein viktig faktor for å sikre at planlegging og miljøbegrensningar vart identifiserte på eit tidleg stadium. Det sikra òg at høve for miljø-, utviklings- og rekreasjonsfordelar vart vurdert, samt reduksjon av klimaendringar vart bygget inn i prosjektet.

Utviklinga av ingeniørdesign for ordninga vart supplert med opprettalsen av ei miljøarbeidsgruppe (EWG) beståande av interessentar frå Scottish Environment Protection Agency, Scottish Natural Heritage, Scottish Water, lokale sportsfiske/fiskegrupper og Royal Society for the Protection of Birds samt miljøfagfolk frå dei tre lokale styresmaktene som er involverte (Glasgow City Council, East Renfrewshire Council og South Lanarkshire Council). Arbeidet til EWG bidro til å minimere miljøkonsekvensane av ordninga, og om mogleg å forbetra det naturlege miljøet, og dermed bidra til å utvikle ei berekraftig flaumførebyggingsordning.

Konsultasjon var ein sentral del av planutviklinga og utveljinga av dei tre siste flaumlagringsområda. Gjennom ein-til-en-diskusjonar og ei omfattande offentleg utstilling vart synspunkter og meiningar frå råka partar samla og, der det var mogleg, innlemma i designet. Publikum vart halde fullt informert om utviklinga og framdrifta av prosjektet gjennom distribusjon av regelmessige nyhendebrev og opprettalse av ei dedikert nettside. Til trass for prosjektets storleik og omfang vart det kun motteke avgrensa innvendingar, som alle seinare vart løyst gjennom diskusjon utan behov for ei offentleg lokal undersøking.

Den detaljerte prosessen med involvering av interessentar gjekk føre seg i litt over to år før ordninga vart levert inn, og vart vidareført i mindre grad i løpet av den tida ordninga vart vurdert av dei skotske ministrane, som var ytterlegare atten månader.

Ein full-time liaison offiser vart utnemnd tidleg i prosjektet for å handtere interessa engasjement og heldt fram med å vere involvert gjennom til ferdigstilling av byggverk; Dette førte til nokre svært lågt få innvendingar frå interessentar.

Samarbeidet og samarbeidde mellom omkringliggande lokale styresmakter og prosjektgruppa var avgjerande for å sikre ei smidig gjennomføring av prosjektet gjennom dei lovpålagte godkjenningsprosessane.

Tilstedeværinga av mange underjordiske tenester, nærleiken til eksisterande bygningar, invasive artar (inkludert japansk knotweed og gigantisk hogweed) og avgrensa tilgang gjorde design og påfølgjande bygging av urbane flaumforsvar ei betydeleg utfordring. Konstruksjonsforma som vart vedteke, vurderte desse og andre begrensningar og freista å oppnå den mest hensiktsmessige løysinga. I mange område var den einaste tilgangen til å konstruere flaumforsvaret frå elva. Der dette var naudsynt vart det bygget midlertidige fjellvegar og arbeidsplattformer inne i elva.

Byggearbeida vart utført i to separate kontraktar mellom 2008 og 2011 med ein samla kontraktsverdi på 53 millionar pund (63 millionar euro). Flaumforsvaret på White Cart Water ved Cathcart vart støtta av eit 80 prosent tilskot på 40 millionar pund frå den skotske regjeringa. Den skotske regjeringa hadde ei ordning der dei ville gje finansiering tilsvarande 80 % av kapitalflaumrisikostyringsarbeid.

Den forventa risikoen for flaum vart estimert til å bli redusert til mindre enn 1 % (inkludert framtidige klimaendringar ved 2050s), noko som tilsvarar mindre enn 0,5 % risiko basert på dagens situasjon. Dei installerte flaumverntiltaka viste seg å vere effektive for å avverje millionar av flaumskadar tidleg — sjølv før og rett etter ferdigstilling av arbeid. Den 4. februar 2011 vart ein av ti årlege flaumhendingar (10 % årleg overskridingssannsynlegdom) betydeleg redusert i påverknad, hovudsakleg som følgje av at flaumlagringsområda var hydraulisk komplette, og det er anslått at mellom 1 million og 3 millionar pund av skade vart avverja. Den 29. november 2011 inntraff ei endå større oversvømming. Denne hendinga skjedde kort tid etter at ordninga var fullført, og nokre 231 eigedommar unngjekk flaum, tilsvarande ein spart kostnad på £ 12 millionar. Analyse etter hendinga har vist at ordninga fungerer som forventa med modellprediksjonar som samsvarar med observerte data.

Det viktigaste juridiske verkemiddelet er sjølve «ordninga» som vart fremja under flaumførebyggingslova (Skottland) av 1961. Dette ga rådet rett til tilgang til eigedom for å gjennomføre dei arbeida som er definert av ordninga innanfor visse definerte dimensjonsgrenser. Medan ordninga ga det juridiske rammeverket, måtte alle andre krav til planlegging og miljølovgiving oppfyllast for å kunne gjennomføre arbeida, og alle spesifikke tillatingar, lisensar og/eller autorisasjonar måtte innhentast. Ettersom vassdraga dannar grensa mellom ulike kommunar, måtte det utarbeidast totalt 14 separate plansøknader. To av demningsstrukturane vart delt av grensa mellom lokale styresmakter og kravde at ein del av dammen skulle dekkast av ein planleggingssøknad laga i ei lokal myndigheit og den andre delen i ein annan. Desse måtte handterast og koordinerast nøye. Vidare kravde lovgivinga rundt forvaltinga av demningane det juridiske ansvaret for ei demning delt av ei grense som skulle haldast av ei lokal myndigheit. Samarbeidet mellom dei involverte kommunane gjorde dette mogleg.

Samarbeidet mellom alle involverte lokale styresmakter og andre interessentar gjorde det mogleg å løyse problemar før dei vart potensielle juridiske hindringar som kunne ha stoppa prosessen eller resultert i ei offentleg lokal undersøking eller bli kalla for gransking av dei skotske regjeringsministrane. Dette var nøkkelen til ei vellukka gjennomføring av prosjektet.

Flaumførebyggingsordninga vart fremja av Glasgow City Council i 2004 og godkjend av den skotske regjeringa i 2006. Bygginga av dei øvre nedbørsfelta og byforsvaret vart gjennomført i to separate kontraktar, som gjekk samstundes, mellom 2008 og 2011. Arbeidet vart fullført i 2011.

Ytterlegare 3 km med urban forsvarsmur vil bli bygget innan sommaren 2019, under Clyde og Loch Lomond lokale Flood Risk Management Plan. Dette vil ytterlegare forbetre flaumforsvaret og beskytte andre område i byregionen.

Designtida for dei fysiske arbeida er 120 år.

Bill Douglas
Glasgow City Council
Flood Risk Management
Project Management and Design
Development and Regeneration Services (DRS)
231 George Street
Glasgow G1 1RX, United Kingdom
Tel.: +44 0141 287 8669
E-mail: bill.douglas@drs.glasgow.gov.uk

Generic e-mail: floodriskmanagement@drs.glasgow.gov.uk

Ordførarar for klima og energi: Berekraftige, klimabestandige og livlege byar God praksis frå Covenant of Mayors-underskrivarar.