Rámec protipovodňovej ochrany pre rozvodne National Grid v Spojenom kráľovstve

V Spojenom kráľovstve sa v záplavových oblastiach nachádza niekoľko elektrických rozvodní. Napájacie stanice zohrávajú ústrednú úlohu v sieti dodávok energie. Keď sa vyskytnú povodne, môžu vypadnúť, čo môže mať kaskádové účinky na iné odvetvia, ako sú dodávky vody, zdravotná starostlivosť, doprava, komunikačné a pohotovostné služby. Silný vietor často prichádza ruka v ruke so záplavami a môže mať ďalší vplyv na distribučnú sieť, napr. odstránenie stĺpov a drôtov.

Výpadok dodávok energie môže mať ďalekosiahle vplyvy na životy ľudí, ako aj širšie hospodárske vplyvy, ktoré vo veľkej miere zvyšujú nepriame vplyvy povodní. Dočasné záplavy v lete 2007 spôsobili, že približne pol milióna ľudí nemalo prístup k dodávkam energie. Celkové náklady na toto podujatie sa odhadujú na viac ako 3,2 miliardy GBP. Odhad ekonomických nákladov na zimné povodne (2015 až 2016) v odvetví energetiky (najmä distribúcia) je 83 miliónov GBP (nízka 75 miliónov GBP - vysoká 91 miliónov GBP pri cenách z roku 2015).

Očakáva sa, že zmena klímy zhorší riziko povodní a zvýši intenzitu a frekvenciu povodní.

Národný rámec protipovodňovej ochrany rozvodných staníc je celoštátny program zameraný na zlepšenie odolnosti elektrizačnej prenosovej sústavy voči všetkým typom povodní (fluviálne, prílivové, záplavy a záplavy podzemných vôd, ako aj potenciálne záplavy z kanalizácie a odtokov a záplavy v dôsledku zlyhania nádrže). Osobitným cieľom adaptačných opatrení vykonávaných prostredníctvom tohto programu je ochrana rozvodní národnej siete pred povodňami tým, že sa zabráni vniknutiu vody do týchto infraštruktúr, čím sa zníži riziko pre bezpečnosť dodávok a zabezpečí sa zachovanie dodávok elektrickej energie v prenosovej sústave.

Boli určené a navrhnuté opatrenia na zabezpečenie ochrany pred povodňami trvajúcimi 1 : 1 000 rokov, pričom sa zohľadnili účinky zmeny klímy očakávané podľa scenára vysokých emisií (UKCP09, ktorý zodpovedá scenáru A1FI IPCC SRES) do roku 2080. V prípadoch, keď tento cieľ nie je možné dosiahnuť, národná sieť zníži túto ochranu s cieľom chrániť pred povodňami v trvaní 1:200 rokov, pričom sa stále zohľadnia účinky zmeny klímy v roku 2050 podľa scenára vysokých emisií alebo povodne v trvaní 1:1000 na súčasnej úrovni.

Prístup uplatnený na zlepšenie odolnosti rozvodní siete voči povodniam pozostával z dvoch krokov. Prvý krok bol zameraný na posúdenie zraniteľnosti a rizika povodní. Stanovištia ovplyvnené povodňami spôsobenými zmenou klímy v rokoch 1:100, 1:200, 1:1 000 a 1:1 000, pričom sa zohľadnili očakávané účinky zmeny klímy podľa scenára vysokých emisií UKCP09. Druhý krok sa zaoberá identifikáciou, návrhom a implementáciou protipovodňových riešení pre každú kritickú rozvodňu. Tento krok sa realizoval v dvoch etapách. V prvej fáze bolo identifikovaných a chránených 11 vysokorizikových rozvodní; ide o rozvodne, ktoré by mohli mať vplyv počas povodňovej udalosti trvajúcej 1 : 100 rokov. Druhá etapa sa zameriava na ochranu ďalších 38 stredne rizikových rozvodní; ide o rozvodne, ktoré by mohli mať vplyv v prípade povodne trvajúcej 1 : 200 rokov alebo 1 : 1 000 rokov. Program sa začal v roku 2008 a do roku 2021 budú všetky 49 kritických (vysoko a stredne rizikových) rozvodní národnej rozvodne zabezpečené proti povodniam. Odhaduje sa, že do roku 2026 bude chránených ďalších 100 lokalít s rizikom povrchových vôd.

Aplikované riešenia protipovodňovej odolnosti pozostávajú z kombinácií týchto postupov: povodňové bariéry; prenosné opatrenia protipovodňovej ochrany; zemné zväzky; protipovodňové dvere a brány; drenážne systémy a čerpacie stanice; zásobníky na skladovanie povodní; opatrenia založené na obhospodarovaní pôdy; a koordinované miestne riešenia s Agentúrou pre životné prostredie.

V prípade väčších lokalít s viacerými rizikovými bodmi je často uprednostňovaným a účinným prístupom celá ochrana lokality, v ktorej sa kombinujú uvedené opatrenia, aby sa zabezpečilo, že celá prevádzková oblasť zostane chránená pred povodňovými nebezpečenstvami. To zvyčajne zahŕňa výstavbu tvrdej povodňovej steny po obvode lokality. To bolo napríklad aplikované v rozvodni Walham, ktorá sa nachádza neďaleko Gloucesteru v juhozápadnom Anglicku, kde boli oceľové pilóty zastrčené do zeme okolo 1 km obvodu lokality, aby vytvorili základňu pre obrannú stenu. Ďalej bola postavená betónová protipovodňová stena s výškou 1,6 až 1,9 m, ktorá chránila lokalitu pred povodňami trvajúcimi 1:1 000 rokov. Na riešenie potenciálneho presakovania alebo akéhokoľvek zvyškového vniknutia povodňovej vody bolo nainštalovaných aj päť čerpacích staníc. Ďalším príkladom je rozvodňa Stella South, ktorá sa nachádza v blízkosti rieky Tyne v Newburne a má prevádzku 132 kV. Táto rozvodňa bola chránená tvrdou povodňovou bariérou a mäkkou obrannou zeminou postavenou z miestnych materiálov s cieľom znížiť ekologický vplyv výstavby. Tretím príkladom je rozvodňa Aberthaw West of Cardiff v Južnom Walese; táto rozvodňa s napätím 132 kV je teraz chránená zaplavenou betónovou stenou s výškou 2,4 m.

Celá ochrana lokality však nie je vždy najlepším prístupom, pretože môže zmenšiť záplavovú oblasť na skladovanie vody a môže presmerovať záplavové vody na pozemky susedných domov. Za predpokladu, že kritické vybavenie nie je ovplyvnené záplavovými vodami, lokalita môže zostať v prevádzke aj v prípade, že časť lokality je vystavená záplavám.

Uznávajúc, že riziká povodní sa nezmiernia okamžite, spoločnosť National Grid kúpila počiatočný systém 1,7 km demontovateľných bariér a rozšírila ho na 2,3 km po povodniach v rokoch 2014 až 2015. Toto 2,3 km mobilné obranné vybavenie prináša schopnosť chrániť viacero lokalít súčasne: jedno veľmi veľké miesto; alebo dve veľké lokality; alebo tri miesta normálnej veľkosti. V súčasnosti existuje sedem prívesov usporiadaných ako tri páry (s siedmym prívesom nesúcim ďalšie rohy a vybavenie), ktoré môžu pracovať samostatne s vlastným vysokozdvižným vozíkom a naftovým zdrojom pre čerpadlá. Bariéra je k dispozícii aj pre plynárenské lokality a vzhľadom na dostatočný čas na mobilizáciu a inštaláciu by sa mohla použiť na akomkoľvek mieste. 12 x 3000 litrov čerpadiel, ktoré môžu čerpať 3 tony za minútu, sú súčasťou bariérového vybavenia a sú doplnené o ďalších 10 menších čerpadiel na použitie v menších oblastiach, ako sú budovy atď. Zvyčajne by od príchodu na priemerné miesto trvalo 8 až 12 hodín, kým by sa bariéra rozmiestnila v závislosti od zložitosti miesta. Pravidelne sa vykonávajú bariérové cvičenia.

Spoločnosť National Grid nepretržite monitoruje riziká súvisiace s počasím prostredníctvom svojej kontrolnej miestnosti. Jeho lokality sú zaregistrované v systéme povodňových výstrah agentúry pre životné prostredie a dostávajú denné výstrahy centra pre predpovedanie povodní a partnerstva pre prírodné riziká. National Grid je zúčastneným členom centra pre predpovede povodní a pracovných skupín partnerstva pre prírodné riziká a údaje z kancelárie MET a iných predpovedí počasia sa monitorujú z hľadiska potenciálnych rizík.

Národný rámec protipovodňovej ochrany sústavy sa uplatňuje len na prenos elektrickej energie a bol vyvinutý na vykonávanie ETR 138. Posúdenia rizík vykonalo niekoľko odborných poradenských spoločností. Počas fáz posudzovania zraniteľnosti a navrhovania povodňových opatrení spoločnosť National Grid úzko spolupracovala s Agentúrou Spojeného kráľovstva pre životné prostredie, prírodnými zdrojmi Walesu, miestnymi orgánmi, internými drenážnymi radami a jej energetickými partnermi v rámci ETR 138. Okrem toho pri vypracúvaní rámca založeného na ETR 138 požiadala spoločnosť National Grid o schválenie obranných plánov ministerstvo pre obchod, energetiku a priemyselnú stratégiu (BEIS) a náš regulačný orgán, Úrad pre trhy s plynom a elektrickou energiou (Ofgem).

Faktory úspechu pri vykonávaní adaptačných opatrení, ktoré sú súčasťou národného rámca protipovodňovej ochrany rozvodných staníc, zahŕňajú jasnú víziu, jasné cieľové úrovne odolnosti, silné vedenie a dobrú spoluprácu a partnerstvo s miestnymi a vnútroštátnymi orgánmi. Keďže BEIS a Ofgem sú signatármi a podieľajú sa na vypracovaní a aktualizácii ETR 138, zjednodušil sa tým proces financovania a zdôvodnenia investícií do odolnosti proti povodniam.

Miestne relevantné obmedzujúce faktory môžu zahŕňať iné odvetvia, ktoré nepracujú na takej vysokej úrovni odolnosti. Keďže údaje o povodniach, modelovanie a skúsenosti zo skutočných povodňových udalostí neustále dozrievajú a zdokonaľujú sa, vytvára to náročnú situáciu na udržanie cieľovej úrovne odolnosti 1:1 000. Existuje niekoľko príkladov lokalít, v ktorých sa úroveň povodní buď zvýšila, alebo znížila, čo následne ovplyvnilo riešenie odolnosti proti povodniam.

Celkové náklady na zavedenie prvej fázy rámca protipovodňovej ochrany národných rozvodných staníc predstavujú približne 117 miliónov GBP, pričom sa očakáva ďalších 59 miliónov GBP na ďalšie investície do odolnosti v prípade rizík spojených s povrchovými vodami. Výdavky na demontovateľné obranné zariadenia sa odhadujú na 2,5 – 3 milióny GBP a zahŕňajú nasadenie na cvičenia aj skutočné podujatia.

Očakávanými prínosmi sú ochrana pred záplavami národných rozvodní a zachovanie dodávok energie, čím sa zabráni kaskádovým účinkom na iné odvetvia a služby.

Hlavnými právnymi hnacími silami adaptačných opatrení, ktoré sú súčasťou rámca protipovodňovej ochrany národných rozvodných staníc, sú nariadenie o povodňových rizikách (2009), ktoré je súčasťou procesu vykonávania smernice EÚ o povodniach, a zákon Spojeného kráľovstva o zmene klímy (2008) vrátane požiadaviek na pravidelné podávanie správ podľa odvetví.

V nariadení o povodňových rizikách z roku 2009 sa od vedúcich miestnych povodňových orgánov, Agentúry pre životné prostredie a Walesu pre prírodné zdroje vyžaduje, aby vypracovali a uverejnili plány manažmentu povodňových rizík v šesťročnom cykle. V zákone Spojeného kráľovstva o zmene klímy sa požaduje, aby národná sieť pravidelne podávala správy o činnostiach reakcie na adaptáciu. Toto posúdenie a podávanie správ takisto podnietilo národnú sieť, aby pokračovala v činnostiach protipovodňovej ochrany.

Národný rámec protipovodňovej ochrany rozvodných staníc začal fungovať v roku 2008. Očakáva sa, že vykonávanie protipovodňovej ochrany pred rizikom prílivu a odlivu a odlivu sa dokončí do roku 2021. Ak sa však pri koordinácii prác s hlavnými projektmi rozvoja lokalít a programami environmentálnych agentúr zistila efektívnosť, malý počet lokalít bude pokračovať aj po tomto dátume. Ďalšie investície do rizík spojených s povrchovými vodami sa uskutočnia v rámci regulačného vykazovaného obdobia 2021 až 2026.

Rámec protipovodňovej ochrany národných rozvodných staníc zahŕňa širokú škálu osobitných opatrení, z ktorých každé má špecifickú životnosť. Všeobecne platí, že životnosť sa pohybuje od 30 do 80 rokov. Národná sieť považuje riziká záplav za dlhodobý problém adaptácie a bude si vyžadovať časté preskúmanie a ostražitosť.

Douglas Dodds
Environmental Engineer
National Grid Electricity Transmission
E-mail: douglas.dodds@nationalgrid.com 
Tel.: +44 (0)7825 385425