Podejście do zarządzania zlewniami w odniesieniu do ryzyka powodziowego w Glasgow

White Cart Water przez wiele dziesięcioleci zadawał nieszczęścia 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, ponieważ nabiera rozpędu w dół rzeki w kierunku wrażliwych przedmieść miasta. W ciągu ostatnich 100 lat miało miejsce ponad 20 poważnych powodzi spowodowanych stosunkowo niewielkimi burzami. Jeden z najbardziej pamiętnych był w Hogmanay w 1984 roku, kiedy 500 domów zostało zalanych i spowodowały miliony funtów szkód. Zaledwie 12 dni później powodzie spowodowały dalsze nieszczęścia na tym samym obszarze. W 1990 r. mieszkańcy tego obszaru zostali ponownie zaatakowani. W 1994 roku rzeka ponownie rozerwała swoje brzegi w różnych miejscach, aw 1999 roku rodziny poniosły tysiące funtów szkód, gdy woda osiągnęła wysokość talii w ich domach. Ogółem oszacowano, że 1 710 budynków mieszkalnych i 40 przedsiębiorstw jest zagrożonych powodzią, chociaż ze względu na kamienicowy charakter mieszkań na tym obszarze odpowiada to ponad 6 700 domom, przy szacowanych kosztach szkód przekraczających 100 mln GBP, 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 w celu ochrony nieruchomości nie tylko przed obecnym ryzykiem powodziowym, ale także przed częstszymi zalaniami oczekiwanymi w wyniku globalnej zmiany klimatu. Na podstawie prognoz UKCP09, scenariusza średnioemisyjnego i horyzontu czasowego dla Glasgow na 2050 r. nastąpi wzrost dotkliwości powodzi rzecznych (wzrost o 1:100 do zdarzenia 1:200 w roku) oraz wzrost dotkliwości powodzi rzecznych (z 1:100 do 1:200 w roku).

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 gwarancję niedrogiego 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 w latach 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 efektem programu było złagodzenie zalewu nieruchomości mieszkalnych i biznesowych w kilku obszarach podmiejskich Glasgow przez White Cart Water i dwa obszary podmiejskie Glasgow przez Auldhouse Burn (dopływ White Cart Water). Program obejmował również budowę obszarów tłumienia powodzi w górę rzeki od Glasgow.

Program opracowano w celu ochrony przed powodzią w wysokości 1% (jeden na 100 lat), biorąc pod uwagę prognozy dotyczące zmiany klimatu do 2050 r., co odpowiada 0,5% (jeden na 200 lat) powodzi w oparciu o obecną 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 White Cart i jej dopływu, aby zapewnić ochronę do zdarzenia 1 na 200 lat (co odpowiada ochronie do zdarzenia 1 na 100 lat do 2050 r., zgodnie z uznanymi prognozami dotyczącymi zmiany klimatu). W 2002 roku rozpoczął się rozwój programu z pomocą inżynierów konsultingowych. Powstały w ten sposób program White Cart Water Flood Prevention, największy program ochrony przeciwpowodziowej w Szkocji, został opublikowany w listopadzie 2004 r. i zatwierdzony przez rząd szkocki w 2006 r.

System opiera się na zasadzie zarządzania zlewnią. Łączy w sobie najnowocześniejsze rozwiązania inżynieryjne i naturalne techniki zarządzania ryzykiem powodziowym. Kluczową kwestią jest optymalizacja magazynowania wody powodziowej w górnej zlewni, umożliwiająca ograniczenie murów przeciwpowodziowych w mieście do dopuszczalnej wysokości, co pomaga 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 przechowywania powodzi w górę rzeki, aby tymczasowo powstrzymać większość wód powodziowych generowanych przez ekstremalne opady deszczu i kontrolować uwalnianie wody przepływającej przez miasto w dół rzeki do akceptowalnego poziomu. Ogółem wzięto pod uwagę 33 miejsca budowy zbiorników magazynowych z tamami o wysokości do szesnastu metrów; tereny te zostały ocenione pod względem wielkości, topografii, przydatności geotechnicznej i związanego z tym wpływu na środowisko. Kilka z rozważanych terenów zostało odrzuconych ze względu na istotne problemy środowiskowe i geotechniczne. Łącznie trzy ostatecznie wybudowane magazyny powodziowe 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 magazynów miała instalacja największych na świecie urządzeń kontroli przepływu Hydro-Brake w trzech tamach w każdym z magazynów. Hydro-Brake został zaprojektowany tak, aby woda przepływała przez niego bez ograniczeń tak długo, jak to możliwe. Gdy woda w górę rzeki osiągnie wcześniej ustaloną wysokość w sytuacji powodziowej, Hydro-Brake aktywuje 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 w dół od obszarów przechowywania powodzi, nadal stanowi zagrożenie i może spowodować powodzie w Glasgow. Z tego powodu w wybranych częściach korytarza rzecznego przez miasto o łącznej długości 7,6 km zbudowano również zabezpieczenia przeciwpowodziowe w postaci niskich murów i nasypów.

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

Zapory 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 wzór przepływu i zachować minimalną głębokość wody dla przepływu ryb w niskich przepływach. Ponadto nie ma kropli hydraulicznych, a podstawa przepustu jest ułożona na tym samym nachyleniu co pierwotne koryto rzeki. Na całej długości przepustu zapewniono również półki dla ssaków, a bieżące monitorowanie wykazało, że są one używane przez wydry we wszystkich trzech miejscach. Ponadto obszary składowania powodziowego postrzegano jako okazję do zwiększenia różnorodności biologicznej poprzez tworzenie sztucznych siedlisk dzikiej fauny i flory: tereny zalesione z 6000 nowo posadzonych drzew, zarośli i ponad 90 000 metrów kwadratowych bogatych w gatunki mokrych muraw, płytkich zadrapań i stawów. Podobnie w mieście przeprowadzono przebudowę istniejącego parku, upiększenie ogrodów i działek. Stworzono również sztuczne siedliska dla ptaków, nietoperzy i wydr oraz posadzono 1000 drzew. Inwestycja przyczyniła się również do poprawy zielonych przestrzeni rekreacyjnych.

Rada Miasta Glasgow uznała znaczenie zaangażowania głównych zainteresowanych stron w postępy w realizacji programu. Powołano grupę sterującą i grupy robocze, aby pomóc w opracowaniu systemu, umożliwiając władzom lokalnym w górnych zlewniach i agencjom ochrony środowiska wnoszenie wkładu do systemu od wczesnych etapów aż do jego ostatecznej formy. Okazało się to istotnym czynnikiem zapewniającym identyfikację ograniczeń w zakresie planowania i ochrony środowiska na wczesnym etapie. Zapewniła również uwzględnienie w projekcie możliwości w zakresie korzyści środowiskowych, rozwojowych i rekreacyjnych, a także łagodzenia zmiany klimatu.

Opracowanie projektów inżynieryjnych na potrzeby programu zostało uzupełnione utworzeniem grupy roboczej ds. środowiska, w skład której weszły zainteresowane strony ze Szkockiej Agencji Ochrony Środowiska, Szkockiego Dziedzictwa Naturalnego, Scottish Water, lokalnych grup wędkarskich/rybackich oraz Królewskiego Towarzystwa Ochrony Ptaków, a także specjaliści ds. środowiska z trzech zaangażowanych władz lokalnych (rady miasta Glasgow, rady hrabstwa East Renfrewshire i rady hrabstwa South Lanarkshire). Prace grupy roboczej ekspertów pomogły zminimalizować wpływ programu na środowisko oraz, w miarę możliwości, poprawić stan 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. Dzięki indywidualnym dyskusjom i obszernej wystawie publicznej zebrano poglądy i opinie zainteresowanych stron i, 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 publicznego dochodzenia lokalnego.

Szczegółowy proces angażowania 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 wczesnym etapie projektu wyznaczono pełnoetatowego oficera łącznikowego, który miał zarządzać zaangażowaniem zainteresowanych stron i pozostawał zaangażowany aż do zakończenia prac budowlanych; doprowadziło to do bardzo niskiej liczby zastrzeżeń zgłaszanych przez zainteresowane strony.

Współpraca między sąsiednimi władzami lokalnymi a zespołem projektowym miała kluczowe znaczenie dla zapewnienia sprawnego przebiegu projektu poprzez ustawowe procesy zatwierdzania.

Obecność wielu usług podziemnych, bliskie sąsiedztwo istniejących budynków, gatunki inwazyjne (w tym rdest japoński i brukowiec olbrzymi) oraz ograniczony dostęp sprawiły, że projekt i późniejsza budowa miejskich zabezpieczeń przeciwpowodziowych stały się poważnym wyzwaniem. Przyjęta forma budowy 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 rzece budowano tymczasowe drogi skalne i platformy robocze.

W latach 2008–2011 roboty budowlane zrealizowano w ramach dwóch odrębnych umów o łącznej wartości 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 zapewniłby finansowanie odpowiadające 80 % prac związanych z zarządzaniem ryzykiem powodziowym.

Przewidywane ryzyko powodzi oszacowano na mniej niż 1% (w tym przyszłe skutki zmiany klimatu w 2050 r.), co odpowiada mniej niż 0,5% ryzyka w oparciu o obecną sytuację. 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. powódź raz na dziesięć lat (10% rocznego prawdopodobieństwa przekroczenia) została znacznie zmniejszona pod względem wpływu, głównie w wyniku ukończenia hydraulicznych obszarów składowania powodzi, i szacuje się, że zapobieżono szkodom o wartości od 1 do 3 milionów funtów. W dniu 29 listopada 2011 r. miała miejsce jeszcze większa powódź. 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 schemat działa zgodnie z oczekiwaniami, a prognozy modelu ściśle pasują do obserwowanych danych.

Kluczowym instrumentem prawnym jest sam „system”, który promowano na mocy ustawy o zapobieganiu powodziom (Szkocja) z 1961 r. Dało to Radzie prawo dostępu do własności w celu podjęcia prac określonych w systemie w określonych granicach wymiarowych. Chociaż program zapewniał ramy prawne, w celu podjęcia prac należało spełnić wszystkie inne wymogi dotyczące planowania i prawodawstwa w zakresie ochrony środowiska oraz uzyskać wszystkie specjalne zezwolenia, licencje lub zezwolenia niezbędne do przeprowadzenia prac. Ponieważ cieki wodne stanowią granicę między różnymi władzami lokalnymi, należało złożyć łącznie 14 oddzielnych wniosków dotyczących planowania. Dwie z konstrukcji zapory zostały przecięte przez granicę między władzami lokalnymi i wymagały, aby jedna część zapory była objęta wnioskiem o zaplanowanie złożonym w jednym organie lokalnym, a druga część w innym. Muszą one być starannie zarządzane i koordynowane. Ponadto przepisy dotyczące zarządzania tamami wymagały, aby odpowiedzialność prawna za tamę podzieloną przez granicę spoczywała na jednej jednostce samorządu terytorialnego. Umożliwiła to współpraca między zaangażowanymi władzami lokalnymi.

Wspólny charakter procesu między wszystkimi zaangażowanymi władzami lokalnymi i innymi zainteresowanymi stronami umożliwił rozwiązanie problemów, zanim stały się one potencjalnymi przeszkodami prawnymi, które mogły zatrzymać proces lub doprowadzić do publicznego dochodzenia lokalnego lub wezwania do kontroli przez ministrów rządu szkockiego. Było to kluczem do pomyślnej realizacji projektu.

Program zapobiegania powodziom był promowany przez Radę Miasta Glasgow w 2004 r. i zatwierdzony przez rząd Szkocji w 2006 r. Budowa górnych zlewni magazynów przeciwpowodziowych i miejskich obiektów obronnych została zrealizowana w ramach dwóch odrębnych umów, które obowiązywały równolegle w latach 2008–2011. Prace zakończono w 2011 roku.

Dodatkowe 3 km miejskiego muru obronnego zostanie zbudowane do lata 2019 r. w ramach lokalnego planu zarządzania ryzykiem powodziowym Clyde and Loch Lomond. Przyczyni się to do dalszej poprawy ochrony przeciwpowodziowej, chroniąc inne obszary w regionie miasta.

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.