Nové plavebné komory v Albertovom kanáli vo Flámsku v Belgicku

V dôsledku zmeny klímy zažíva Belgicko čoraz dlhšie obdobia sucha. Predpokladá sa, že v budúcnosti sa to ešte zhorší. Podľa klimatických prognóz vypracovaných v rámci projektu Cordex.be (2015 – 2017) zmeny zrážok a evapotranspirácie v období rokov 2000 – 2000 naznačujú, že v letných mesiacoch sa prehlbuje negatívna vodná bilancia, čo spôsobuje zvýšené riziko výskytu sucha a jeho vyššiu závažnosť. Zatiaľ čo sa očakáva mierne zvýšenie zimných zrážok, letné zrážky sa výrazne znížia. Očakávaný pokles zrážok simulovaný modelmi na august sa pohybuje od -10 % pre emisný scenár RCP2.6 do približne -40 % pre emisný scenár RCP8.5 do roku 2100 v porovnaní s rokom 2000.

Vo východnej časti Flámska sa nachádza jeden z najväčších belgických kanálov: Albertov kanál. Tento kanál spája priemyselné zóny z (francúzsky hovoriacej) valónskej časti Belgicka s Antverpami, najväčším prístavom Belgicka. Lode môžu pokračovať na oboch koncoch kanála, do Holandska (napr. Rýn, Rotterdam) a do Francúzska (Meuse). Kvôli vybudovaniu kanála boli pozdĺž neho vybudované aj niektoré dôležité priemyselné oblasti, čo z neho robí ekonomicky mimoriadne dôležitú vodnú cestu pre Belgicko s celkovou premávkou 40 miliónov ton ročne.

Kanál získava vodu z rieky Maas (Meuse), rieky kŕmenej iba dažďom. Maas tiež napája ďalšie kanály, pričom najdôležitejší je kanál Juliana do Holandska. Preto bolo potrebné uzavrieť dohody s Holandskom na riešenie situácií extrémnych poveternostných javov vrátane nízkeho vypúšťania vody v dôsledku sucha. V niektorých (zriedkavých) prípadoch nie je vypúšťanie rieky Meuse dostatočné na zásobovanie všetkých kanálov vo Flámsku a Holandsku a na udržanie minimálneho vypúšťania v samotnej Meuse. Počas týchto období môže hladina vody Albertovho kanála klesnúť, takže sa musí znížiť povolený ponor pre lode, čím sa vnútrozemská plavba stane menej atraktívnou ako spôsob dopravy. Doteraz sa tieto problémy riešili viacerými opatreniami, ako je odblokovanie profesionálnej lodnej dopravy s menším množstvom vody a obmedzenie odberu vody na poľnohospodárske účely a účely ochrany prírody, ale tieto opatrenia znamenali akceptovanie súvisiacich hospodárskych a ekologických škôd.

Hlavným cieľom opatrení opísaných v tejto prípadovej štúdii bolo zabrániť hospodárskym stratám spôsobeným obmedzenými dopravnými možnosťami na kanáli (v dôsledku veľmi nízkeho vypúšťania vody z rieky Meuse), pri ktorých sa očakáva, že sa v budúcnosti zhoršia v dôsledku zmeny klímy. Ďalším sekundárnym cieľom bola ochrana ekosystému a biodiverzity rieky Meuse.

Veľké skrutky Archimedes boli postavené na zámkoch v kanáli v Ham, prvom zo šiestich zámkových systémov. V prípade sucha tieto obrovské skrutkové čerpadlá, najväčšie v Európe, čerpajú vodu stratenú pri prechode z lode cez plavebnú komoru. V prípade prebytku vody, najmä v zime, sa skrutky používajú ako obtok, aby sa zbavili nadmerného množstva vody. V takom prípade čerpadlá fungujú ako generátor elektrickej energie, pričom vodná energia ako energia z obnoviteľných zdrojov znižuje emisie skleníkových plynov. Čistý vplyv na emisie skleníkových plynov v priebehu času závisí od rovnováhy medzi nízkou a vysokou hladinou vody, ale keďže doteraz sa nízka hladina vody vyskytovala len zriedkavo, čistý vplyv je vo všeobecnosti pozitívny. Kanál je tiež možnou vodnou cestou pre migrujúce ryby. Preto sú skrutky navrhnuté tak, aby umožňovali migráciu rýb a chránili biodiverzitu.

Inštalácia v šunke (2012) pozostáva zo štyroch obrovských skrutkových čerpadiel s priemerom 4,3 m a hmotnosťou 85 ton. Skrutky môžu čerpať až 5 m³ za sekundu. Jedna plavebná komora premiestni 48 000 m3 vody. Štyri skrutky potrebujú 50 minút na plný výkon na čerpanie vody späť. V roku 2013 boli v Olene nainštalované tri podobné skrutky. Po preukázaní ich funkčnosti a účinnosti pokračovala inštalácia skrutkových čerpadiel na plavebných komorách kanála Albert v roku 2018, keď boli v Hasselte postavené tri skrutky Archimedes. Kolosálne skrutky s dĺžkou 22 metrov a priemerom 4,30 metra s hmotnosťou 100 ton dokážu do hornej časti plavebnej komory načerpať 5 m³ vody za sekundu a s dostatočným množstvom vody dokážu vyrobiť zelenú elektrickú energiu pre 1 500 domácností. Čerpacie zariadenia v kombinácii s vodnými elektrárňami sa stavajú aj na ďalších plavebných komorách Albertovho kanála Genk, Diepenbeek a Wijnegem. Očakáva sa, že tieto systémy budú uvedené do prevádzky po roku 2021.

Organizácia „De Vlaamse Waterweg“ je zodpovedná za riadenie a rozvoj vnútrozemských vodných ciest ako siete, ktorá prispieva k hospodárstvu a prosperite Flámska. Táto spoločnosť pôsobí ako kľúčová koordinujúca zainteresovaná strana pri vývoji skrutiek Archimedes na plavebných komorách kanála Albert.

Dva veľké prípravné projekty, ktoré predchádzali inštalácii skrutiek do zámkov, viedli ku konečnému návrhu opatrení, do ktorých boli zapojené príslušné zainteresované strany. Prvým bolo vypracovanie stratégie na zníženie hladiny vody v kanáli. V prvej fáze analýzy problémov bol vypracovaný zoznam rôznych spôsobov využívania vody, ktorý konzultoval s používateľmi o ich nápadoch na zníženie spotreby vody. V druhej fáze boli navrhnuté možné riešenia, ktoré si vyžiadali spätnú väzbu od všetkých príslušných zainteresovaných strán. V tretej fáze sa kvantitatívne analyzovali účinky riešení z hľadiska účinnosti a nákladov pomocou súboru modelov a iných analytických nástrojov. Vo štvrtej a záverečnej fáze sa o uprednostňovaných stratégiách diskutovalo so širokou škálou zainteresovaných strán vrátane: priemyselné odvetvia, zástupcovia lodnej dopravy, spoločnosti dodávajúce pitnú vodu, energetické spoločnosti, organizácie na ochranu prírody, obce a iné.

Druhý projekt sa zaoberal posudzovaním vplyvov rôznych alternatív na životné prostredie. Uprednostňovaná možnosť bola zvolená s prihliadnutím na rôzne environmentálne aspekty, najmä v súvislosti so zachovaním migrácie rýb a zmiernením hluku.

Medzi dôležité faktory úspechu patrilo uznanie ekologických hodnôt, ktoré sa majú zachovať, a pozornosť venovaná rozvoju procesu spolupráce, do ktorého sa vážne zapojili všetky zainteresované strany.

V prvom prípade zohrali kľúčovú úlohu dva ekologické faktory: štrukturálna možnosť chrániť niektoré ekosystémové služby v údolí rieky Meuse obmedzením ťažby vody z rieky Meuse a zachovaním dostatočne vysokej úrovne odtoku a zohľadnenie populácií rýb v kanáli Albert.

Pokiaľ ide o druhý aspekt, v procese sa zdôraznil význam poskytnutia dostatočného času a zdrojov zainteresovaným stranám na spoluprácu, výmenu poznatkov, vzájomné porozumenie a spoznávanie a rešpektovanie kultúry druhej strany. Ukladanie riešení alebo nedostatok času by malo obmedzený úspech. Jedným z hlavných faktorov úspechu spolupráce bolo uvedomenie si neprimeranosti súčasných riešení a predpokladané zhoršenie situácie z hľadiska frekvencie a dĺžky nízkych hladín vody.

Náklady na inštaláciu skrutiek sú približne 7 miliónov EUR za každý zámkový systém. Medzi výhody patrí splavnosť kanála za zmenených klimatických podmienok, spoľahlivosť kanála pre lodnú dopravu a výrobu elektrickej energie. Ekologická elektrina (vodná energia) pre ekvivalent 1000 rodín môže byť vyrobená každou sadou skrutkových čerpadiel. V posledných rokoch sa zistilo, že zariadenie funguje ako generátor energie asi 10 mesiacov ročne a pumpuje vodu asi jeden mesiac. Ďalší mesiac sa zvyčajne nachádza v situácii dostatočného odtoku pre lodnú dopravu, ale nedostatočného toku na výrobu energie. Ročne sa vyrobí oveľa viac energie, ako sa spotrebuje. Presná ročná výroba energie závisí od množstva a rozloženia zrážok počas roka, intenzity prepravy a odberov od iných používateľov vody.

Prínosy má aj biodiverzita. Vzhľadom na relatívne vysokú kvalitu vody sa v kanáli vyskytujú bohaté zásoby rýb. Pokročilé technológie používané pre čerpacie zariadenia a výrobu energie minimalizujú vplyv zariadení na populácie rýb.

Flámsko a Holandsko uzavreli právnu dohodu o dostupnosti vody v rieke Meuse. Táto dohoda sa zaoberala najmä čerpaním vody z Meuse zo strany Zuid-Willemsvaart v Maastrichte. Zahŕňa aj zníženie strát vody v Meuse v prípade nízkeho odtoku, spoluprácu pri výskume a vývoji spoločnej Meuse a kompenzáciu strát sladkej vody v Kreekraksluizen.

Prvá sada skrutiek bola inštalovaná v roku 2012 v Ham a je plne funkčná. Druhá sada skrutiek je implementovaná v Olen a je v prevádzke od roku 2013. Inštalácia v Hasselte je v prevádzke od roku 2018, zatiaľ čo ďalšie tri sady skrutiek sa inštalujú do rôznych uzamykacích systémov.

V analýze nákladov a prínosov sa posudzovala životnosť najmenej 40 rokov.

Griet Verstraeten
Policy Officer Climate Adaptation
Flemish Government
Department of Environment, Nature and Energy
Koning Albert II-laan 20 bus 8, 1000 Brussel
E-mail: griet.verstraeten@lne.vlaanderen.be 
Generic e-mail: Beleid@lne.vlaanderen.be 

Koen Maeghe
De Vlaamse Waterweg
Tel: +32 11 298400
E-mail: koen.maeghe@vlaamsewaterweg.be 

Flámska vláda a De Vlaamse Waterweg