Integração da adaptação no projeto do metro de Copenhaga

Tanto a parte subterrânea do metro de Copenhaga como a parte acima do solo colocam desafios relacionados com as alterações climáticas. Em especial, chuvas fortes, tempestades (que podem ser intensificadas pela subida do nível do mar) e tempestades podem afetar a infraestrutura, afetando a operação do metro e a segurança dos passageiros. As projeções sobre a subida do nível do mar e a ocorrência de fenómenos meteorológicos extremos alteraram-se significativamente nos últimos anos. Espera-se que as alterações climáticas aumentem o risco de explosões de nuvens e tempestades mais do que o anteriormente assumido, alterando assim as condições de conceção para um elevado nível de segurança do metro. Por conseguinte, foram gradualmente adotados requisitos mais rigorosos para assegurar a resistência às alterações climáticas do metro de Copenhaga.

De acordo com o relatório de 2014 do Instituto Meteorológico Dinamarquês (DMI) sobre o clima futuro na Dinamarca, que descreve a evolução do clima dinamarquês até ao ano 2100, o país registará uma subida do nível do mar e fenómenos meteorológicos extremos mais frequentes e mais graves. Os resultados deste relatório baseiam-se nos cenários AR5 do IPCC. As simulações climáticas e as incertezas associadas são melhoradas através de projeções calculadas por um conjunto de modelos climáticos CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5). De acordo com o relatório, o nível do mar em torno da Dinamarca será superior em 0,1-0,6 m para o cenário mais otimista (RCP2.6), em 0,2-0,7 m para um cenário intermédio RCP4.5 e em 0,3-0,9 m para o cenário mais pessimista (RCP8.5). Estes valores referem-se ao final do século (2081-2100) em comparação com o período de referência 1986-2005. O aumento do nível do mar, juntamente com a mudança dos padrões de vento, provavelmente levará ao aumento da altura das ondas de tempestade.

Para além da subida do nível do mar, prevê-se que os fenómenos meteorológicos extremos (tempestades e nebulosidade) ocorram com maior frequência e sejam mais graves devido às alterações climáticas, agravando assim o risco de inundações para o metro de Copenhaga. Estes eventos que têm impactos locais são difíceis de projetar, uma vez que podem variar muito a uma curta distância.

As medidas concebidas e aplicadas visam melhorar a proteção do sistema de metropolitano de Copenhaga contra os perigos das alterações climáticas, principalmente inundações causadas por chuvas torrenciais e tempestades. As medidas destinam-se a proteger as infraestruturas e a exploração do metro, bem como a segurança dos passageiros.

A estratégia de adaptação às alterações climáticas da Metroselskabet apoia a integração da adaptação às alterações climáticas numa fase precoce da fase de planeamento e dimensionamento das linhas de metro, de modo a que apenas sejam necessários pequenos ajustamentos em curso posteriormente.

A fim de melhorar a proteção do sistema de metro de Copenhaga contra inundações, o nível de água mais elevado previsto devido a fortes chuvas e tempestades foi estimado separadamente para cada estação. Isto permitiu identificar o nível de elevação exato para cada entrada, escadas, ventilação do túnel, rampa, sala técnica, eixo, elevador e centro de controlo e manutenção. Para além da via-férrea, as zonas e instalações acima referidas são as mais vulneráveis e, em caso de avaria, podem afetar a exploração do metro e a sua segurança.

Para identificar o nível de água mais elevado em cada estação causado por fenómenos de explosão de nuvens, foi considerado um fenómeno de inundação de 1:2 000 anos, um fenómeno que tem uma probabilidade de 5% de ocorrer na vida do metro (100 anos). Até à data, o trabalho de ajustamento climático da Metroselskabet centrou-se nas linhas M1 e M2. Em consequência das alterações climáticas, o nível de segurança nestas linhas já não corresponde ao nível inicialmente concebido. Estas linhas estão agora totalmente protegidas contra inundações causadas por explosões de nuvens. Para os troços recém-construídos (M3 City Ring, M4 Nordhavn) e metropolitanos em construção (M4 Sydhavn), foram tidas em conta as projeções climáticas atualizadas da ocorrência futura e da intensidade das explosões de nuvens e das tempestades. Com base nestes pressupostos, verificou-se que as estações de metro devem ser colocadas em níveis diferentes, entre três e cinco metros, a fim de salvaguardar as instalações fixas contra um evento de inundação de 10 000 anos.

Para além do aumento dos níveis de elevação dos elementos críticos do metro, foi identificada e incorporada na conceção do metro uma grande variedade de medidas para melhorar a sua resiliência às inundações, incluindo:

• A área em torno das entradas das estações subterrâneas é projetada para garantir o escoamento das águas pluviais longe das aberturas. Além disso, em algumas estações subterrâneas, um passo foi incorporado, o que requer um passo para cima antes de descer para a estação.
• Onde o metro vai das seções acima do solo para os túneis, uma forte grelha de drenagem foi estabelecida através das vias onde a água da chuva se acumula e é bombeada para fora para que não entre nos túneis.
• No sistema de metrô acima do solo, os drenos são instalados ao longo das trilhas que conduzem a água para o sistema de esgoto local.
• Todas as estações subterrâneas têm capacidade de bombeamento, por isso, no caso de o túnel ser inundado, a água será automaticamente bombeada.
• As comportas de inundação são estabelecidas em algumas estações subterrâneas onde o sistema de metro está diretamente ligado a outras infraestruturas, para proteger o metro de inundações de outras partes do sistema ferroviário de transportes públicos.
• As estações subterrâneas estão protegidas contra o refluxo do sistema de esgoto da cidade.
• As instalações de portas exteriores impermeáveis nas salas técnicas em várias estações, bem como em instalações elétricas e mecânicas, tornaram-nas impermeáveis.
• As salas técnicas são instaladas com uma porta de 0,3 m elevada.
• As paredes de Gabion foram construídas ao longo de algumas seções expostas do metro acima do solo, como no leste de Amager. Uma parede de gabião é uma parede feita de uma gaiola cheia de rochas. técnica utilizada nas defesas costeiras e nos quebra-mares. São elementos estruturais utilizados nos trechos acima do solo, que, no entanto, não são suficientes para proteger contra inundações.
• Foram instaladas paredes impermeáveis (combinação de paredes de betão e de gabião) até 2,3 m de altura nas linhas M1 e M2, proporcionando proteção contra as ondas do mar ao longo das secções expostas do metro acima do solo. Nas linhas novas e planeadas, a altura das paredes pode ser mais elevada, refletindo o aumento dos requisitos de resistência às alterações climáticas.

A proteção contra explosões de nuvens e tempestades foi assegurada também durante o período de construção, a fim de salvaguardar os trabalhadores e as máquinas

Apesar de terem sido ajustadas às alterações climáticas, a conceção das linhas de metro existentes e planeadas pode não ser suficiente para uma proteção total contra fenómenos extremos, subida do nível do mar e tempestades no futuro, tendo em conta a natureza evolutiva das alterações climáticas e as projeções conexas. As análises preliminares efetuadas pela Metroselskabet mostram que a proteção total de um metro em funcionamento implica custos elevados. A Metroselskabet considerou que a proteção externa de toda a região do Capitólio, a Grande Copenhaga, é mais adequada em termos socioeconómicos do que a proteção exclusiva das instalações do metro. O nível das medidas necessárias para proteger o metro depende muito da forma como se decide proteger a Grande Copenhaga em geral. O município de Copenhaga está a trabalhar na proteção progressiva dos elementos urbanos, que exigirá décadas.

A principal parte interessada institucional envolvida na construção, exploração e resistência às alterações climáticas do metro de Copenhaga é a Metroselskabet, uma empresa financiada pela cidade de Copenhaga (50%), pelo Governo dinamarquês (41,7%) e pela cidade de Frederiksberg (8,3%). A preparação do projeto de circunscrição urbana envolveu uma consulta pública, com base na avaliação de impacto ambiental do projeto, realizada em 2008; 200 cidadãos manifestaram preocupação com o projeto. A aprovação do projecto final foi feita pelas duas cidades em causa em Janeiro de 2009 e pelo Ministério dos Transportes em Março de 2009. O projeto foi concluído e entrou em funcionamento em 2019.

O consórcio da empresa CASJV (Cowi, Arup e Systra), responsável pela conceção do Anel da Cidade (M3), utilizou um modelo atualizado para ter em conta os fenómenos de inundações extremas devidos a fortes chuvas (como o que ocorreu em 2016) e adaptar o projeto do metro às conclusões do modelo em conformidade. A resistência às alterações climáticas da linha M4 e das suas extensões (Norhavn e Sydhavn) incorporou recomendações sobre medidas de adaptação adicionais às já planeadas, que foram elaboradas pela empresa de consultoria Rambøll.

Os principais factores de sucesso incluem: i) a adoção de uma abordagem integrada, incluindo questões relacionadas com inundações em todo o conceito de conceção do metro desde a fase de viabilidade; ii) no caso do anel urbano, com base na experiência adquirida durante a conceção e a exploração das linhas de metro anteriores (M1 e M2), abertas, respetivamente, em 2002 e 2007; iii) consistência e coerência com o plano de adaptação às alterações climáticas a nível da cidade.

O principal fator limitativo está relacionado com os requisitos técnicos e operacionais inicialmente estabelecidos para o sistema de metropolitano, que se destinam principalmente a assegurar serviços de transporte público otimizados em condições económicas sustentáveis. Esses requisitos dizem respeito à localização das estações, à colocação dos componentes técnicos, à configuração das estações de metro, ao encaminhamento das linhas de metro e outros. Em alguns casos, tornaram mais difícil a integração das medidas de adaptação.

A aplicação de medidas de resistência às alterações climáticas no sistema de metro de Copenhaga foi financiada pela Metroselskabet. O financiamento de soluções de adaptação às alterações climáticas foi incluído nos orçamentos de construção e de funcionamento. O custo total do anel urbano foi de 22,4 mil milhões de DK, ou seja, cerca de 3 mil milhões de EUR, ultrapassando ligeiramente o custo inicialmente previsto de 21,3 mil milhões de DKK. O custo das medidas de resistência às alterações climáticas está incluído neste montante e não existem informações separadas disponíveis.

O principal benefício das medidas de resistência às alterações climáticas é a prevenção de danos nas infraestruturas e no equipamento do metro, avarias operacionais e perdas financeiras conexas associadas a acontecimentos induzidos pelas alterações climáticas, em especial inundações.

A construção da linha de metro M3 City Ring baseia-se numa lei aprovada pelo parlamento nacional em Junho de 2007. A descrição do projeto que serviu de base a esse ato é apresentada no relatório sobre a linha do círculo urbano, elaborado em 2005. Os requisitos de adaptação às alterações climáticas foram incorporados na proposta de projeto.

A integração dos aspetos relacionados com as alterações climáticas na conceção do metro é um processo contínuo e adaptativo, que está em curso desde que a primeira linha de metro foi planeada e construída (2002) e continua até à data. Em 2010, iniciaram-se as obras preliminares de construção do novo anel urbano da linha de metro (M3). Esta linha foi aberta em 2019, dotada de um nível mais elevado de proteção contra os riscos climáticos atuais e futuros. As obras de construção prosseguem com as extensões da linha M4: i) (Nordhavn) com duas novas estações abertas em 2020 (Nordhavn e Orientkaj) e ii) Sydhavn, que deverá entrar em funcionamento em 2024. Devido à localização destas secções perto do mar, a incorporação de aspetos relacionados com as alterações climáticas na sua conceção é particularmente importante.

A vida útil do projeto do sistema de metrô é de aproximadamente 100 anos, mas pode ser ainda mais longa com base na experiência de outras cidades em todo o mundo. Se for bem mantida, a duração das medidas de adaptação estrutural deve abranger a vida útil de todo o sistema de metropolitano.

Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk 

Metroselskabet, incluindo os relatórios anuais da Metroselskabet