Proiectare îmbunătățită a digurilor și digurilor

Dikes și diguri sunt structuri hidraulice care sunt construite pentru a reține apa:

• De obicei, digurile sunt paralele cu un corp de apă (cum ar fi un râu sau o mare) și au apă doar pe o parte. Primele diguri au fost construite pentru a recupera terenurile din mare și, astfel, pentru a proteja terenurile care ar fi în mod natural subacvatice în cea mai mare parte a timpului. Acestea oferă, de asemenea, protecție împotriva inundațiilor din mare în timpul evenimentelor extreme.
• Levees sunt diguri construite pentru protecția împotriva inundațiilor. Acestea sunt, de obicei, diguri de pământ și, la fel ca digurile, au apă doar pe o parte. Levees protejează terenurile care sunt în mod normal uscate, dar pot fi inundate în timpul evenimentelor extreme.

Gropile și digurile au nevoie de întreținere și consolidare periodică pentru a-și asigura capacitățile de protecție și pentru a îndeplini cerințele de siguranță. Noile previziuni privind creșterea nivelului mării, amploarea și frecvența fenomenelor meteorologice extreme și creșterea riscului de inundații costiere și fluviale pot duce la reconsiderarea cerințelor de siguranță. Acest lucru poate duce la construirea de noi protecții pe punctele slabe identificate sau la creșterea și consolidarea celor existente. Reamenajarea digurilor și digurilor le poate spori stabilitatea și rezistența la pătrundere, precum și siguranța împotriva inundațiilor. Cele mai comune metode de consolidare a digurilor și digurilor sunt:

• Lucrări de terasament care vizează aplatizarea digului sau a pantei digului, ridicarea și lărgirea unui dig sau a unui dig sau construirea de berme.

• Măsuri structurale care vizează consolidarea digurilor și digurilor, inclusiv infiltrații sau pereți de separare, impermeabilizarea suprafețelor sau construirea suplimentară de pereți mobili sau nemobili de protecție împotriva inundațiilor.
• Îmbunătățiri ale digului și ale materialului digului, de exemplu prin îmbunătățirea solului sau prin utilizarea materialelor geosintetice.
• Protecția suprafeței digului și digului, de exemplu prin straturi de rocă pentru a preveni eroziunea sau pentru a permite supraîncărcarea.
• Protejarea digurilor și digurilor prin plantarea plantelor lemnoase.

Unul dintre cele mai frecvente mecanisme de defectare a digurilor și digurilor este spargerea în cazul în care apa le depășește. Gropile și digurile pot fi construite într-un mod care să permită supraîncărcarea (de exemplu, prin întărirea peretelui interior sau prin lărgirea și consolidarea suprafeței). Astfel de diguri și diguri previn rupturile catastrofale necontrolate asociate cu inundațiile devastatoare din hinterland. Daunele pot apărea în continuare din cauza apei care depășește structurile, dar acestea sunt mult mai mici în comparație cu o rupere a digului sau a digului. O abordare adaptivă diferită a consolidării digurilor și digurilor constă în deconstrucția parțială sau completă a acestora, în special în zonele inundabile potențiale pentru a permite mai mult spațiu râului sau mării (a se vedea opțiunea de adaptare, reabilitarea și refacerea râurilor și a zonelor inundabile). În acest caz, digurile sau digurile pot fi demontate complet, deschise prin tăiere sau relocate în interior, dacă este necesar, oferind un potențial de adaptare mai durabil și pe termen mai lung. Pentru diguri, dezvoltarea unui sistem de diguri paralele cu polder de retenție închis este, de asemenea, o opțiune de atenuare a vârfurilor extreme de inundații: construcția de sisteme cu diguri duble permite utilizarea spațiului dintre ele pentru a reține apa care se spală.

Prin urmare, soluțiile alternative bazate pe natură ar trebui să fie întotdeauna evaluate pentru a asigura sustenabilitatea pe termen lung a protecției împotriva inundațiilor, pentru a reduce la minimum compromisul asociat și pentru a oferi beneficii multiple pentru mediu și societate.

Alegerea tipului de dig sau de intervenție pe dig are implicații importante nu numai pentru siguranța persoanelor și a activelor din spatele acestor infrastructuri, ci și în ceea ce privește impactul vizual și peisagistic. Implicarea părților interesate în faza de proiectare este importantă pentru a informa cetățenii cu privire la efectele pozitive în ceea ce privește adaptarea și siguranța. Participarea părților interesate poate contribui, de asemenea, la identificarea măsurilor de atenuare care pot reduce impactul vizual și peisagistic al digurilor și digurilor îmbunătățite și pot îmbunătăți acceptarea socială a acestora.

Întărirea digului sau a digului are susținători și oponenți puternici, preocupările și preferințele schimbându-se în timp și depinzând puternic de prioritățile locale. Suportul este de obicei puternic după un eveniment de inundații. În cazul în care consolidarea este planificată pentru a se adapta în mod proactiv la schimbările climatice, este mai probabil ca aceasta să întâmpine o anumită rezistență. Înălțarea și consolidarea digurilor și digurilor pot afecta negativ peisajul înconjurător. În plus, intensificarea digurilor fluviale poate crește amploarea fluxurilor de vârf în aval, amplificând astfel pericolul și riscul de inundații în aval. În plus, creșterea protecției împotriva inundațiilor și reducerea în consecință a frecvenței inundațiilor favorizează „pierderea memoriei inundațiilor”. Acest lucru poate duce la creșterea expunerii în zonele predispuse la inundații, care este denumită, de obicei, „efect de pârghie”. În cazul unor defecțiuni neașteptate și bruște ale sistemelor de protecție împotriva inundațiilor, acest lucru ar putea duce la consecințe catastrofale (proiectul JRC PESETA IV, Dottori et al., 2020).

Având în vedere limitele fizice ale modului în care pot fi construite diguri și diguri înalte și puternice, este important să se evalueze și să se ia în considerare soluții alternative și integratoare. Aceasta înseamnă să ne concentrăm în special asupra soluțiilor care permit mai mult spațiu pentru râu sau mare. În plus, multe diguri și diguri existente au fost construite cu decenii în urmă. Este posibil ca acestea să nu îndeplinească standardele actuale pentru protecția împotriva inundațiilor, necesitând modernizări costisitoare.

Construcția digurilor și digurilor implică investiții financiare semnificative. Finanțarea poate fi un obstacol major, în special în regiunile mai puțin prospere din punct de vedere economic. Estimările costurilor pentru adaptarea digurilor și digurilor diferă în funcție de tipul de structură și de metoda de consolidare. Unele costuri orientative sunt raportate într-un studiu de revizuire (Aerts, 2018): 20,8-25 milioane USD/km pe dig de mare de 1 m ridicat în Țările de Jos; 21,8–31,2 milioane USD/km pe dig de mare pentru orașele europene; 5,3 milioane USD/km per dig ridicat în Canada; 1,9 milioane USD/km pe dig de pământ pe metru, ridicat în Canada; 5,6 milioane de dolari/km pentru floodwall-urile mobile din Statele Unite; 130-330/m2 pentru liniile de țărm blindate cu rocă sau alt material din Regatul Unit. Aceste costuri nu includ costurile de întreținere. Acestea sunt esențiale pentru eficacitatea acestor măsuri. Acestea pot fi deosebit de ridicate pentru infrastructurile mari, în special având în vedere noile provocări generate de schimbările climatice.

Beneficiile punerii în aplicare a diferitelor măsuri de adaptare la inundații sunt, de obicei, exprimate ca risc redus de inundații sau daune reduse, sporind astfel siguranța și bunăstarea comunităților. Protecția proprietății, securitatea agricolă și economia turismului beneficiază de aceste structuri. Ori de câte ori proiectarea digurilor și digurilor este bine integrată în teritoriu, aceste măsuri de protecție pot spori oportunitățile recreative și turistice. Exemple în acest sens sunt promenadele (a se vedea, de exemplu, studiul de caz Punerea în aplicare a Planului general integrat pentru siguranța zonelor de coastă în Flandra).

Investițiile în diguri și diguri pot fi atractive din punct de vedere economic pentru reducerea riscului de inundații în mari părți ale lumii, dar nu peste tot. Prin urmare, ar trebui evaluate întotdeauna soluții alternative și ar trebui remarcat faptul că măsurile care oferă mai mult spațiu mării sau râului oferă adesea mai multe beneficii conexe pentru ecosisteme.

Orice modificare a sistemelor de diguri și diguri existente trebuie să fie în conformitate cu cerințele Directivei-cadru privind apa, care impun o stare bună a corpurilor de apă din Europa. În plus, începând cu al doilea ciclu de punere în aplicare, luarea în considerare a impactului schimbărilor climatice este obligatorie în temeiul Directivei UE privind inundațiile. Pentru a preveni daunele aduse mediului, Directiva UE privind evaluarea impactului asupra mediului (EIM) impune ca anumite proiecte de infrastructură să fie supuse unei evaluări a impactului asupra mediului. Construcția de lucrări costiere pentru atenuarea eroziunii și de sisteme de apărare maritimă dure „capabile să modifice coasta”, cum ar fi digurile, precum și lucrările de atenuare a inundațiilor în apele interioare intră sub incidența anexei II la Directiva EIM. Statele membre decid dacă proiectele din anexa II ar trebui să facă obiectul unei proceduri de evaluare a impactului asupra mediului, fie de la caz la caz, fie în ceea ce privește pragurile și criteriile. Întreținerea și reconstrucția acestor lucrări sunt excluse în mod explicit. Orice proiect de infrastructură, inclusiv diguri și diguri, care ar putea avea un impact semnificativ asupra habitatelor și speciilor protejate în cadrul rețelei Natura 2000 a UE face obiectul unei „evaluări corespunzătoare a implicațiilor sale asupra sitului” pentru a stabili dacă proiectul va afecta negativ integritatea sitului.

Timpul necesar pentru punerea în aplicare a măsurilor de adaptare pentru diguri și diguri variază semnificativ în funcție de tipologia structurii, de măsura de consolidare aleasă și de necesitatea efectuării unei evaluări a impactului asupra mediului. Perioadele de punere în aplicare sunt cuprinse între 5 și 25 de ani.

Durata de viață preconizată a digurilor și digurilor adaptate este, de obicei, mai mare de 30 de ani. Cu toate acestea, ar trebui remarcat faptul că întreținerea joacă un rol important și că cerințele de întreținere se modifică în timp din cauza îmbătrânirii structurilor și a modificărilor deversărilor fluviale și ale nivelului mării.