eea flag

Opis

Bramy przeciwprzepięciowe i bariery przeciwpowodziowe to stałe instalacje, które umożliwiają przepływ wody w normalnych warunkach i mają bramy lub grodzie, które można zamknąć przed falami sztormowymi lub przypływem, aby zapobiec powodziom. Mogą zamknąć ujście rzeki, ujście drogi wodnej lub wlot pływowy. Bariery te są głównymi systemami infrastrukturalnymi. Ich wdrożenie można uzupełnić innymi szarymi i zielonymi środkami ochrony przeciwpowodziowej, takimi jak groble, ściany mórz i pożywienie plaż. 

Wdrożenie zaawansowanego systemu prognozowania powodzi i systemu wczesnego ostrzegania jest konieczne, aby zapewnić szybkie uruchomienie bram burzowych i barier przeciwpowodziowych przed wystąpieniem burzy lub powodzi. W normalnych warunkach bramy burzowe i bariery przeciwpowodziowe umożliwiają swobodne przepływanie wody, umożliwiając regularną nawigację i naturalną wymianę wody na wlotach pływów.

Bramy przeciwpowodziowe i bariery przeciwpowodziowe są budowane w celu ochrony szczególnie narażonych obszarów miejskich i infrastruktury, w których fale sztormowe i powodzie morskie mogą mieć poważne skutki. Ze względu na ich słabą elastyczność oraz wysokie koszty bezpośrednie i pośrednie, bramy przeciwprzepięciowe i bariery przeciwpowodziowe muszą być dokładnie zaprojektowane. Projekt ten powinien uwzględniać przewidywane zmiany poziomu morza i sztormowości spowodowane zmianą klimatu od początku etapu planowania. Długoterminowy plan adaptacyjnego zarządzania strukturą i innymi uzupełniającymi strategiami przeciwdziałania powodziom w obliczu zmiany klimatu może sprzyjać powodzeniu środka, zapobiegać ewentualnym niepowodzeniom i minimalizować wpływ na środowisko. Ze względu na wysokie koszty i potencjalne skutki bramy przeciwprzepięciowe i bariery przeciwpowodziowe są stosunkowo rzadkie. Są one wykorzystywane do ochrony szczególnie wrażliwych i cennych obszarów. Najbardziej znane przykłady w Europie to:

  • Bariera Tamizy (działająca od 1983 r.), Londyn, może zamknąć Tamizę na wschód od City of London, w punkcie, w którym rzeka ma około 520 metrów szerokości.
  • Sześć barier przeciwpowodziowych eksploatowanych w Niderlandach przez Ministerstwo Infrastruktury i Robót Publicznych (Rijkswaterstaat) w celu ochrony najbardziej narażonych części kraju przed powodzią. Największe bariery (Bariera Skaldy Wschodniej i Bariera Maeslanta) są częścią Zakładów Delta i znajdują się na południowym wybrzeżu Morza Północnego. Jeśli poziom wody wzrośnie do niebezpiecznego poziomu, bariery się zamykają. Następnie zapobiega się przepływowi wody w głąb lądu przez rzeki lub ujścia rzek.
  • Bariery weneckie (zwane również systemem „Mose”)są budowane na trzech ujściach Laguny Weneckiej do Morza Adriatyckiego. System składa się z czterech barier z 78 klapami o łącznej długości 1,6 km. Uruchomiono go, choć w fazie testowej, od jesieni 2020 r.
  • Bariera petersburska (ukończona w 2011 r., Zatoka Neva - wschodnia część Zatoki Fińskiej) jest częścią dużego kompleksu zapobiegania powodziom w celu ochrony miasta przed powodzią, o łącznej długości 24,5 km.

Szczegóły adaptacji

Kategorie IPCC
Strukturalne i fizyczne: opcje inżynierii i środowiska zbudowanego
Udział zainteresowanych stron

Ze względu na złożoność rozwiązań inżynieryjnych, znaczne koszty budowy i konserwacji oraz możliwy oczekiwany wpływ na środowisko, propozycjedotyczące barier przeciwprzepięciowych wymagają szerokiego i długotrwałego udziału zainteresowanych stron i społeczeństwa. Ponadto struktury te zasadniczo wymagają procedury oceny oddziaływania na środowisko, która zgodnie z unijną dyrektywą OOŚmusi zapewniać prawo dostępu do informacji i udziału w podejmowaniu decyzji dotyczących środowiska. Podobnie w dyrektywie powodziowej UE iramowej dyrektywie wodnej UE ustanowiono procesy udziału społeczeństwa, które mogą również odnosić się do tych projektów. 

Etap budowy wymaga znacznych konsultacji z inżynierami, społecznościami lokalnymi, organizacjami pozarządowymi, władzami lokalnymi i przedstawicielami sektorów polityki, na które środek może mieć wpływ (np. rybołówstwo, transport morski, turystyka itp.). Aby zapewnić pomyślne wdrożenie tak złożonych środków, potrzebne jest silne poparcie polityczne i szeroki konsensus publiczny, a także długoterminowa wizja. 

Sukces i czynniki ograniczające

Bramy przeciwprzepięciowe i bariery przeciwpowodziowe zapewniają wysoki stopień ochrony nisko położonych obszarów przybrzeżnych, zapewniając fizyczną barierę przed powodzią. W szczególności są one wykorzystywane do ochrony szczególnie wrażliwych i cennych przybrzeżnych obszarów miejskich i infrastrukturalnych. Istniejące bramy i bariery (Holandia, Wielka Brytania, Wenecja, Sankt Petersburg) zapewniły skuteczność w walce z falami sztormowymi. Zastosowanie ruchomych barier zamiast stałych konstrukcji pozwala na utrzymanie otwartych dróg wodnych w normalnych warunkach. Pozwalają one ograniczyć skutki (środowiskowe, społeczne, gospodarcze) związane z trwałym zamknięciem. Przykłady udanych barier mobilnych na świecie są udostępniane za pośrednictwem I-Storms,międzynarodowej sieci barier przeciwprzepięciowych. Jego celem jest ułatwienie wymiany wiedzy i współpracy w zakresie doświadczeń planistów barier i operatorów stojących przed podobnymi wyzwaniami. 

Jednym z kluczowych czynników ograniczających bramy burzowe są wysokie koszty kapitału i utrzymania, ponieważ do budowy tych struktur i ich ciągłego utrzymania potrzebne są znaczne inwestycje. Kolejnym kluczowym zagadnieniem, które należy wziąć pod uwagę, jest wpływ takich środków na środowisko. Budowa barier ruchomych może powodować duże modyfikacje środowiska naturalnego, a związany z nimi wpływ na środowisko musi zostać odpowiednio oceniony i zminimalizowany na etapie projektowania. Zbyt częste korzystanie z ruchomych bram i barier przeciwpowodziowych może ograniczyć wymianę wody w siedliskach przyujściowych i lagunowych. 

Kolejną ważną kwestią jest stopień, w jakim bariery te pozostaną wykonalne w obliczu przyszłej zmiany klimatu i wzrostu poziomu mórz. W przypadku Londynu oczekuje się, że bariera Tamizy będzie nadal chronić miasto do jego obecnego standardu do 2070 roku. Planujścia Tamizy 2100został zaprojektowany tak, aby można go było dostosować do różnych wskaźników wzrostu poziomu morza i zmian wpływających na ujście rzeki. W planie określono różne warianty poprawy lub zastąpienia bariery dla Tamizy. Pełny przegląd i aktualizacja planu są planowane co 10 lat. 

Inne czynniki ograniczające związane są ze zdolnością systemów prognozowania do wczesnego przewidywania w wiarygodny sposób zdarzenia powodziowego, umożliwiając w ten sposób uruchomienie procedur zamykania bram na czas. Czas potrzebny na zlikwidowanie barier może się różnić w zależności zarówno od konkretnych aspektów technicznych, jak i od złożonych kwestii związanych z zarządzaniem całym obszarem. Może to oznaczać przerwanie żeglugi, usług portowych i innych działań. Ciągłe inwestycje w badania i innowacje technologiczne mają zasadnicze znaczenie dla poprawy niezawodności i precyzji systemów prognozowania oraz ich wykorzystania w warunkach operacyjnych. 

Ponadto awaria techniczna systemu (np. nieprawidłowo zamykająca się bariera) może być postrzegana przez społeczeństwo jako duże ryzyko. Zaakceptowanie pracy przez społeczeństwo i zainteresowane strony może być wspierane przez ogólną przejrzystość procesu decyzyjnego. Odpowiednie zaangażowanie zainteresowanych stron, konsultacje publiczne i warsztaty informacyjne są sprawdzonymi sposobami przejrzystego kształtowania procesów. 

Koszty i korzyści

Bramy przeciwburzowe i bariery przeciwpowodziowe zapewniają wysoki stopień ochrony osiedli miejskich i infrastruktury przed falami sztormowymi i związanymi z nimi powodziami. W porównaniu do bram stałych, tego typu infrastruktura zapewnia bardziej elastyczne rozwiązanie. Umożliwia ona otwarcie dróg wodnych w normalnych warunkach dla naturalnej wymiany wody i przemieszczania gatunków wodnych, a także dla działalności człowieka, takiej jak żegluga i rybołówstwo. 

Aby zaprojektować, zbudować i utrzymać bramy przeciwprzepięciowe i bariery przeciwpowodziowe, wymagane są duże koszty kapitałowe i konserwacyjne. Należy również zapewnić inwestycje w monitorowanie parametrów hydrologicznych, prognozowanie powodzi i systemy ostrzegania, aby poprawić solidność i precyzję informacji potrzebnych do szybkiego uruchomienia systemu. 

Według brytyjskiej Agencji Środowiska budowa bariery dla Tamizy kosztowała 535 mln GBP w 1982 r. (około 1,7 mld GBP lub 2,5 mld EUR w 2007 r.). Koszty operacyjne wynoszą około 8 mln GBP rocznie (około 9,5 mln EUR w cenach z 2013 r.). Według oficjalnych szacunków budowasystemu Mose (w tym czterech ruchomych barier na wlotach do laguny weneckiej) kosztowała 5,49 mld EUR. Szacunki obejmują również dwa dodatkowe działania, tj.: przekwalifikowanie obiektów Arsenalu Weneckiego w celu utrzymania i eksploatacji systemu MOSE oraz prace przekwalifikowujące niezbędne do poprawy integracji barier ruchomych w środowisku laguny. 

Czas wdrożenia

Budowa tych złożonych i często wielkoskalowych rozwiązań inżynieryjnych jest długim procesem, który musi być poprzedzony szczegółowymi fazami modelowania,oceny i projektowania. Zwykle zajmuje to mrudy niż 15 lat. 

Życie

Bramy przeciwprzepięciowe i bariery przeciwpowodziowe mają długą oczekiwaną długość życia (ponad 50 lat). Ciągła konserwacja jest konieczna, aby zapewnić ich pełne życie i prawidłowe funkcjonowanie bez ryzyka. Niezbędne jest również monitorowanie potencjalnego wpływu na środowisko. 

Informacje referencyjne

Strony internetowe:
Referencje:

UNEP-DHI (2016). Zarządzanie zagrożeniami związanymi ze zmianą klimatu na obszarach przybrzeżnych. System wspomagania decyzji koła zagrożenia przybrzeżnego: Katalog opcji zarządzania zagrożeniami. Program Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska & Lars Rosendahl Appelquist ISBN: 978-92-807-3593-2 

Opublikowano w Climate-ADAPT: Nov 22, 2022

Language preference detected

Do you want to see the page translated into ?

Exclusion of liability
This translation is generated by eTranslation, a machine translation tool provided by the European Commission.