Naturalne środki retencji wody na obszarze Altovicentino (Włochy)

Powodzie, osunięcia ziemi i zjawiska erozyjne głęboko dotknęły region Wenecji Euganejskiej w ostatnich latach i zgodnie z prognozami dotyczącymi zmiany klimatu takie zdarzenia będą prawdopodobnie występować coraz intensywniej.

Obszar Altovicentino został dotknięty różnymi powodziami w ostatnich latach. Obejmują one lokalne powodzie na obszarach miejskich z powodu intensywnych opadów deszczu, a także przelewy rzek. Wśród tych ostatnich najbardziej katastrofalne epizody miały miejsce w 1966, 1982 i ostatnio w 2010 roku, między 30^{października} a 2^listopada. Podczas powodzi w 2010 r. ulewne deszcze spadły w dolnym pasie górskim między prowincjami Werona i Vicenza w połączeniu z innymi negatywnymi warunkami atmosferycznymi (wzrost temperatur topnienia śniegu i południowych wiatrów sprzeciwiających się regularnemu zrzutowi wody). W rezultacie 140 kilometrów kwadratowych zostało zalanych, co dotknęło 130 gmin i około 500 000 mieszkańców. Ponadto zginęły 3 osoby i ponad 150 000 zwierząt, a szkody oszacowano na 429 mln EUR. Inne znaczące wydarzenia, choć mniej intensywne, miały miejsce na tym samym obszarze w latach 2011, 2012, 2013 i 2014.

Oczekuje się, że zmianaklimatu zwiększy częstotliwość intensywnych opadów deszczu i związane z nimi ryzyko powodzi w wielu regionach w całej Europie, w tym w północnych Włoszech. Zagrożenie powodziowe jest spotęgowane rosnącym użytkowaniem gruntów i postępującą uszczelnieniem hydroizolacyjnym, co osłabia skuteczność naturalnego systemu infiltracji wody. We Włoszech szybka urbanizacja w połączeniu z dużą wrażliwością terytorium Włoch (ze względu na aspekty klimatyczne i warunki geomorfologiczne) spowodowały znaczny wzrost skłonności do ryzyka hydrometeorologicznego. Włoski Instytut Ochrony Środowiska i Badań Naukowych (ISPRA) podkreśla, że 22,5 % powierzchni kraju (68 038 km²⁾jest zagrożone powodzią, co zagraża szacunkowo 16 mln osób. W niektórych regionach (np. Lombardia i Wenecja Euganejska) odsetek zużycia gleby drastycznie wzrósł: w latach pięćdziesiątych XX wieku obszary zurbanizowane zajmowały około 2–3 % całkowitej powierzchni regionu, a obecnie zajmują ponad 10 %. W związku z tym w regionie Wenecji Euganejskiej zarówno zmiana klimatu, jak i użytkowanie gruntów przyczyniają się do znacznego wzrostu liczby krótkotrwałych powodzi oraz do wzrostu liczby zalanych lokalizacji (Sofia i in., 2017).

Jednocześnie społeczności lokalne nie są przygotowane na podobne wydarzenia i nadal nie są w stanie przewidzieć i złagodzić ich skutków. W regionie Wenecji Euganejskiej podjęto tylko kilka inicjatyw mających na celu poprawę retencji wody w glebach na obszarach publicznych i prywatnych. W rzeczywistości większość wysiłków poświęcono wdrożeniu kosztownych prac hydraulicznych (wzmocnienie brzegów rzek i utworzenie zbiorników detencyjnych). Mogą one z pewnością okazać się skuteczne w zapobieganiu powodziom docelowym/projektowym i związanym z nimi szkodom, ale nie zapewniają wielu korzyści płynących z naturalnych środków retencji wody.

 ProjektBEWARE ma na celu rozwój zdolności adaptacyjnych do powodzi na obszarach miejskich i wiejskich poprzez zaangażowanie społeczności lokalnych. Projekt opiera się na przekonaniu, że powszechne stosowanie małych i przystępnych cenowo środków hydraulicznych opartych na przyrodzie do infiltracji i przechowywania wody deszczowej może generować jeszcze bardziej znaczące wyniki hydrologiczne niż duże projekty inżynieryjne. Opierając się na tym założeniu, BEWARE przyjmuje wielopoziomowe podejście w celu zwiększenia bezpieczeństwa hydraulicznego i rozpowszechniania dobrych praktyk w zakresie gospodarowania wodą deszczową poprzez promowanie i ułatwianie przyjęcia NWRM. Ten główny cel realizowany jest poprzez:

• Wdrożenie NWRM w celu zwiększenia infiltracji i zdolności magazynowania wody oraz zmniejszenia ryzyka powodziowego na obszarach miejskich (gminy Santorso i Marano Vicentino), a także w celu złagodzenia problemów związanych z powodziami i suszami na niektórych obszarach rolnych (Marano Vicentino). Środki te mają zarówno cele techniczne, jak i demonstracyjne.
• Uruchomienie procesu partycypacyjnego z udziałem wszystkich głównych zainteresowanych stron w celu określenia wspólnych działań i wspierania zaangażowania obywateli na rzecz zmniejszenia ryzyka powodziowego na obszarze Altovicentino.
• Promowanie ram regulacyjnych i szczególnych umiejętności technicznych ułatwiających powszechne stosowanie NWRM.

NWRM zostały wdrożone w pięciu konkretnych obszarach gminy Santorso:

• Pierwsza interwencja została wdrożona w celu poprawy odprowadzania wody deszczowej i złagodzenia powodzi powierzchniowych, które mają miejsce w południowej części parkingu Piazzale della Libertà. Interwencja obejmowała: (1) ogród deszczowy na terenie zielonym, znajdujący się w południowej części parkingu oraz (2) bioretencja wodno-ściekowa na terenie zielonym, znajdująca się we wschodniej części parkingu.
• Druga interwencja znajduje się wzdłuż Collina Del Grumo, wzgórza w Santorso. Odpływ wód powierzchniowych, spływający wzdłuż północnej strony wzgórza, gromadzi się w obszarze mieszkalnym położonym u podnóża wzgórza. Podczas intensywnych opadów deszczu udokumentowano przypadki powodzi w niektórych domach znajdujących się na tym obszarze. Aby zmniejszyć podatność na te zdarzenia, stworzono trzy NWRM: (1) potok, przechwytujący spływ wód powierzchniowych płynący wzdłuż północnej strony wzgórza; (2) żywą fascynę (o długości około 15 m) z ukrytą rurą do transportu przechwyconej wody wzdłuż najbardziej stromej części zbocza wzgórza (ze względu na charakter gleby w tym miejscu nie można było wdrożyć innego rozwiązania do transportu wody opartego na infiltracji); (3) obszar bioretencji, umożliwiający gromadzenie i infiltrację wody.
• Trzecia interwencja ma na celu poprawę zarządzania spływem wód powierzchniowych podczas intensywnych opadów deszczu i uniknięcie powodzi w nowej dzielnicy mieszkalnej Via Volti. Środek obejmuje zbiornik detencyjny, w którym woda powierzchniowa przepływająca wzdłuż Via Volti jest dostarczana przez kanalizację wyposażoną w pompy. Część basenu detencyjnego jest zawsze zalewana, aby stworzyć tereny podmokłe, nowe siedlisko dla roślin i zwierząt. Wokół basenu utworzono zielony teren rekreacyjny.
• Czwarta interwencja została przeprowadzona w prywatnej dzielnicy mieszkalnej Corte Acquasaliente. Składa się on z dwóch elementów: po pierwsze, system zbierania wody deszczowej, gromadzący 2000 l wody odprowadzanej przez dachy dwóch domów, a po drugie, dwa suche studnie umożliwiające infiltrację spływu wody z prywatnej ulicy. NWRM zostały zbudowane w celu zmniejszenia ryzyka powodziowego na parterze niektórych domów podczas intensywnych opadów deszczu.
• Wreszcie piąta interwencja ma miejsce na parkingu nowego cmentarza gminy Santorso. Podobnie jak inne, ma on na celu łagodzenie powodzi wód powierzchniowych udokumentowanych w ostatnich latach. W szczególności zbudowano trzy NWRM: (1) dwa ogrody deszczowe, po jednym na każdym z dwóch terenów zielonych znajdujących się w południowo-zachodniej części parkingu, (2) wykop infiltracyjny w północnej części parkingu oraz (3) porowata nawierzchnia w północnej części parkingu, w pobliżu wykopu infiltracyjnego.

Dwie inne interwencje mają miejsce na terytorium Marano Vicentino.

• Pierwsza z nich została zbudowana w kompleksie szkolnym. Interwencja ma na celu poprawę zarządzania opadami deszczu wpływającymi na północną część obszaru rekreacyjnego szkoły podstawowej i zachodnią część pobliskiej szkoły średniej. W tym kontekście zbudowano następujące NWRM: (1) dwa ogrody deszczowe, odpowiednio na dziedzińcach szkół średnich i podstawowych, (2) bardzo porowata nawierzchnia na dziedzińcu szkoły podstawowej, (3) wysadzana drzewami jałówka w pobliżu porowatej nawierzchni i (4) sadzarka wód burzowych pod rynną szkoły średniej.
• Druga interwencja to zbiornik detencyjny zdolny do przechowywania 2500 m³ wody. Został on wdrożony na użytkach rolnych Giavenale w podwójnym celu: zatrzymywania wody w celu ograniczenia ryzyka hydraulicznego na części terytorium Marano Vicentino oraz zapewnienia dostępności zasobów wodnych dla rolnictwa, nawet w okresach suchych. Basen jest otoczony roślinnością w celu zwiększenia różnorodności biologicznej obszaru i stworzenia siedliska dla różnych gatunków zwierząt.

W celu dostarczenia danych na temat oddziaływania hydrologicznego struktur NWR stale monitorowano cztery interwencje (dwa ogrody deszczowe, jeden zbiornik retencyjny wody i jeden potok trawiasty) w oparciu o instalację urządzeń mierzących spływy wlotowe i wylotowe oraz wzorce opadów (monitorowanie ilościowe). Ponadto przeprowadzono pomiary jakości wody i badania różnorodności biologicznej w celu oceny wpływu interwencji na środowisko.

Monitoring hydrologiczny wykazał, że interwencje wykazały dobre wyniki w zakresie retencji wody. Objętość wody wypływającej ze struktur (nie zatrzymanej) była naprawdę niska, nawet jeśli zdarzenia opadowe były średniej wielkości. W przypadku pomiarów jakości wody próbki wody zasadniczo wykazywały raczej dobrą jakość wody (z pewnymi wyjątkami związanymi z intensywnymi opadami, które nastąpiły po długich okresach suszy), chociaż w niektórych przypadkach spływ jest generowany przez parkingi. Zaobserwowano istotny spadek stężenia niektórych zanieczyszczeń poprzez analizę przepływów wody wylotowej w stosunku do dopływających. Podkreśla pozytywny wpływ interwencji na poprawę jakości wody.

Zaobserwowano również pozytywny wpływ interwencji na różnorodność biologiczną. Przeprowadzono dodatkowe badania w celu monitorowania stanu fauny i flory w dwóch zbiornikach wodnych Santorso (w górnej części wzgórza z widokiem na obszar mieszkalny) i Giavenale, na płaskiej powierzchni gruntów rolnych. W szczególności w dorzeczu Giavenale posadzone gatunki utworzyły zwarty i dobrze ustrukturyzowany pas nadbrzeżny, jakościowo i ilościowo reprezentujący sukces sadzenia i początek naturalnej dynamiki roślinności. Również w odniesieniu do fauny na obszarze Giavenale zaobserwowano wzrost netto liczebności gatunków środowiska rolniczego i wodnego.

Planuje się, że monitorowanie hydrologiczne prowadzone w ramach projektu BEWARE będzie kontynuowane po zakończeniu projektu dzięki aktywnemu zaangażowaniu Wydziału Gruntów, Środowiska, Rolnictwa i Leśnictwa Uniwersytetu w Padwie (TESAF). TESAF pracuje również nad znalezieniem nowych możliwości finansowania, aby kontynuować działalność badawczą dotyczącą korzyści gospodarczych płynących z NWRM, gdy zostanie ona rozszerzona w szerszym kontekście niż te badane w ramach projektu BEWARE.

UWAGA i powiązane NWRM są wdrażane w ramach podejścia partycypacyjnego, które aktywnie angażuje lokalne zainteresowane strony; w tym celu zaangażowano następujące zainteresowane strony:

• Obywatele są uważani za ważne podmioty proaktywnie upowszechniające przyjmowanie działań na małą skalę mających na celu wspólną poprawę odporności hydraulicznej danego terytorium.
• Lokalni administratorzy i technicy komunalni odgrywają kluczową rolę w opracowywaniu i wdrażaniu konkretnych środków dostosowawczych. W tym kontekście projekt przewiduje szereg działań mających na celu poprawę lokalnego zarządzania w zakresie odporności i bezpieczeństwa hydraulicznego. Wdrożone działania obejmują szkolenia ad hoc i uruchomienie procesu partycypacyjnego z udziałem lokalnych administratorów w celu aktualizacji lokalnych kodeksów budowlanych oraz opracowanie międzygminnego planu działania w zakresie bezpieczeństwa hydraulicznego.
• Inżynierowie, geodeci, architekci, agronomowie i leśnicy są zaangażowani w szkolenia ukierunkowane na cele, ponieważ przyczyniają się do rozpowszechniania wiedzy na temat NMRM i zachęcania do ich przyjmowania.
• Zachęca się rolników do przyjmowania środków i praktyk na rzecz dobrego gospodarowania zasobami wodnymi w sektorze rolnym;
• Studenci stanowią kolejną kluczową grupę docelową projektu. Tworzenie kultury przystosowania się do zmiany klimatu jest stopniowym procesem odpowiadającym podejściu oddolnemu, uwzględniającym kształcenie, szkolenie i podnoszenie świadomości jako kluczowe działania na rzecz rozwoju nowych umiejętności.

W ramach projektu zorganizowano wizyty studyjne i szkolenia na miejscu, aby ułatwić powielanie proponowanych rozwiązań w innych gminach włoskich i europejskich.

Ponadto w ramach projektu BEWARE opublikowano interaktywne narzędzie mające na celu wizualizację wyników uzyskanych z analizy kosztów i korzyści wdrożonych NWRM. Do narzędzia dołączone są dwie inne aplikacje wspierające wymiarowanie NWRM. Te dwa dodatkowe narzędzia zostały przedstawione podczas działań szkoleniowych i stanowią cenny instrument zachęcający do rozpowszechniania tego podejścia i interwencji.

Dostępność środków unijnych, przyznanych w ramach programu LIFE, okazała się kluczowa dla realizacji krajowych ram zdolności wytwórczych. Pozwoliło to na rozwinięcie całej inicjatywy na większą skalę niż początkowo planowano, co dowodzi jej dużego potencjału w zakresie powielania i zwiększania skali. Kolejnym czynnikiem sukcesu było to, że gminy Santorso i Marano Vicentino od dawna angażują się w przyjęcie zrównoważonych rozwiązań w zakresie retencji i infiltracji wody deszczowej. Doprowadziło to również do rozpoczęcia procesu udziału społeczeństwa w celu wsparcia identyfikacji obszarów zagrożonych hydrauliką. Niektóre z tych obszarów zostały później faktycznie wybrane do wdrożenia NWRM. Ponadto analiza kosztów i korzyści przeprowadzona w ramach projektu BEWARE stanowi kolejny ważny czynnik sukcesu inicjatywy i jej dalszego powielania poza projektem. Analiza ta wykazała, że interwencje wdrożone na obszarze Altovicentiono przyniosły wiele korzyści w porównaniu z ich ogólnymi kosztami (zob. sekcja Koszty i korzyści).

Niemniej jednak rozszerzenie wdrażania NWRM, z udziałem miejscowej ludności, stanowiło kluczową kwestię dla powodzenia tego studium przypadku. Niestety słaba wiedza na temat NWRM wśród obywateli – ale także wśród lokalnych praktyków (techników i operatorów) – często radykalnie ogranicza ich wdrażanie, odtwarzalność i skalowalność.

W związku z tym rola projektu upowszechniającego, takiego jak projekt LIFE BEWARE, ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia świadomości lokalnych obywateli na temat krajowych mechanizmów reagowania, a tym samym ich gotowości do ich przyjęcia.

Całkowity koszt 7 NWRM wynosi 362 276 EUR. Całkowity budżet projektu BEWARE wynosi 2 103 964 EUR (współfinansowanie UE: 1 88 160 EUR). Koszt wdrożenia NWRM stanowi 17,2 % całkowitego budżetu.

Projekt obejmował analizę korzyści finansowych i kosztów przeprowadzoną w celu oceny skutków (pod względem wartości bieżącej netto) interwencji. W analizie tej uwzględniono siedem pilotażowych NWRM wdrożonych w ramach projektu, wraz z zestawem dodatkowych NWRM, które miały zostać wdrożone przez podmioty prywatne i publiczne na terytorium gmin Santorso i Marano Vicentino. Jako wstępny etap analizy korzyści i kosztów przeprowadzono model symulacji hydrologiczno-hydraulicznej w celu oceny obszarów zalanych w dwóch gminach objętych projektem. Wzięto pod uwagę zarówno sytuację wyjściową (bez NWRM), jak i sytuację, w której NWRM są wdrażane. W analizie uwzględniono trzy różne okresy zwrotu: 2-, 5- i 30-letnie.

W oparciu o ten model symulacji hydrologiczno-hydraulicznej oceniono korzyści i koszty interwencji. Korzyści ocenione w tej analizie obejmowały: i) uniknięte koszty związane z powodzią wodociągową (zbliżone do unikniętych szkód); korzyści dlaprodukcji rolnej w przypadku poważnych susz; oraz (iii) oszczędzanie wody pitnej do użytku prywatnego (np. nawadnianie ogrodu).

Wartość bieżącą netto w wysokości 3 628 178 EUR obliczono, porównując wszystkie wyżej wymienione korzyści (z uwzględnieniem korzyści rocznych w okresie 30 lat) i całkowite koszty NWRM. Koszty obejmują zarówno koszty wdrożenia, jak i koszty utrzymania i koszty operacyjne, ponoszone corocznie przez cały ekonomiczny okres trwania interwencji. Ponadto stosunek korzyści do kosztów wyniósł 2,30, co pokazuje, że ogólne korzyści są ponad dwa razy wyższe niż ogólne koszty. Ponadto wewnętrzną stopę zwrotu z rozważanych interwencji (zysk netto jako odsetek kosztów początkowych inwestycji) oszacowano na 14,1 %. Sugeruje to, że wdrożone rozwiązania okazały się korzystne ekonomicznie.

Inne korzyści dla środowiska wynikające z rozwiązań wdrożonych w niniejszym studium przypadku wykazano za pomocą konkretnych działań monitorujących, choć nie uwzględniono ich w ilościowej analizie kosztów i korzyści. W istocie interwencje doprowadziły do zwiększenia stanu różnorodności biologicznej (flory i fauny) oraz do pozytywnego wpływu na jakość wody w przypadku kilku parametrów.

Ogólnie rzecz biorąc, ogólna analiza wskazuje, że przyjęcie rozproszonych interwencji na małą skalę wdrażanych przez obywateli i administracje lokalne może przynieść istotne korzyści uboczne w radzeniu sobie ze skutkami powodzi opadowych. Pojedynczo każdy NWRM może mieć znikomy wpływ; łączny efekt wielu interwencji w tym samym basenie jest jednak w rzeczywistości w stanie przeciwdziałać skutkom spływu wody.

Inicjatywa działa również na poziomie prawnym, aby ułatwić przyjmowanie krajowych surowców wtórnych. W szczególności BEWARE angażuje dużą liczbę gmin we wspólną ścieżkę włączenia przepisów dotyczących NWRM i zachęt dla nich do lokalnych kodeksów budowlanych. Przyjęte w tym przypadku rozwiązania nie zostały jeszcze uwzględnione w planach zarządzania ryzykiem powodziowym (przygotowanych zgodnie z unijną dyrektywą powodziową) oraz w innych planach sektorowych (dotyczących zarządzania ryzykiem hydrogeologicznym). W projekcie zaangażowano jednak zainteresowane strony do opracowania planu działania mającego na celu poprawę bezpieczeństwa i odporności hydraulicznej na tym obszarze. Wyniki tego procesu zostały przedstawione i promowane na szczeblu krajowym i europejskim, w szczególności poprzez przygotowanie strategii AltoVicentino Mayors Adapt. W związku z tym oczekuje się, że wyniki BEWARE zostaną uwzględnione w planach działania na rzecz zrównoważonej energii i klimatu (SECAP) Altovicentino. Plany te są opracowywane przez gminy tego obszaru, zgodnie z inicjatywą Porozumienia Burmistrzów.

Projekt NWRM rozpoczął się we wrześniu 2018 r. w ramach projektu LIFE BEWARE. Siedem interwencji NWRM zrealizowano w latach 2019–2020. W kolejnych latach tego rodzaju działania były promowane w innych gminach w UE i we Włoszech. Było to spowodowane interwencjami demonstracyjnymi, inicjatywami upowszechniającymi, szeroką komunikacją i edukacją, których ostatecznym celem było sprzyjanie kapitalizacji proponowanych działań. Oczekuje się, że nowe interwencje w regionie Altovicentino i kontynuacja niektórych działań monitorujących będą realizowane po zakończeniu projektu dzięki działaniom realizowanym w ramach projektu.

Planuje się, że NWRM wdrożony w gminach Santorso i Marano Vicentino będzie trwał bezterminowo z odpowiednim programem konserwacji, który został uwzględniony w analizie kosztów i korzyści.

Beware Project
University of Padua
beware.tesaf@unipd.it 

Francesco Bettella
University of Padua
francesco.bettella@unipd.it

Santorso Municipality
Piazza Aldo Moro, 8 – 36014 Schio
Tel. (+39) 0445.649534
Email: info@lifebeware.eu 

Daniela Golcic
Marano Vicentino Municipality
Piazza Silva, 27 - 36035 Marano Vicentino
Tel. (+39) 0445.598806
E-mail: danielagolcic@comune.marano.vi.it

Pagliacci F., Defrancesco, E., Bettella F., D’Agostino V. (2020). Łagodzenie powodzi w pluwiach miejskich: „What Drives Residents’ Willingness to Implement Green or Grey Stormwater Infrastructures on Their Property?”[„Co napędza gotowość mieszkańców do wdrażania zielonej lub szarej infrastruktury wód burzowych na ich nieruchomościach?”], Water, 12(11), 3069.

BEWARE Project Deliverable, Action D1 – Monitoring water flows and climate impacts [Osiągnięcie projektu, działanie D1 – Monitorowanie przepływów wody i wpływu na klimat]. Sprawozdanie końcowe.

BEWARE Project Deliverable, Action D2 – Environmental monitoring (Habitat and Fauna) [Osiągnięcie projektu BEWARE, działanie D2 – Monitorowanie środowiska (siedlisko i fauna)]. Sprawozdanie końcowe.

BEWARE Project Deliverable, Action D4 – Assessment of socio-economic impact accounting for the hydrologic effectiveness of the interventions Final Report [Ocena skutków społeczno-gospodarczych uwzględniająca skuteczność hydrologiczną interwencji], sprawozdanie końcowe.

Strategia adaptacyjna burmistrza Altovicentino