Uwzględnienie zagrożeń związanych ze zmianą klimatu w planowaniu modernizacji korytarza kolejowego na Słowacji

Warunki naturalne Słowacji są bardzo zróżnicowane pod względem topografii, klimatu, roślinności i działalności gospodarczej. Południowa część kraju to głównie niziny, czyli cieplejsze i bardziej suche, natomiast górzysta północ ma chłodniejszy i wilgotny klimat. Różnorodność ta jest jedną z przyczyn szerokiego zakresu zagrożeń naturalnych spowodowanych zjawiskami klimatycznymi mającymi wpływ na transport kolejowy, które prawdopodobnie zostaną spotęgowane przez zmianę klimatu.

Zgodnie ze strategią Republiki Słowackiej w zakresie przystosowania się do zmiany klimatu w latach 1881–2017 średnia roczna temperatura wzrosła o 1,73 °C. Zmienia się również zmienność klimatu, zwłaszcza pod względem opadów atmosferycznych: w tym samym okresie zaobserwowano znaczny wzrost występowania ekstremalnych krótkotrwałych opadów deszczu, co skutkowało zwiększonym ryzykiem lokalnych powodzi.

Oczekuje się, że zmiana klimatu spowoduje dalszy wzrost średniej rocznej temperatury na Słowacji o 2°C (scenariusz RCP 4.5) i 4°C (scenariusz RCP 8.5) w porównaniu z okresem 1951–1980. Wraz z globalnym ociepleniem prawdopodobnie wzrośnie występowanie ekstremalnych zjawisk klimatycznych, w tym silnych burz, ulewnych deszczy, silnych wiatrów i fal upałów. Ekstremalne warunki pogodowe są potencjalnie najbardziej niebezpiecznym przejawem zmiany klimatu dla sektora transportu, a w szczególności dla transportu kolejowego, powodując szkody w infrastrukturze kolejowej i zakłócenia ruchu. Główne skutki obejmują powodzie (z powodu powodzi rzecznych lub powodzi gwałtownych), osuwiska (w połączeniu z powodziami) lub silny wiatr powodujący szkody w infrastrukturze lub za pomocą powalonych drzew na torze. Oczekuje się, że nawet w zimie niebezpieczne zjawiska zagrażające ruchowi kolejowemu, takie jak mroźne deszcze lub lawiny śnieżne, staną się częstsze ze względu na częstsze wahania temperatury.

Ogólnymi celami projektu modernizacji kolei na Słowacji są: (i) podniesienie jakości i konkurencyjności transportu kolejowego, (ii) zwiększenie korzyści płynących z tego rodzaju transportu dla gospodarki i integracji Słowacji z międzynarodowymi sieciami transportowymi oraz (iii) przyczynienie się do ochrony środowiska poprzez opracowanie przyjaznego dla środowiska rozwiązania transportowego, zastępującego inne rodzaje transportu (zwłaszcza transport drogowy). Jednym z podstawowych warunków wstępnych osiągnięcia celów projektu, a tym samym jego funkcji w zakresie gospodarki i ochrony środowiska, jest zapewnienie odporności infrastruktury kolejowej i eksploatacji na zmianę klimatu.

Biorąc pod uwagę szeroki zakres wyzwań związanych ze zmianą klimatu, z którymi transport kolejowy ma się zmierzyć w przyszłości, a także ze względu na bardzo długi okres eksploatacji infrastruktury kolejowej, proces uodparniania infrastruktury na zmianę klimatu musi być odpowiednio zaplanowany i przygotowany. Oznacza to, że identyfikacja zagrożeń związanych ze zmianą klimatu i podatności na zagrożenia dla aktywów i eksploatacji transportu kolejowego musi być integralną częścią projektu modernizacji. Zalecane działania dostosowawcze mają na celu zapewnienie niezakłóconej eksploatacji kolei nawet w przypadku ekstremalnych warunków pogodowych oraz uniknięcie zakłóceń w transporcie kolejowym ze względu na długoterminowe tendencje klimatyczne, takie jak wzrost temperatury.

Zidentyfikowano zagrożenia i słabości związane ze zmianą klimatu w odniesieniu do aktywów i eksploatacji transportu kolejowego, a następnie zaproponowano środki dostosowawcze w ramach studium wykonalności projektu modernizacji kolei. Analiza ta została opracowana zgodnie z wytyczną „MetodologicalHandbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects”(w języku słowackim), która została opracowana w 2018 r. przez Centrum Badań Transportowych Słowacji i konsultantów Ministerstwa Transportu i Budownictwa.

Opracowano w szczególności ocenę ryzyka i podatności na zagrożenia dla poszczególnych odcinków rozpatrywanej linii kolejowej, uwzględniając aspekt ekspozycji (oczekiwane zjawiska zmiany klimatu wpływające na transport kolejowy) i wrażliwości (na której zakres system może mieć wpływ wpływ wpływ zmiana klimatu). Zagrożenia przypisano odcinkom i elementom kolejowym (np. mostom, tunelom) zgodnie z następującą kategoryzacją:

• Nieistotny (niebieski); ryzyko można wyeliminować za pomocą standardowego projektu technicznego aktywów kolejowych lub w ramach normalnej eksploatacji.
• Mały (zielony); ryzyko wymaga częściowej zmiany projektu technicznego lub działania.
• średni (żółty); ryzyko wymaga istotnej zmiany projektu technicznego lub zarządzania operacjami ryzyka.
• Znaczący (czerwony); ryzyko wymaga zasadniczej zmiany projektu technicznego lub zarządzania kryzysowego;
• katastrofalne (czarne); ryzyko może prowadzić do długoterminowego zamknięcia eksploatacji lub uszkodzenia aktywów kolejowych. Zdecydowanie zaleca się alternatywne routingi.

W oparciu o rodzaj i skalę zidentyfikowanego ryzyka zaproponowano działania adaptacyjne w odniesieniu do odpowiednich odcinków korytarza i włączono je do dokumentacji projektowej na etapie przygotowawczym i projektowym. Proponowane środki dostosowawcze można podzielić na trzy kategorie:

• Warianty techniczne, zwiększenie odporności podstawowej infrastruktury kolejowej na ekstremalne zdarzenia pogodowe i tendencje związane ze zmianą klimatu. Środki te, mające na celu zapobieganie zakłóceniom w dostępności infrastruktury, obejmują: i) wiatroszczelność sieci trakcyjnej (np. odporność na wiatr o prędkości przekraczającej 30 m/s); (ii) zwiększoną przepustowość systemu odwadniającego, taką jak przepusty zdolne do radzenia sobie z większą ilością wody i lepsze odwadnianie podtorza kolejowego, tuneli i konstrukcji mostowych; (iii) zwiększone dostosowanie linii kolejowych powyżej granicy potencjalnej powodzi (od₁₀₀ do₁₀₀₀ Q w zależności od sytuacji na miejscu); zmniejszenie nachylenia zbocza jako zapobieganie osuwiskom; (iv) wytrzymałe konstrukcje mostowe i głębokie filary mostowe; (v) stosowanie wysoce wodoodpornych materiałów budowlanych dla podtorza kolejowego i innych elementów; (vi) elastyczny sposób montażu szyn, który znacznie zmniejsza odkształcenia szyn spowodowane ekstremalnymi temperaturami; (vii) montaż konstrukcji zabezpieczających (np. wiatrochrony, ściany oporowe, nasypy).
• Opcje zarządzania, zapewniające rozwiązania w przypadku wystąpienia ekstremalnych zdarzeń pogodowych i zakłóceń w infrastrukturze. Opcje te pomagają zminimalizować negatywne skutki ekstremalnych zdarzeń i obejmują: (i) zwiększoną konserwację i kontrolę odcinków narażonych na ryzyko, np. wyposażenie przełączników, szyn i sieci trakcyjnej w czujniki monitorujące temperaturę (do przegrzania i zamarzania), oblodzenie, opady śniegu lub prędkość wiatru; (ii) świadczenie zastępczych usług autobusowych w przypadku czasowej przerwy w transporcie kolejowym; (iii) zapewnienie alternatywnych tras kolejowych i skutecznego zarządzania transportem w sytuacjach nadzwyczajnych; (iv) środki dotyczące zarządzania środowiskowego (np. ponowne zalesianie dorzeczy).
• System wczesnego ostrzegania, monitorowanie i prognozowanie mające na celu zwiększenie gotowości i umożliwienie wcześniejszego podjęcia środków zarządzania ruchem. Ta typologia środków opiera się na wdrożonym i operacyjnym systemie monitorowania, prognozowania i ostrzegania Słowackiego Instytutu Hydrometeorologicznego (SHMI); zajmuje się systemem monitorowania i prognozowania dostosowanym do potrzeb kolei, który koncentruje się na zdarzeniach szczególnie szkodliwych dla kolei, takich jak silny wiatr, oblodzenie, powodzie lub obfite opady śniegu. Dzięki zapewnieniu systemu wczesnego ostrzegania zminimalizowany zostanie negatywny wpływ ekstremalnych zdarzeń pogodowych na system transportu kolejowego i całą gospodarkę.

Część proponowanych środków została wdrożona na tych odcinkach korytarza kolejowego, które zostały już zmodernizowane. Na przykład trwają obecnie prace budowlane na odcinku korytarza między miastami Puchov i Povazka Tepla (15,9 km długości), w tym dwa tunele (odpowiednio 1,1 i 1,8 km długości) oraz trzy główne mosty nad rzeką Wag i zbiornikiem wodnym Nosice. Cały odcinek korytarza Puchov-Żylina (44 km długości) ma zostać ukończony do końca 2021 r. Jest to pozostały odcinek korytarza, który ma zostać zmodernizowany między Bratysławą a Żyliną (około 200 km długości), którego część zmodernizowano w poprzednim okresie programowania (2007–2013). Środki dostosowawcze w tych sekcjach obejmują: środki mające na celu zapewnienie ochrony przeciwpowodziowej do poziomu Q_500, odwodnienie podtorza kolejowego oraz mury oporowe wzmacniające zbocza o wysokim ryzyku niestabilności. Wszystkie mosty i tunele są zaprojektowane tak, aby wytrzymać powodzie i ulewne opady deszczu (np. przez izolowane pokłady mostów, odporne filary mostów) i muszą zostać przetestowane pod kątem obciążenia statycznego i dynamicznego przed ich uruchomieniem.

Głównymi podmiotami zaangażowanymi w modernizację korytarza kolejowego na Słowacji, które są również odpowiedzialne za pozyskiwanie i alokację środków finansowych oraz zarządzanie projektami, są Ministerstwo Transportu i Budownictwa Republiki Słowackiej oraz Koleje Republiki Słowackiej (ŽSR). W fazie przygotowawczej projektu uczestniczyło wiele innych podmiotów, w tym przedsiębiorstwa odpowiedzialne za studia wykonalności, proces oceny oddziaływania na środowisko oraz przedsiębiorstwa zapewniające ocenę narażenia i uodparnianie projektu na zmianę klimatu. Wdrażanie środków na poszczególnych odcinkach korytarza zapewniają firmy projektowe, które zostały wybrane w drodze przetargu publicznego.

Centrum Badań Transportu Republiki Słowackiej i Europejskie Stowarzyszenie Konsultantów były zaangażowane jako główne podmioty zapewniające uodparnianie na klimat lub cały projekt. Przeprowadzili oni oceny i zalecenia zgodnie z „Podręcznikiem metodologicznym dotyczącym oceny wpływu zmian klimatu na duże projekty transportowe” przygotowanym przez Integra Consulting (firmę doradczą).

Jednym z głównych czynników napędzających projekt modernizacji kolei jest wsparcie, jakie może on zapewnić rozwojowi gospodarczemu i dobrobytowi, zwłaszcza w bardziej odległych regionach Słowacji. Wystarczająca dostępność finansowania ze środków europejskich i krajowych, włączenie modernizacji kolei do krajowych i regionalnych strategii transportowych oraz wsparcie gmin w planowaniu i realizacji projektu odegrały również istotną rolę napędową dla projektu modernizacji kolei.

Mogą również istnieć pewne czynniki ograniczające, które mogą utrudniać ten proces, a mianowicie konflikty z celami ochrony środowiska związane głównie z fragmentacją krajobrazu lub konflikty ze społecznościami lokalnymi zaniepokojonymi zwiększonym zanieczyszczeniem hałasem i zużyciem gruntów, które mogą ograniczać rozwój obszarów miejskich. W miarę postępu budowy kolei problemy te są rozwiązywane w drodze konsultacji z przedstawicielami gmin i dyskusji z ekspertami ds. transportu zaangażowanymi w projekt, których celem jest znalezienie obopólnie korzystnych rozwiązań.

Głównym instrumentem finansowania wszystkich faz projektu modernizacji kolei (przygotowawczej, projektowej i wdrożeniowej) jest Program Operacyjny Infrastruktura Zintegrowana 2014-2020 (PO II), poprzedzony PO II na lata 2007-2013. Całkowity przydział środków na oś priorytetową 1 PO II 2014–2020 – skoncentrowaną na infrastrukturze kolejowej w ramach sieci bazowej TEN-T – wynosi 853,9 mln EUR, z czego 725,8 mln EUR pochodzi od Komisji Europejskiej za pośrednictwem Funduszu Spójności, a pozostałe 128,1 mln EUR pochodzi ze współfinansowania krajowego z budżetu państwa. Dalsze zasoby gospodarcze zapewnia również PO II przewidziany na kolejny okres programowania 2021–2027.

Biorąc pod uwagę tę ogólną kwotę, całkowitych kosztów finansowych modernizacji całego korytarza nie można jeszcze określić ilościowo, ponieważ większość jego całkowitej długości jest nadal w fazie przygotowawczej. Dane finansowe są dostępne tylko dla odcinków korytarzy, które zostały już zmodernizowane lub są w trakcie budowy. Na przykład całkowity budżet prac budowlanych prowadzonych na odcinku Půchov – Považská Teplá, który jest obecnie w budowie, wynosi 365 mln EUR. W tym przypadku wkład z PO II 2014–2020 wynosi 361 mln EUR. Koszt środków technicznych zwiększających odporność kolei na zmianę klimatu nie jest jednak dostępny oddzielnie, ponieważ stanowią one integralną część całości robót budowlanych.

Główne ogólne oczekiwane korzyści projektu modernizacji kolei obejmują: atrakcyjny, szybszy i wygodniejszy transport kolejowy; mniejsze emisje z transportu w porównaniu z transportem drogowym; zwiększenie konkurencyjności MŚP; korzyści dla zdrowia wynikające z niższego zanieczyszczenia powietrza i mniejszego zanieczyszczenia hałasem w porównaniu z transportem drogowym. Jeśli chodzi o przystosowanie się do zmiany klimatu, oczekuje się, że projekt zwiększy odporność systemu transportu kolejowego i zapewni funkcjonowanie również podczas ekstremalnych zdarzeń meteorologicznych.

Rozwój infrastruktury transportowej na Słowacji jest sterowany przez strategiczny plan rozwoju transportu Republiki Słowackiej do 2030 r., który dotyczy również infrastruktury kolejowej. Przyjęta w 2014 r. i zaktualizowana w 2018 r. strategia Republiki Słowackiej w zakresie przystosowania się do zmiany klimatu zawiera odniesienia do środków przystosowawczych, które mają zostać wdrożone w różnych sektorach, w tym w sektorze transportu.

Badania przeprowadzone w ramach fazy przygotowawczej projektu modernizacyjnego (studium wykonalności, analiza skutków, analiza podatności na zagrożenia, propozycja środków dostosowawczych) są obecnie gotowe niemal na całej długości korytarza kolejowego. Ich przygotowanie trwało od kilku miesięcy do około dwóch lat, w zależności od zakresu i złożoności danego odcinka kolejowego. Realizacja rozpoczęła się i jest w toku na pewnym odcinku korytarza. Prace modernizacyjne odcinka Bratysława - Żylina o długości około 200 km są prawie zakończone; uodparnianie kolei na klimat jest integralną częścią prac budowlanych. Ze względu na dużą liczbę czynników nie można jeszcze określić daty ukończenia całego korytarza.

Środki techniczne zwiększające odporność kolei na zmianę klimatu trwają kilkadziesiąt lat, w zależności od poziomu utrzymania. Żywotność infrastruktury kolejowej jest również bardzo długa, rzędu dziesiątek lat, do 100 lat lub nawet więcej, jeśli jest dobrze utrzymana i stale monitorowana.

Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
Tel.: +421 903244460; +421 0220297059
E-mail: hovorca@zsr.sk

Ministry of Transport and Construction of the Slovak Republic
Phone: +421 259494702
E-mail: info@mindop.sk