Podejście do zarządzania zlewnią w odniesieniu do ryzyka powodzi gwałtownych w Glasgow

Woda z Białego Wózka przez wiele dziesięcioleci wyrządzała nieszczęście mieszkańcom i firmom w południowej części Glasgow. Rzeka jest podatna na gwałtowne powodzie. Już dwanaście godzin deszczu może spowodować wzrost poziomu wody o sześć metrów, co może przekształcić rzekę w szalejący potok, gdy nabiera rozpędu w dół rzeki w kierunku wrażliwych przedmieść miasta. W ciągu ostatnich 100 lat doszło do ponad 20 poważnych powodzi spowodowanych stosunkowo niewielkimi burzami. Jeden z najbardziej pamiętnych był w Hogmanay w 1984 roku, kiedy 500 domów zostało zalanych i miliony funtów szkód spowodowanych. Zaledwie 12 dni później powodzie spowodowały dalszą nędzę na tym samym obszarze. W 1990 r. mieszkańcy tego obszaru zostali ponownie uderzeni. W 1994 r. rzeka ponownie rozbiła swoje brzegi w różnych miejscach, a w 1999 r. rodziny poniosły tysiące funtów szkód, gdy woda osiągnęła wysokość talii w ich domach. Ogółem oszacowano, że 1710 budynków mieszkalnych i 40 przedsiębiorstw jest zagrożonych powodzią, chociaż ze względu na najemczy charakter mieszkań w tym obszarze odpowiada to ponad 6700 domom, przy czym szacowane koszty szkód przekraczają 100 milionów funtów, według wartości z 2008 r., Jeśli nic nie zostanie zrobione.

Istniejące zabezpieczenia przeciwpowodziowe wzdłuż korytarza wodnego White Cart były fragmentaryczne i odizolowane. Potrzebne były znaczne inwestycje, aby chronić nieruchomości nie tylko przed obecnym ryzykiem powodziowym, ale także przed częstszymi powodziami oczekiwanymi w wyniku globalnej zmiany klimatu. Na podstawie prognoz UKCP09, scenariusza średnich emisji i horyzontu czasowego do 2050 r. dla Glasgow nastąpi wzrost nasilenia powodzi rzecznych (wzrost o 1:100 lat do 1:200 lat) oraz nasilenie powodzi rzecznych (z 1:100 rocznie do 1:200 rocznie).

Zagrożenie powtarzającymi się powodziami wiązało się również z poważnymi trudnościami ubezpieczeniowymi dla gospodarstw domowych, przedsiębiorstw i lokalnej gospodarki. Pod koniec 2002 r. branża ubezpieczeniowa wycofała swoją gwarancję przystępnego cenowo ubezpieczenia przeciwpowodziowego na obszarach wysokiego ryzyka. Branża potwierdziła, że będzie musiała rozważyć pobieranie wyższych składek ubezpieczeniowych, a nawet całkowitą odmowę ochrony przeciwpowodziowej. Może to spowodować znaczne obniżenie wartości nieruchomości.

Świadomość społeczna powodzi z lat 80. i 90., w połączeniu z rosnącą świadomością, że meteorolodzy przewidują bardziej intensywne okresy opadów w przyszłości w wyniku zmian klimatu, sprawiła, że znalezienie rozwiązania dla programu stało się głównym priorytetem dla Rady Miasta Glasgow.

Ogólnym skutkiem programu było złagodzenie powodzi w nieruchomościach mieszkalnych i biznesowych na kilku obszarach podmiejskich Glasgow przez White Cart Water i dwóch obszarach podmiejskich Glasgow przez Auldhouse Burn (dopływ White Cart Water). Program obejmował również budowę obszarów tłumienia powodzi w górę rzeki od Glasgow.

Program został opracowany w celu ochrony przed powodzią w wysokości 1% (jeden na 100 lat) z uwzględnieniem prognoz dotyczących zmian klimatu do 2050 r., co odpowiada 0,5% (jeden na 200 lat) powodzi w oparciu o aktualną sytuację (dane z 2006 r.); a także zapewnienie zrównoważonego i przyjaznego dla środowiska rozwiązania problemu powodzi.

Od 1984 r. przeprowadzono szereg badań w celu określenia odpowiedniego programu zapobiegania powodziom dla wody w Białym Koszyku i jej dopływu, aby zapewnić ochronę do 1 na 200 lat (co odpowiada ochronie do 1 na 100 lat do 2050 r., zgodnie z rozważanymi prognozami dotyczącymi zmiany klimatu). W 2002 roku rozpoczął się rozwój programu z pomocą inżynierów konsultingowych. Powstały w ten sposób program zapobiegania powodziom w White Cart Water Flood Prevention, największy program ochrony przeciwpowodziowej w Szkocji, został opublikowany w listopadzie 2004 r. i zatwierdzony przez rząd Szkocji w 2006 r.

Program opiera się na zasadzie zarządzania zlewnią. Łączy w sobie najnowocześniejsze rozwiązania inżynieryjne i naturalne techniki zarządzania ryzykiem powodziowym. Kluczowe znaczenie ma optymalizacja magazynowania wody powodziowej w górnym zlewni, umożliwiająca ograniczenie murów przeciwpowodziowych w mieście do akceptowalnej wysokości, pomagając ograniczyć wpływ na istniejące siedliska dzikiej fauny i flory oraz uniknąć tworzenia barier między rzeką a społecznością. Alternatywnym podejściem byłoby rozwiązanie "tylko mury", które skutkowałoby budową niedopuszczalnie wysokich murów wzdłuż miejskiego korytarza rzeki.

Plan obejmował budowę trzech obszarów składowania powodzi w górę rzeki, aby tymczasowo powstrzymać większość wody powodziowej generowanej przez ekstremalne opady deszczu i kontrolować uwalnianie wody przepływającej w dół rzeki przez miasto do akceptowalnego poziomu. Ogółem wzięto pod uwagę 33 miejsca budowy zbiorników magazynowych z tamami o wysokości do szesnastu metrów; tereny te oceniono pod względem wielkości, topografii, przydatności geotechnicznej i związanego z tym wpływu na środowisko. Kilka z rozważanych terenów zostało odrzuconych ze względu na poważne problemy środowiskowe i geotechniczne. Łącznie trzy ostatecznie wybudowane obszary składowania powodziowego są w stanie powstrzymać ponad 2,6 miliona metrów sześciennych wody powodziowej i zmniejszyć szczytowe przepływy rzek nawet o 45%.

Kluczowe znaczenie dla pomyślnego funkcjonowania stref składowania miała instalacja największych na świecie urządzeń sterujących przepływem Hydro-Brake w trzech tamach na każdym obszarze składowania. Hydro-Brake został zaprojektowany tak, aby umożliwić nieograniczony przepływ wody przez niego tak długo, jak to możliwe. Gdy woda w górę rzeki osiągnie z góry ustaloną wysokość w sytuacji powodziowej, Hydro-Brake aktywuje się i uwalnia wodę do rzeki w kontrolowanym tempie. Składowiska pozostają suche przez większą część roku.

Podczas burzy tymczasowe magazyny znacznie zmniejszają przepływ w dół rzeki. Niemniej jednak ten znacznie zmniejszony przepływ w połączeniu z dużym obszarem zlewiska poniżej obszarów składowania powodzi nadal stanowi zagrożenie i może powodować powodzie w Glasgow. Z tego powodu zabezpieczenia przeciwpowodziowe, w postaci niskich murów i nasypów, zostały również zbudowane w wybranych częściach korytarza rzecznego przez miasto o łącznej długości 7,6 km.

Prace te dały również możliwości poprawy stanu środowiska wzdłuż korytarza rzecznego i wokół składowisk. Centralne przepusty betonowe, które zawierają Hydro-Brakes, zostały zamknięte przez duże zapory ziemne, które zostały zbudowane głównie z materiału pozyskanego na miejscu, co znacznie ograniczyło zapotrzebowanie na ciężkie przejazdy ciężarówkami do transportu 180 000 metrów sześciennych materiału. Zamiast pozostawiać betonowe konstrukcje wycieków dla tych zbiorników odsłoniętych, ponieważ jest mało prawdopodobne, aby były używane, zostały wypełnione materiałem ofiarnym (glebą). Ustanowiono pokrywę trawiastą, aby zapewnić połączenie zapór z istniejącym krajobrazem. Te wycieki zostałyby rozmieszczone tylko wtedy, gdyby doszło do powodzi w wieku 1:200 lat, w którym to przypadku siła uwolnionej wody wypłukałaby ją.

Tamy i przepusty zostały zaprojektowane w taki sposób, aby nie uniemożliwiały przemieszczania się ryb i ssaków w górę i w dół rzeki. Podstawa przepustów zawiera przegrody i głazy, aby zapewnić zróżnicowany schemat przepływu i zachować minimalną głębokość wody dla przepływu ryb przy niskich przepływach. Ponadto nie ma kropli hydraulicznych, a podstawa przepustu ułożona jest na tym samym gradiencie co oryginalne koryto rzeki. Na całej długości przepustu zapewniono również półki dla ssaków, a bieżące monitorowanie wykazało, że są one wykorzystywane przez wydry we wszystkich trzech miejscach. Ponadto obszary składowania powodzi postrzegano jako okazję do zwiększenia różnorodności biologicznej poprzez tworzenie sztucznych siedlisk dzikiej fauny i flory: lasy z 6000 nowo posadzonych drzew, zarośli i ponad 90 000 metrów kwadratowych bogatych gatunkowo mokrych muraw, płytkich zadrapań i stawów. Podobnie w obrębie miasta dokonano przebudowy istniejącego parku, upiększania ogrodów i działek. Stworzono również sztuczne siedliska dla ptaków, nietoperzy i wydr oraz posadzono 1000 drzew. Inwestycje przyczyniły się również do poprawy zielonych terenów rekreacyjnych.

Rada Miasta Glasgow uznała znaczenie zaangażowania głównych zainteresowanych stron w realizację programu. Powołano grupę sterującą i grupy robocze, aby pomóc w opracowaniu programu, umożliwiając władzom lokalnym w górnych zlewniach i agencjom ochrony środowiska wnoszenie wkładu w program od wczesnych etapów aż do jego ostatecznej formy. Okazało się to istotnym czynnikiem zapewniającym wczesne określenie ograniczeń związanych z planowaniem i ochroną środowiska. Zapewniła również uwzględnienie w projekcie możliwości w zakresie korzyści środowiskowych, rozwojowych i rekreacyjnych, a także łagodzenia zmiany klimatu.

Opracowanie projektów inżynieryjnych dla programu zostało uzupełnione utworzeniem grupy roboczej ds. środowiska (EWG) składającej się z zainteresowanych stron ze Szkockiej Agencji Ochrony Środowiska, Szkockiego Dziedzictwa Naturalnego, Szkockiej Wody, lokalnych grup wędkarskich / rybackich oraz Królewskiego Towarzystwa Ochrony Ptaków, a także specjalistów ds. środowiska z trzech zaangażowanych władz lokalnych (Rada Miasta Glasgow, Rada East Renfrewshire i Rada South Lanarkshire). Prace grupy roboczej ekspertów przyczyniły się do zminimalizowania wpływu programu na środowisko oraz, w miarę możliwości, do poprawy stanu środowiska naturalnego, pomagając w ten sposób w opracowaniu zrównoważonego programu zapobiegania powodziom.

Konsultacje były kluczowym aspektem rozwoju programu i wyboru trzech ostatnich obszarów składowania powodzi. Poprzez indywidualne dyskusje i obszerną wystawę publiczną zebrano poglądy i opinie zainteresowanych stron oraz, w miarę możliwości, włączono je do projektu. Społeczeństwo było w pełni informowane o rozwoju i postępach projektu poprzez dystrybucję regularnych biuletynów i utworzenie specjalnej strony internetowej. Pomimo wielkości i zakresu projektu otrzymano jedynie ograniczone zastrzeżenia, z których wszystkie zostały następnie rozwiązane w drodze dyskusji bez potrzeby przeprowadzenia publicznego lokalnego dochodzenia.

Szczegółowy proces zaangażowania zainteresowanych stron trwał nieco ponad dwa lata przed przedłożeniem programu i był kontynuowany w mniejszym stopniu w czasie, gdy program był rozpatrywany przez szkockich ministrów, czyli przez kolejne osiemnaście miesięcy.

Na początku projektu wyznaczono urzędnika łącznikowego zatrudnionego w pełnym wymiarze czasu pracy w celu zarządzania zaangażowaniem zainteresowanych stron i pozostawał on zaangażowany aż do zakończenia prac budowlanych; doprowadziło to do bardzo małej liczby zastrzeżeń zgłaszanych przez zainteresowane strony.

Współpraca między okolicznymi władzami lokalnymi a zespołem projektowym miała kluczowe znaczenie dla zapewnienia sprawnego przejścia projektu przez ustawowe procesy zatwierdzania.

Obecność wielu usług podziemnych, bliskość istniejących budynków, gatunków inwazyjnych (w tym rdestowca japońskiego i rdestowca olbrzymiego) oraz ograniczony dostęp sprawiły, że zaprojektowanie i późniejsza budowa miejskich zabezpieczeń przeciwpowodziowych stały się znaczącym wyzwaniem. Przyjęta forma konstrukcji uwzględniała te i inne ograniczenia i dążyła do osiągnięcia najbardziej odpowiedniego rozwiązania. Na wielu obszarach jedynym dostępem do budowy zabezpieczeń przeciwpowodziowych był strumień rzeki. Tam, gdzie było to wymagane, w obrębie rzeki wybudowano tymczasowe drogi ciągnione przez skały i platformy robocze.

Prace budowlane zostały przeprowadzone w ramach dwóch odrębnych umów w latach 2008–2011, których łączna wartość wyniosła 53 mln GBP (63 mln EUR). Ochrona przeciwpowodziowa na White Cart Water w Cathcart została poparta 80-procentową dotacją w wysokości 40 milionów funtów od rządu szkockiego. Rząd szkocki wprowadził program, w ramach którego zapewniono by finansowanie odpowiadające 80 % prac związanych z zarządzaniem ryzykiem powodziowym.

Oszacowano, że przewidywane ryzyko powodziowe zmniejszy się do mniej niż 1 % (w tym przyszłe skutki zmiany klimatu w 2050 r.), co w oparciu o obecną sytuację odpowiada ryzyku mniejszemu niż 0,5 %. Zainstalowane środki ochrony przeciwpowodziowej okazały się skuteczne w zapobieganiu milionom szkód powodziowych na wczesnym etapie – nawet przed zakończeniem prac i tuż po ich zakończeniu. W dniu 4 lutego 2011 r. jedno na dziesięcioletnie zdarzenie powodziowe (10% rocznego prawdopodobieństwa przekroczenia) zostało znacznie ograniczone pod względem skutków, głównie w wyniku hydraulicznego ukończenia obszarów składowania powodzi i szacuje się, że udało się zapobiec szkodom o wartości od 1 mln GBP do 3 mln GBP. W dniu 29 listopada 2011 r. miało miejsce jeszcze większe zdarzenie powodziowe. Zdarzenie to miało miejsce wkrótce po zakończeniu programu, a około 231 nieruchomości uniknęło powodzi, co odpowiada zaoszczędzonym kosztom w wysokości 12 milionów funtów. Analiza po zdarzeniu wykazała, że system działa zgodnie z oczekiwaniami, a prognozy modelu ściśle pasują do zaobserwowanych danych.

Kluczowym instrumentem prawnym jest sam „program”, który był promowany na mocy ustawy o zapobieganiu powodziom (Szkocja) z 1961 r. Dało to Radzie prawo dostępu do własności w celu podjęcia prac określonych w programie w określonych granicach wymiarowych. Chociaż program zapewniał ramy prawne, w celu podjęcia prac konieczne było spełnienie wszystkich innych wymogów dotyczących prawodawstwa w zakresie planowania i ochrony środowiska oraz uzyskanie wszystkich specjalnych zezwoleń, licencji lub zezwoleń niezbędnych do przeprowadzenia prac. Ponieważ cieki wodne stanowią granicę między różnymi władzami lokalnymi, należało złożyć łącznie 14 odrębnych wniosków dotyczących planowania. Dwie konstrukcje zapory zostały przecięte przez granicę między władzami lokalnymi i wymagały, aby jedna część zapory była objęta wnioskiem o zagospodarowanie złożonym w jednej gminie, a druga część w innej. Musiały one być starannie zarządzane i koordynowane. Ponadto przepisy dotyczące zarządzania zaporami wymagały, aby odpowiedzialność prawna za zaporę podzieloną przez granicę spoczywała na jednym samorządzie terytorialnym. Umożliwiła to współpraca między zaangażowanymi władzami lokalnymi.

Współpraca między wszystkimi zaangażowanymi władzami lokalnymi i innymi zainteresowanymi stronami umożliwiła zajęcie się kwestiami, zanim stały się one potencjalnymi przeszkodami prawnymi, które mogły zatrzymać ten proces lub doprowadzić do przeprowadzenia lokalnego dochodzenia publicznego lub wezwania do kontroli przez ministrów rządu szkockiego. Miało to kluczowe znaczenie dla pomyślnej realizacji projektu.

Program zapobiegania powodziom był promowany przez Radę Miasta Glasgow w 2004 r. i zatwierdzony przez rząd Szkocji w 2006 r. Budowa górnego zlewniowego składowiska powodzi i miejskich zabezpieczeń została zrealizowana w ramach dwóch odrębnych umów, które realizowano równolegle, w latach 2008-2011. Prace zakończono w 2011 r.

Dodatkowe 3 km miejskich murów obronnych zostanie wybudowanych do lata 2019 r. w ramach lokalnego planu zarządzania ryzykiem powodziowym Clyde i Loch Lomond. Przyczyni się to do dalszej poprawy ochrony przeciwpowodziowej, chroniąc inne obszary w regionie miejskim.

Żywotność projektowa prac fizycznych wynosi 120 lat.

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

Porozumienie Burmistrzów w sprawie Klimatu i Energii: Zrównoważone, odporne na zmianę klimatu i dynamiczne miasta Dobre praktyki sygnatariuszy Porozumienia Burmistrzów.