Začlenenie adaptácie do návrhu metra v Kodani

Podzemná časť kodanského metra aj nadzemná časť predstavujú výzvy súvisiace so zmenou klímy. Infraštruktúru môžu ovplyvniť najmä silné dažde, prudké búrky (ktoré sa môžu zintenzívňovať zvyšovaním hladiny morí) a búrky, čo má vplyv na prevádzku metra a bezpečnosť cestujúcich. Prognózy zvyšovania hladiny morí a výskytu extrémnych poveternostných javov sa v posledných rokoch výrazne zmenili. Očakáva sa, že zmena klímy zvýši riziko výbuchov oblakov a prudkých búrok viac, ako sa pôvodne predpokladalo, čím sa zmenia konštrukčné podmienky pre vysokú úroveň bezpečnosti metra. Preto sa postupne prijali vyššie požiadavky na zabezpečenie odolnosti kodanského metra proti zmene klímy.

Podľa správy Dánskeho meteorologického inštitútu (DMI) z roku 2014 o budúcej klíme v Dánsku, v ktorej sa uvádza vývoj dánskej klímy do roku 2100, krajina zažije zvýšenie hladiny morí a častejšie a závažnejšie extrémne výkyvy počasia. Výsledky tejto správy vychádzajú zo scenárov AR5 IPCC. Simulácie klímy a súvisiace neistoty sa zlepšujú projekciami vypočítanými súborom klimatických modelov CMIP5 (fáza 5 projektu vzájomného porovnávania spojených modelov). Podľa správy bude hladina mora v okolí Dánska vyššia o 0,1 – 0,6 m v prípade najoptimistickejšieho scenára (RCP2.6), o 0,2 – 0,7 m v prípade priebežného scenára RCP4.5 a o 0,3 – 0,9 m v prípade pesimistickejšieho scenára (RCP8.5). Tieto údaje sú za koniec storočia (2081 – 2100) v porovnaní s referenčným obdobím 1986 – 2005. Zvyšovanie hladiny morí spolu s meniacimi sa vzormi vetra pravdepodobne povedie k zvýšeným výškam prudkých búrok.

Okrem zvyšovania hladiny morí sa očakáva, že extrémne poveternostné javy (búrky a výbuchy oblakov) sa budú vyskytovať častejšie a budú závažnejšie v dôsledku zmeny klímy, čím sa zvýši riziko povodní pre kodanské metro. Tieto udalosti, ktoré majú miestny vplyv, sa ťažko premietajú, pretože sa môžu veľmi líšiť v krátkej vzdialenosti.

Navrhované a vykonávané opatrenia sú zamerané na zlepšenie ochrany kodanského systému metra pred nebezpečenstvami zmeny klímy, najmä záplavami spôsobenými silnými zrážkami a prudkými búrkami. Cieľom opatrení je chrániť infraštruktúru a prevádzku metra, ako aj bezpečnosť cestujúcich.

Stratégia spoločnosti Metroselskabet v oblasti adaptácie na zmenu klímy podporuje integráciu adaptácie na zmenu klímy v ranej fáze plánovania a dimenzovania liniek metra, takže potom sú potrebné len menšie prebiehajúce úpravy.

S cieľom zlepšiť ochranu systému metra v Kodani pred povodňami sa očakávaná najvyššia hladina vody v dôsledku silných zrážok a prudkých búrok odhadla osobitne pre každú stanicu. To umožnilo určiť presnú výšku každého vchodu, schodov, vetrania tunela, rampy, technickej miestnosti, šachty, výťahu a riadiaceho a údržbárskeho centra. Okrem trate sú uvedené oblasti a zariadenia najzraniteľnejšie a v prípade poruchy môžu ovplyvniť prevádzku metra a jeho bezpečnosť.

Na určenie najvyššej hladiny vody v každej stanici spôsobenej udalosťami typu cloudburst sa zvažovala povodňová udalosť 1: 2 000 rokov, čo je udalosť, ktorá má 5% šancu, že sa stane v živote metra (100 rokov). Doteraz sa práca spoločnosti Metroselskabet v oblasti adaptácie na zmenu klímy zameriavala na linky M1 a M2. V dôsledku klimatických zmien už úroveň bezpečnosti na týchto tratiach nezodpovedá pôvodnej navrhnutej úrovni. Tieto linky sú teraz plne chránené pred povodňami spôsobenými výbuchmi oblakov. V prípade novovybudovaných úsekov (M3 City Ring, M4 Nordhavn) a úsekov metra vo výstavbe (M4 Sydhavn) sa zohľadnili aktualizované klimatické prognózy budúceho výskytu a intenzity výbuchov oblakov a prudkých búrok. Na základe týchto predpokladov sa zistilo, že stanice metra by mali byť umiestnené na rôznych úrovniach, od troch do piatich metrov, aby sa zabezpečilo, že pevné zariadenia budú chránené pred povodňami trvajúcimi 10 000 rokov.

Okrem zvýšených úrovní nadmorskej výšky kritických prvkov metra sa identifikovala a do návrhu metra začlenila široká škála opatrení na zlepšenie jeho odolnosti voči povodniam vrátane:

• Priestor okolo vchodov do podzemných staníc je navrhnutý tak, aby zabezpečil odtok dažďovej vody z otvorov. Okrem toho, na niektorých podzemných staniciach bol začlenený krok, ktorý vyžaduje krok hore predtým, ako pôjdete na stanicu.
• Tam, kde metro vedie z úsekov nad zemou dole do tunelov, bol vytvorený silný odvodňovací rošt cez trate, kde sa hromadí dažďová voda a je čerpaná, aby sa nedostala do tunelov.
• V nadzemnom systéme metra sú pozdĺž tratí inštalované odtoky vedúce vodu do miestneho kanalizačného systému.
• Všetky podzemné stanice majú čerpaciu kapacitu, takže v prípade zaplavenia tunela sa voda automaticky odčerpá.
• Povodňové brány sú zriadené v niektorých podzemných staniciach, kde je systém metra priamo napojený na inú infraštruktúru, aby sa zabezpečilo metro pred povodňami z iných častí vlakového systému verejnej dopravy.
• Podzemné stanice sú chránené pred spätným tokom z mestskej kanalizácie.
• Inštalácie vodotesných vonkajších dverí v technických miestnostiach na viacerých staniciach, ako aj v elektrických a mechanických inštaláciách ich urobili vodotesnými.
• Technologické miestnosti sú inštalované s 0,3 m zvýšeným prahom dverí.
• Steny Gabionu boli postavené pozdĺž niektorých exponovaných nadzemných úsekov metra, napríklad na východnom Amageri. Gabion stena je stena vyrobená z klietky naplnenej skalami; technika, ktorá sa používa v pobrežnej obrane a vlnolamoch. Sú to konštrukčné prvky používané v nadzemných úsekoch, ktoré však nie sú dostatočné na ochranu pred povodňami.
• Vodotesné steny (kombinácia betónových a gabionových stien) až do výšky 2,3 m boli inštalované na linkách M1 a M2, ktoré poskytujú ochranu pred morskými vlnami pozdĺž exponovaných nadzemných úsekov metra. V nových a plánovaných tratiach môže byť výška stien vyššia, čo odráža zvažované zvýšené požiadavky na odolnosť proti zmene klímy.

Ochrana pred výbuchmi oblakov a búrkami bola zabezpečená aj počas obdobia výstavby, aby sa zabezpečila ochrana pracovníkov a strojov.

Napriek adaptácii na zmenu klímy nemusí byť návrh existujúcich a plánovaných liniek metra dostatočný na úplnú ochranu pred extrémnymi udalosťami, zvyšovaním hladiny morí a prudkým nárastom búrok v budúcnosti vzhľadom na vyvíjajúcu sa povahu zmeny klímy a súvisiace prognózy. Z predbežných analýz, ktoré vykonala spoločnosť Metroselskabet, vyplýva, že úplná ochrana prevádzkovaného metra si vyžaduje vysoké náklady. Spoločnosť Metroselskabet dospela k záveru, že vonkajšia ochrana celého regiónu hlavného mesta, Veľkej Kodane, je zo sociálno-ekonomického hľadiska vhodnejšia ako ochrana samotných zariadení metra. Úroveň opatrení potrebných na ochranu metra vo veľkej miere závisí od toho, ako sa rozhodne o ochrane širšej Kodane vo všeobecnosti. Mesto Kodaň pracuje na postupnej ochrane mestských prvkov, ktorá si bude vyžadovať desaťročia.

Hlavnou inštitucionálnou zainteresovanou stranou zapojenou do výstavby, prevádzky a zabezpečenia odolnosti voči zmene klímy v Kodani je spoločnosť Metroselskabet, ktorú financuje mesto Kodaň (50 %), dánska vláda (41,7 %) a mesto Frederiksberg (8,3 %). Príprava projektu mestského okruhu zahŕňala verejnú konzultáciu na základe posúdenia vplyvu projektu na životné prostredie, ktoré sa uskutočnilo v roku 2008; Obavy z projektu vyjadrilo 200 občanov. Konečný projekt schválili obe dotknuté mestá v januári 2009 a ministerstvo dopravy v marci 2009. Projekt bol dokončený a uvedený do prevádzky v roku 2019.

Konzorcium spoločností CASJV (Cowi, Arup a Systra), ktoré je zodpovedné za navrhovanie mestského okruhu (M3), použilo aktualizovaný model, aby zohľadnilo extrémne povodňové udalosti spôsobené silnými zrážkami (ako v roku 2016) a zodpovedajúcim spôsobom prispôsobilo návrh metra zisteniam modelu. Klimatická odolnosť linky M4 a jej rozšírení (Norhavn a Sydhavn) zahŕňala odporúčania týkajúce sa adaptačných opatrení nad rámec už plánovaných opatrení, ktoré vypracovala poradenská spoločnosť Rambøll.

Medzi hlavné faktory úspechu patria: i) prijatie integrovaného prístupu vrátane otázok povodní v rámci celej koncepcie projektu metra od fázy uskutočniteľnosti; ii) v prípade mestského okruhu na základe skúseností získaných počas projektovania a prevádzky predchádzajúcich liniek metra (M1 a M2), ktoré boli otvorené v rokoch 2002 a 2007; iii) konzistentnosť a súdržnosť s celomestským plánom adaptácie na zmenu klímy.

Hlavný obmedzujúci faktor súvisí s technickými a prevádzkovými požiadavkami pôvodne stanovenými pre systém metra, ktoré sú v prvom rade stanovené na zabezpečenie optimálnych služieb verejnej dopravy za udržateľných hospodárskych podmienok. Takéto požiadavky sa týkajú umiestnenia staníc, umiestnenia technických komponentov, usporiadania staníc metra, smerovania liniek metra a iných. V niektorých prípadoch skomplikovali integráciu adaptačných opatrení.

Vykonávanie opatrení na zabezpečenie odolnosti proti zmene klímy v kodanskom systéme metra financovala spoločnosť Metroselskabet. Financovanie riešení adaptácie na zmenu klímy bolo zahrnuté do rozpočtu na výstavbu aj do prevádzkového rozpočtu. Celkové náklady na mestský okruh boli 22,4 miliardy DK, čo je približne 3 miliardy EUR, čo mierne prevyšuje počiatočné predpokladané náklady vo výške 21,3 miliardy DKK. V tejto sume sú zahrnuté náklady na opatrenia na zabezpečenie odolnosti proti zmene klímy a nie sú k dispozícii žiadne samostatné informácie.

Hlavným prínosom opatrení na zabezpečenie odolnosti proti zmene klímy je predchádzanie škodám na infraštruktúre a vybavení metra, prevádzkovým poruchám a súvisiacim finančným stratám spojeným s udalosťami spôsobenými zmenou klímy, najmä záplavami.

Výstavba linky metra M3 City Ring je založená na zákone, ktorý schválil národný parlament v júni 2007. Opis projektu, ktorý slúžil ako základ pre tento akt, je uvedený v správe o City Circle Line, ktorá bola vypracovaná v roku 2005. Požiadavky na adaptáciu na zmenu klímy boli začlenené do návrhu projektu.

Začlenenie aspektov zmeny klímy do návrhu metra je nepretržitým adaptačným procesom, ktorý prebieha od plánovania a výstavby prvej linky metra (2002) a pokračuje až doteraz. V roku 2010 sa začali predbežné stavebné práce na novom mestskom okruhu metra (M3). Tento riadok bol otvorený v roku 2019 a je vybavený vyššou úrovňou ochrany pred súčasnými a budúcimi rizikami súvisiacimi s klímou. Stavebné práce pokračujú rozšírením linky M4: i) (Nordhavn) s dvoma novými stanicami otvorenými v roku 2020 (Nordhavn a Orientkaj) a ii) Sydhavn, ktorý sa má uviesť do prevádzky v roku 2024. Vzhľadom na umiestnenie týchto úsekov v blízkosti mora je mimoriadne dôležité začleniť aspekty zmeny klímy do ich návrhu.

Životnosť systému metra je približne 100 rokov, ale môže byť ešte dlhšia na základe skúseností z iných miest po celom svete. Ak sa dobre zachová, životnosť štrukturálnych adaptačných opatrení by mala pokrývať životnosť celého systému metra.

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

Metroselskabet vrátane výročných správ Metroselskabet