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 jest w większości nizinna, tj. cieplejsza i bardziej sucha, 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 mogą się nasilić w wyniku zmiany klimatu.

Zgodnie ze strategią Republiki Słowackiej w zakresie przystosowania się do zmiany klimatu dotyczącą niekorzystnych skutków zmiany klimatu średnia roczna temperatura wzrosła o 1,73 °C w latach 1881–2017. Zmienia się również zmienność klimatu, zwłaszcza pod względem opadów atmosferycznych: w tym samym okresie zaobserwowano znaczny wzrost występowania ekstremalnych krótkoterminowych opadów deszczu, co spowodowało zwiększone ryzyko 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 gwałtownych powodzi), osuwiska (w połączeniu z powodziami) lub silny wiatr powodujący szkody w infrastrukturze lub za pomocą powalonych drzew na torze. Nawet w zimie oczekuje się, że 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, należy odpowiednio zaplanować i przygotować proces uodparniania infrastruktury na zmianę klimatu. Oznacza to, że identyfikacja zagrożeń związanych ze zmianą klimatu i podatności na zagrożenia dla aktywów i funkcjonowania transportu kolejowego musi stanowić integralną część projektu modernizacji. Zalecane działania adaptacyjne mają na celu zapewnienie niezakłóconego funkcjonowania kolei nawet w przypadku ekstremalnych warunków pogodowych oraz uniknięcie zakłóceń w transporcie kolejowym spowodowanych długoterminowymi tendencjami klimatycznymi, takimi jak wzrost temperatury.

Zidentyfikowano zagrożenia związane ze zmianą klimatu i podatność na zagrożenia dla aktywów i eksploatacji transportu kolejowego, a w konsekwencji zaproponowano środki dostosowawcze w ramach studium wykonalności projektu modernizacji kolei. Analizę taką opracowano zgodnie z wytyczną „Metodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects”(po słowacku), która została opracowana w 2018 r. przez Centrum Badań nad Transportem na Słowacji i konsultantów Ministerstwa Transportu i Budownictwa.

W szczególności opracowano ocenę ryzyka i podatności na zagrożenia dla poszczególnych rozpatrywanych odcinków kolei, uwzględniając aspekt ekspozycji (oczekiwane zjawiska zmiany klimatu wpływające na transport kolejowy) i wrażliwości (której zakres jest podatny na wpływ skutków zmiany klimatu). Ryzyko 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.
• Małe (zielone); ryzyko wymaga częściowej zmiany projektu technicznego lub działania.
• Średni (żółty); ryzyko wymaga znaczącej zmiany projektu technicznego lub zarządzania operacją ryzyka.
• Znaczące (czerwone); ryzyko wymaga zasadniczej zmiany projektu technicznego lub zarządzania kryzysowego;
• Katastrofalne (czarne); ryzyko może prowadzić do długoterminowego zamknięcia eksploatacji lub uszkodzenia aktywów kolejowych. Alternatywne routing jest wysoce zalecane.

W oparciu o rodzaj i skalę zidentyfikowanego ryzyka zaproponowano rozwiązania w zakresie przystosowania się do zmiany klimatu dla odpowiednich odcinków korytarza i włączono je do dokumentacji projektu na etapie przygotowawczym i projektowym. Proponowane środki przystosowawcze 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) zabezpieczenie sieci trakcyjnej przed wiatrem (np. w stanie wytrzymać prędkość wiatru przekraczającą 30 m/s); (ii) zwiększenie przepustowości systemu odwadniania, takie jak przepusty zdolne do radzenia sobie z większą ilością wody i lepsze odwadnianie podtorza kolejowego, tuneli i konstrukcji mostowych; (iii) zwiększone wyrównanie linii kolejowych powyżej granicy potencjalnej powodzi (między Q100 a Q1000 w zależności od sytuacji na miejscu); zmniejszenie nachylenia zbocza jako zapobieganie osuwiskom; (iv) odporne konstrukcje mostowe i głębokie filary mostowe; (v) stosowanie wysoce wodoodpornych materiałów budowlanych do podtorza kolejowego i innych elementów; (vi) elastyczny sposób montażu szyn, co znacznie zmniejsza odkształcenia szyn spowodowane ekstremalnymi temperaturami; (vii) montaż systemów zabezpieczeń konstrukcyjnych (np. wiatrołapów, ścian oporowych, nasypów).
• warianty zarządzania zapewniające rozwiązania w przypadku wystąpienia ekstremalnych zdarzeń pogodowych i zakłóceń infrastruktury. Opcje te pomagają zminimalizować negatywne skutki zdarzeń ekstremalnych i obejmują: (i) zwiększoną konserwację i kontrolę sekcji narażonych na ryzyko, np. wyposażenie przełączników, szyn i sieci trakcyjnych w detektory monitorujące temperaturę (w przypadku przegrzania i zamarzania), oblodzenie, opady śniegu lub prędkość wiatru; (ii) świadczenie zastępczych usług autobusowych w przypadku czasowego przerwania transportu kolejowego; (iii) zapewnienie alternatywnych tras kolejowych i skutecznego zarządzania transportem awaryjnym; (iv) środki dotyczące zarządzania środowiskowego (np. ponowne zalesianie dorzeczy).
• System wczesnego ostrzegania, monitorowanie i prognozowanie, mający 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); dotyczy systemu monitorowania i prognozowania dostosowanego 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 obecnie trwają 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 Váh i zbiornikiem wodnym Nosice. Oczekuje się, że cały odcinek korytarza Puchov-Zilina (44 km długości) zostanie ukończony do końca 2021 r. Jest to pozostały odcinek korytarza, który ma zostać zmodernizowany między Bratysławą a Żyliną (około 200 km długości), którego część została zmodernizowana w poprzednim okresie programowania (2007–2013). Środki dostosowawcze w tych sekcjach obejmują: środki mające na celu zapewnienie ochrony przeciwpowodziowej do poziomu powodzi Q _500, odwodnienie podłoża kolejowego i 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, zanim zostaną oddane do regularnej eksploatacji.

Głównymi podmiotami zaangażowanymi w modernizację korytarza kolejowego na Słowacji, które są również odpowiedzialne za pozyskiwanie i przydzielanie środków finansowych oraz zarządzanie projektami, są Ministerstwo Transportu i Budownictwa Republiki Słowackiej oraz Koleje Republiki Słowackiej (ŽSR). W fazę przygotowawczą projektu zaangażowało się 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 nad Transportem Republiki Słowackiej i Europejskie Stowarzyszenie Konsultantów były zaangażowane jako główne podmioty zapewniające uodparnianie na zmianę klimatu lub cały projekt. Przeprowadzili oni oceny i zalecenia zgodnie z „Podręcznikiem metodologicznym dotyczącym oceny wpływu zmiany klimatu na duże projekty transportowe” przygotowanym przez Integra Consulting (przedsiębiorstwo doradcze).

Jednym z głównych motorów projektu modernizacji kolei jest wsparcie, jakie może ona zapewnić dla rozwoju gospodarczego i dobrobytu, zwłaszcza w bardziej odległych regionach Słowacji. Odpowiednia dostępność środków finansowych zarówno ze środków europejskich, jak i krajowych, włączenie modernizacji kolei do krajowych i regionalnych strategii transportowych oraz wsparcie gmin w planowaniu i realizacji projektu odegrały również istotną rolę w projekcie 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 poprzez konsultacje z przedstawicielami gminy i dyskusję z ekspertami ds. transportu zaangażowanymi w projekt w celu znalezienia wzajemnie korzystnych rozwiązań.

Głównym instrumentem finansowania wszystkich etapów projektu modernizacji kolei (przygotowawczego, projektowego i wykonawczego) jest Program Operacyjny Zintegrowana Infrastruktura 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 stanowi współfinansowanie krajowe z budżetu państwa. Dalsze zasoby gospodarcze zapewnia również PO II przewidziany na następny okres programowania 2021–2027.

Biorąc pod uwagę tę ogólną liczbę, nie można jeszcze określić ilościowo całkowitych kosztów finansowych modernizacji całego korytarza, 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 budowie. Na przykład całkowity budżet prac budowlanych prowadzonych w obecnie budowanym odcinku Půchov - Považská Teplá 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 ogólnych robót budowlanych.

Główne ogólne oczekiwane korzyści z projektu modernizacji kolei obejmują: atrakcyjny, szybszy i wygodniejszy transport kolejowy; mniejsze emisje z transportu w porównaniu z transportem drogowym; większa konkurencyjność MŚP; korzyści zdrowotne wynikające z niższego zanieczyszczenia powietrza i niższego 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 kierowany strategicznym planem rozwoju transportu Republiki Słowackiej do 2030 r., który dotyczy również infrastruktury kolejowej. Strategia Republiki Słowackiej w zakresie przystosowania się do zmiany klimatu, przyjęta w 2014 r. i zaktualizowana w 2018 r., zawiera odniesienia do środków przystosowawczych, które należy wdrożyć 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 ukończone; Uodparnianie kolei na zmianę klimatu jest integralną częścią prac budowlanych. Ze względu na dużą liczbę czynników wpływających 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 dłużej, 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