Włączenie adaptacji do projektu metra Kopenhagi
Ocena skutków zmiany klimatu jest integralną częścią projektowania i planowania metra w Kopenhadze od czasu zaprojektowania pierwszej linii metra w połowie lat 90. W tym zakresie Metroselskabet, firma metra w Kopenhadze, opracowała strategię przystosowania się do zmiany klimatu, która wspiera integrację aspektów adaptacyjnych od fazy planowania i wymiarowania systemu metra. Oprócz pierwszej linii metra, otwartej w 2002 roku i związanych z nią rozszerzeń w kolejnych latach, w 2019 roku Metroselskabet uruchomił nową linię okręgu miejskiego (linia Cityringen M3/M4). Nowa linia metra ma długość 15,5 km i obejmuje łącznie 17 stacji. Dzięki tej nowej linii transport publiczny zyskał znaczny wzrost, a liczba pasażerów korzystających z metra wzrosła z 64,7 mln w 2018 r. do 78,8 mln w 2019 r.
Najważniejsze wyzwania operacyjne i związane z planowaniem zmian klimatu w Kopenhadze są związane z oczekiwanym wzrostem średniego poziomu morza, co powoduje poważniejsze powodzie przez fale morskie i częstsze występowanie ekstremalnych zdarzeń pogodowych. Wyzwania te wiążą się z koniecznością wyposażenia wejść do metra, systemów wentylacyjnych do stacji metra (plus inne elementy infrastruktury) i szybów metra w środki chroniące je przed tymi zdarzeniami. Ponieważ prognozy dotyczące zmian klimatu zmieniły się od czasu uruchomienia pierwszej linii metra, konieczne było przyjęcie coraz wyższych wymogów, które zapewnią projektowanie i eksploatację metra odpornego na zmianę klimatu.
Opis studium przypadku
Wyzwania
Zarówno podziemna część kopenhaskiego metra, jak i część nad ziemią stanowią wyzwania związane ze zmianą klimatu. W szczególności obfite opady deszczu, gwałtowne burze (które mogą być nasilone przez wzrost poziomu morza) oraz burze mogą mieć wpływ na infrastrukturę, wpływając na funkcjonowanie metra i bezpieczeństwo pasażerów. Prognozy dotyczące podnoszenia się poziomu mórz i występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych znacznie się zmieniły w ostatnich latach. Oczekuje się, że zmiana klimatu zwiększy ryzyko wybuchów chmur i burzy bardziej niż wcześniej zakładano, zmieniając w ten sposób warunki projektowe dla wysokiego poziomu bezpieczeństwa metra. W związku z tym stopniowo przyjęto wyższe wymogi w celu zapewnienia odporności na zmianę klimatu w kopenhaskim metrze.
Według raportu Duńskiego Instytutu Meteorologicznego z 2014 r. na temat przyszłego klimatu w Danii, opisującego ewolucję duńskiego klimatu do roku 2100, kraj ten będzie doświadczał wzrostu poziomu mórz oraz częstszych i bardziej dotkliwych ekstremalnych zdarzeń pogodowych. Wyniki niniejszego sprawozdania opierają się na scenariuszach AR5 IPCC. Symulacje klimatyczne i związane z nimi niepewności poprawiają projekcje obliczone przez zespół modeli klimatycznych CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5). Zgodnie ze sprawozdaniem poziom morza wokół Danii będzie wyższy o 0,1-0,6 m w przypadku najbardziej optymistycznego scenariusza (RCP2.6), o 0,2-0,7 m w przypadku scenariusza pośredniego RCP4.5 oraz o 0,3-0,9 m w przypadku scenariusza bardziej pesymistycznego (RCP8.5). Dane te dotyczą końca stulecia (2081–2100) w porównaniu z okresem odniesienia 1986–2005. Wzrost poziomu morza, wraz ze zmieniającymi się wzorcami wiatru, prawdopodobnie doprowadzi do zwiększenia wysokości skoków burzowych.
Oprócz wzrostu poziomu mórz oczekuje się, że ekstremalne zjawiska pogodowe (burze i burze chmurowe) będą miały miejsce częściej i będą bardziej dotkliwe ze względu na zmiany klimatu, zwiększając tym samym ryzyko powodzi w Kopenhadze. Te wydarzenia, które mają lokalne skutki, są trudne do zaplanowania, ponieważ mogą się znacznie różnić w niewielkiej odległości.
Cele
Opracowane i wdrożone środki mają na celu poprawę ochrony systemu metra w Kopenhadze przed zagrożeniami związanymi ze zmianami klimatu, głównie powodziami spowodowanymi intensywnymi opadami deszczu i gwałtownymi burzami. Środki te mają na celu ochronę infrastruktury metra i eksploatacji, a także bezpieczeństwa pasażerów.
Taktyki adaptacyjne wdrożone w tym przypadku
Rozwiązania
Strategia przystosowania się do zmiany klimatu Metroselskabet wspiera integrację przystosowania się do zmiany klimatu na wczesnym etapie planowania i wymiarowania linii metra, tak aby później potrzebne były jedynie niewielkie dostosowania.
Aby poprawić ochronę systemu metra w Kopenhadze przed powodziami, dla każdej stacji oszacowano najwyższy poziom wody spowodowany obfitymi opadami deszczu i gwałtownymi burzami. Umożliwiło to określenie dokładnego poziomu elewacji dla każdego wejścia, schodów, wentylacji tunelu, rampy, pomieszczenia techniki, szybu, windy oraz centrum sterowania i konserwacji. Oprócz toru, wymienione powyżej obszary i instalacje są najbardziej narażone, a w przypadku awarii mogą mieć wpływ na funkcjonowanie metra i jego bezpieczeństwo.
Aby zidentyfikować najwyższy poziom wody w każdej stacji spowodowanej zdarzeniami chmurowymi, rozważono zdarzenie powodziowe 1:2000 lat, które ma 5 % szans na wystąpienie w życiu metra (100 lat). Do tej pory prace Metroselskabet w zakresie dostosowania klimatu koncentrowały się na liniach M1 i M2. W wyniku zmian klimatu poziom bezpieczeństwa na tych liniach nie odpowiada już pierwotnie zaprojektowanemu poziomowi. Linie te są obecnie w pełni chronione przed powodziami spowodowanymi przez wybuchy chmur. Dla nowo wybudowanych (M3 City Ring, M4 Nordhavn) i budowanych odcinków metra (M4 Sydhavn) wzięto pod uwagę zaktualizowane prognozy klimatyczne dotyczące przyszłego występowania i intensywności wybuchów chmur i burz. Na podstawie tych założeń ustalono, że stacje metra powinny być umieszczone na różnych poziomach, od trzech do pięciu metrów, w celu zabezpieczenia stałych instalacji przed powodzią trwającą 10 000 lat.
Oprócz zwiększonego poziomu elewacji krytycznych elementów metra zidentyfikowano i włączono wiele różnych środków do projektowania metra w celu poprawy jego odporności na powodzie, w tym:
- Obszar wokół wejścia do stacji metra ma na celu zapewnienie spływu wody deszczowej z dala od otworów. Ponadto, na niektórych stacjach podziemnych, został włączony krok, który wymaga krok w górę, zanim zejdziesz na stację.
- Tam, gdzie metro biegnie z odcinków nad ziemią w dół do tuneli, na torach, gdzie woda deszczowa gromadzi się i jest wypompowywana, stwierdzona została silna ruszt drenażowy, aby nie dostać się do tuneli.
- W naziemnym systemie metra instalowane są odpływy wzdłuż torów prowadzących wodę do lokalnego systemu kanalizacyjnego.
- Wszystkie stacje podziemne mają wydajność pompowania, więc w przypadku zalania tunelu woda zostanie automatycznie wypompowana.
- Na niektórych stacjach podziemnych, na których system metra jest bezpośrednio połączony z inną infrastrukturą, powstają bramy przeciwpowodziowe, aby zabezpieczyć metro przed powodzią z innych części systemu transportu publicznego.
- Stacje podziemne są chronione przed odpływem z miejskiego systemu kanalizacyjnego.
- Instalacje wodoodpornych drzwi zewnętrznych w pomieszczeniach technicznych na kilku stacjach oraz w instalacjach elektrycznych i mechanicznych uczyniły je wodoodpornymi.
- Pomieszczenia techniczne są instalowane z podniesionym o 0,3 m progiem.
- Ściany Gabionu zostały zbudowane wzdłuż niektórych odsłoniętych naziemnych odcinków metra, takich jak na wschodnim Amager. Ściana gabionowa to ściana wykonana z klatki wypełnionej skałami; technika stosowana w obronie wybrzeża i falochronach. Są to elementy konstrukcyjne stosowane w nadziemnych odcinkach, które jednak nie są wystarczające do ochrony przed powodziami.
- Ściany wodoodporne (połączenie ścian betonowych i gabionowych) o wysokości do 2,3 m zostały zainstalowane w liniach M1 i M2 zapewniających ochronę przed falami morskimi wzdłuż odsłoniętych naziemnych odcinków metra. W nowych i planowanych liniach wysokość ścian może być wyższa, co odzwierciedla brane pod uwagę zwiększone wymagania klimatyczne.
Ochrona przed wybuchami chmur i burzami była zapewniona również w okresie budowy, w celu ochrony pracowników i maszyn
Pomimo dostosowania klimatu projekt istniejących i planowanych linii metra może nie wystarczyć do pełnej ochrony przed ekstremalnymi zdarzeniami, wzrostem poziomu morza i gwałtownymi burzami w przyszłości, biorąc pod uwagę zmieniający się charakter zmian klimatu i związane z nimi prognozy. Wstępne analizy przeprowadzone przez Metroselskabet pokazują, że pełna ochrona eksploatowanego metra wiąże się z wysokimi kosztami. Metroselskabet ocenił, że zewnętrzna ochrona całego regionu stołecznego, Wielkiej Kopenhagi, jest bardziej odpowiednia pod względem społeczno-gospodarczym niż sama ochrona instalacji metra. Poziom środków niezbędnych do ochrony metra jest w dużym stopniu uzależniony od tego, w jaki sposób podjęto decyzję o ochronie Wielkiej Kopenhagi w ogóle. Gmina Kopenhaga pracuje nad stopniową ochroną elementów miejskich, co będzie wymagało dziesięcioleci.
Przydatność
Przypadek opracowany, wdrożony i częściowo sfinansowany jako środek przystosowania się do zmiany klimatu.
Dodatkowe Szczegóły
Udział zainteresowanych stron
Głównym interesariuszem instytucjonalnym zaangażowanym w budowę, eksploatację i odporność na zmianę klimatu w Kopenhadze jest Metroselskabet, firma finansowana przez miasto Kopenhaga (50 %), rząd duński (41,7 %) i miasto Frederiksberg (8,3 %). Przygotowanie projektu obwodu miejskiego obejmowało konsultacje społeczne w oparciu o ocenę oddziaływania przedsięwzięcia na środowisko, przeprowadzonych w 2008 r.; 200 obywateli wyraziło obawy co do projektu. Zatwierdzenie ostatecznego projektu zostało dokonane przez oba miasta w styczniu 2009 r., a przez Ministerstwo Transportu w marcu 2009 r. Projekt został ukończony i oddany do użytku w 2019 roku.
Konsorcjum CASJV (Cowi, Arup i Systra), odpowiedzialne za projektowanie pierścienia miejskiego (M3), zastosowało zaktualizowany model, aby uwzględnić ekstremalne powodzie spowodowane ulewnymi opadami deszczu (jak miało to miejsce w 2016 r.) i odpowiednio dostosować projekt metra do ustaleń modelu. Odporność na zmianę klimatu linii M4 i jej rozbudowy (Norhavn i Sydhavn) uwzględniła zalecenia dotyczące środków przystosowawczych, które zostały opracowane przez firmę konsultingową Rambøll.
Czynniki sukcesu i czynniki ograniczające
Główne czynniki sukcesu to: przyjęcie zintegrowanego podejścia, obejmującego kwestie powodziowe w ramach całej koncepcji projektu metra od etapu wykonalności; II) w przypadku obwodu miejskiego, w oparciu o doświadczenia zdobyte podczas projektowania i eksploatacji poprzednich linii metra (M1 i M2), otwartych odpowiednio w 2002 i 2007 r.; (III) spójność i spójność z ogólnomiastowym planem przystosowania się do zmian klimatu.
Głównym czynnikiem ograniczającym są wymogi techniczne i operacyjne pierwotnie ustanowione dla systemu metra, które mają przede wszystkim zapewnić optymalne usługi transportu publicznego w zrównoważonych warunkach gospodarczych. Wymagania te dotyczą lokalizacji stacji, rozmieszczenia komponentów technicznych, rozmieszczenia stacji metra, trasy linii metra i innych. W niektórych przypadkach integracja środków dostosowawczych stała się trudniejsza.
Koszty i korzyści
Wdrożenie środków odpornych na zmianę klimatu w systemie metra w Kopenhadze zostało sfinansowane przez Metroselskabet. Finansowanie rozwiązań przystosowawczych do zmiany klimatu zostało uwzględnione zarówno w budżetach budowlanych, jak i operacyjnych. Całkowity koszt obwodu miasta wyniósł 22,4 mld DK, czyli około 3 mld euro, nieznacznie przewyższając przewidywany koszt 21,3 mld DKK. Kwota ta obejmuje koszt środków uodporniających na zmianę klimatu i nie ma dostępnych odrębnych informacji.
Główną zaletą środków uodporniających na zmianę klimatu jest zapobieganie szkodom w infrastrukturze i wyposażeniu metra, awariach eksploatacji i związanych z nimi stratach finansowych związanych ze zdarzeniami wywołanymi zmianami klimatu, w szczególności powodziami.
Aspekty Prawne
Budowa linii metra M3 City Ring opiera się na ustawie przyjętej przez parlament krajowy w czerwcu 2007 roku. Opis projektu, który posłużył za podstawę tej ustawy, znajduje się w Raporcie w sprawie City Circle Line, przygotowanym w 2005 r. WE wniosku dotyczącym projektu uwzględniono wymogi dotyczące przystosowania się do zmiany klimatu.
Czas wdrożenia
Włączenie aspektów zmiany klimatu do projektu metra jest ciągłym procesem adaptacyjnym, który trwa od czasu zaplanowania i budowy pierwszej linii metra (2002 r.) i trwa do tej pory. W 2010 r. rozpoczęto prace przygotowawcze na nowej linii metra (M3). Linia ta została otwarta w 2019 r., wyposażona w wyższy poziom ochrony przed obecnymi i przyszłymi zagrożeniami związanymi z klimatem. Prace budowlane kontynuowane są z rozszerzeniami linii M4: i) (Nordhavn) z dwoma nowymi stacjami otwartymi w 2020 r. (Nordhavn i Orientkaj) oraz (ii) Sydhavn, który ma zostać oddany do eksploatacji w 2024 r. Ze względu na położenie tych odcinków w pobliżu morza szczególnie ważne jest włączenie aspektów zmiany klimatu do ich projektowania.
Okres użytkowania
Żywotność systemu metra wynosi około 100 lat, ale może być jeszcze dłuższa w oparciu o doświadczenie innych miast na całym świecie. W przypadku prawidłowego utrzymania okresu obowiązywania środków dostosowawczych strukturalnych należy objąć okres eksploatacji całego systemu metra.
Źródło informacji
Kontakt
Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk
Strony internetowe
Źródło
Metroselskabet, including Metroselskabet Annual reports
Opublikowane w Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Ostatnia modyfikacja w Climate-ADAPT Apr 18 2024
Skontaktuj się z nami w przypadku jakichkolwiek innych zapytań na temat tego studium przypadku lub w celu udostępnienia nowego studium przypadku (e -mail climate.adapt@eea.europa.eu )
Wpływ na zdrowie:
Słowa kluczowe:
Elementy adaptacyjne:
Sektory:
Wpływ klimatu:
Poziom zarządzania:
Charakterystyka geograficzna:
Europe