Regionálne zvládanie povodní kombináciou mäkkých a tvrdých inžinierskych riešení, Norfolk Broadlands

Po mnoho storočí zohrávali rieky Broadlandu dôležitú úlohu pri preprave tovaru a zariadení pre obchod a priemysel. Dnes je Broadland stále rušnou oblasťou, aj keď na rôzne účely. Približne 50 % pôdy sa využíva na tradičné poľnohospodárstvo. Rieky naďalej poskytujú významnú vnútrozemskú plavbu, ktorá spolu s riekou Broads poskytuje prístup k 125 míľam vodnej cesty. Rekreácia a cestovný ruch sa stali veľmi dôležitými, pričom každý rok navštívi celú oblasť Broads viac ako 7 miliónov ľudí (webovástránka Broads Authority). V reakcii na to odvetvie prenájmu lodí významne prispieva k miestnemu hospodárstvu: celkovo 584 miliónov libier bolo vytvorených v rámci miestneho hospodárstva prostredníctvom návštevníckych a turistických obchodných výdavkov.

Príťažlivosť oblasti je úzko spojená s rozmanitosťou krajiny a mokraďových biotopov, ktoré jej dodávajú kvalitu, ktorá sa nikde inde v krajine nenachádza. Táto oblasť má medzinárodný význam pre ochranu prírody: V roku 1988 bol celý Broadland vyhlásený za rovnocenný s národným parkom a v roku 2015 dostal Broads oficiálny grant národného parku. O Národný park Broads sa stará miestny orgán územného plánovania Broads Authority.

Keďže je Norfolk nízko položeným pobrežným grófstvom, zmena klímy a najmä zvýšenie hladiny morí patria medzi hlavné obavy tejto prílivovo dominantnej lokality. V roku 2016 vypracoval Broads Authority plán adaptácie na zmenu klímy založený na hĺbkovej analýze potenciálnych zmien klímy, ktoré sa predpokladajú v regióne Broads. Predpokladané zmeny boli porovnané s priemernou pozorovanou klímou od roku 1961 do roku 1990. Údaje použité v štúdii sa sústredili na scenár s vysokými emisiami (RCP8.5). Očakáva sa, že priemerná maximálna mesačná teplota sa do roku 2080 zvýši o 3,5 °C. Predpokladá sa, že priemerné mesačné zrážky sa do roku 2050 zvýšia v priemere o 0,62 mm a do roku 2080 o 1,4 mm. Klimatické modely sú primerane konzistentné s takmer všetkými, ktoré vykazujú vlhkejšie zimy, a všetky okrem dvoch vykazujú suchšie letá. Predpokladá sa, že nárast zrážok v zime bude do roku 2050 rádovo 5 – 8 mm a do roku 2080 8 – 13 mm. Zároveň sa očakáva nárast extrémnych udalostí: intenzívnejšími zrážkami v kratších obdobiach a dlhšími obdobiami sucha.

V tom istom roku (2080) sa v prognózach odhaduje absolútne zvýšenie hladiny mora o takmer 40 cm v porovnaní so základnou úrovňou z roku 1990 podľa scenára stredných emisií. Zvyšovanie hladiny morí zhorší prívalové vlny búrok; Hladina vody v oblasti sa pravdepodobne zvýši. Vyššie hladiny morí môžu zadržiavať vodu, ktorá sa snaží odtekať z riek, čo môže priamo spôsobiť záplavy.

Záplavy (približne 260 km) poskytujú ochranu približne 30 000 ha pôdy, ktorá leží pod hladinou mora. Všetky povodňové brehy sú vystavené zhoršeniu stavu. Ak sa tento jav riadne neudržiava a neprispôsobuje novým podmienkam, vedie k zníženiu úrovne poskytovanej obrany, čím sa stávajú náchylnejšími na vplyvy povodní.

Existujúce násypy boli vo všeobecnosti postavené z pôvodných rašelinísk a mäkkých ílov. Historické udržiavanie obrany nedržalo krok s mierou zhoršovania a na začiatku 90. rokov boli náchylné na preťaženie a porušenie aj miernymi prílivovými vlnami. Okrem toho bola ohrozená integrita násypových základov v dôsledku erózie brehov rieky spôsobenej najmä umývaním lodí. V roku 1996 bola vypracovaná stratégia na zmiernenie povodní pre Broadland na základe posilnenia hrádzí, aby sa zabránilo porušeniu s dostatočným zvýšením hrebeňa na ochranu osídlenia a riešenie predpokladaných účinkov zmeny klímy. Prvým krokom projektu BFAP je posilniť existujúce protipovodňové zábrany a obnoviť ich do výšky, ktorá existovala v roku 1995, pričom sa zohľadní zvýšenie hladiny morskej páky a budúce osídlenie povodňových brehov v budúcich krokoch. Neočakáva sa, že projekt zabráni všetkým budúcim záplavám v dôsledku preplnenia, ale výrazne zníži riziko porušenia. Tento krok zahŕňal aj nahradenie existujúcej ochrany v zlých podmienkach metódami, ktoré sú šetrnejšie k životnému prostrediu, ak je to možné. Druhý krok, ktorý je naplánovaný do roku 2021, pozostáva z vykonávania programu údržby existujúcich povodňových brehov. Pozostáva napríklad z kosenia trávy, kontroly erózie, čistenia kanálov a bezpečnostných prác. Zahŕňa aj dopĺňanie povodňových bánk, ktoré sa usadili od zlepšenia skôr v rámci projektu.

Okrem toho sa projekt popri poskytovaní lepšej úrovne služieb v oblasti protipovodňovej ochrany zameriava aj na ochranu a zlepšenie mokradí na Broadlands, ktoré sú bohaté na biodiverzitu.

Nízko ležiaca pôda, o ktorú má projekt záujem, je rozdelená na 40 protipovodňových úsekov. Ide o samostatné oblasti ohraničené vysokými pozemnými alebo povodňovými stenami, takže ak dôjde k zaplaveniu, je pravdepodobné, že bude obsiahnuté v oddelení.

Mnohé povodňové brehy sa usadili od svojho vybudovania alebo posledného zlepšenia a hrozí im, že budú prekonané aj pomerne malými prílivovými vlnami. Očakáva sa, že sa to ešte zhorší v dôsledku zvýšenia hladiny morí a potenciálneho zvýšenia frekvencie búrok. Okrem toho v niektorých častiach Broadlandu je existujúca ochrana ohrozená v dôsledku erózie okraja rieky (rondu) vetrom a vlnami, umývaním lodí, normálnymi riečnymi tokmi a pôsobením prílivu. Hoci niektoré dĺžky boli chránené oceľovými alebo drevenými pilótami, väčšina z nich bola inštalovaná za posledných 40 rokov a teraz je potrebné ich nahradiť alebo odstrániť. Existujúca infraštruktúra a jej stupeň zhoršovania sa nepovažovali za dostatočné na to, aby pôsobili proti rastúcemu tlaku spôsobenému kombinovaným účinkom zmeny klímy, nárastu hladiny morí a súčasnému tlaku spôsobenému ľudskou činnosťou.

Z historického hľadiska bola veľká časť nákladov na údržbu protipovodňových zábran spôsobená opatreniami na ochranu proti erózii oceľových a drevených plechov, ktoré boli nainštalované s cieľom zabrániť narušeniu povodňových brehov prílivovými prúdmi a umývaním lodí. BFAP sa snažil nahradiť čo najviac tohto tvrdého inžinierstva mäkkými riešeniami, ako je vytvorenie prirodzených biotopov trstiny pozdĺž okraja rieky. To sa ukázalo ako účinné pri pôsobení ako prirodzený tlmič škodlivých účinkov umývania lodí a silných riečnych tokov. Poskytla tiež ďalšie výhody vhodné pre národný park, ako zlepšenie krajiny a ekológie.

Projekt nadväzuje na regionálnu koncepciu protipovodňovej ochrany, ktorá pozostáva z kombinácie tvrdých a mäkkých technických riešení realizovaných v prvom kroku BFAP:

• Posilnenie povodňovej banky. Toto riešenie sa používa tam, kde je existujúca trstina pozdĺž okraja rieky širšia ako 5 m alebo systém ochrany proti erózii alebo hromadenie plechov je v dobrom stave. To zahŕňa posilnenie existujúceho povodňového brehu v jeho súčasnej polohe umiestnením materiálu na predný a/alebo zadný svah brehu. Môže byť potrebné aj zvýšenie úrovne hrebeňa, čo sa zvyčajne dosiahne umiestnením ďalšej hliny v čase spevnenia. Materiál pochádza buď z rozšírenia existujúcej hrádze, alebo z vykopania novej v pasúcom sa močiari. Vystužené brehy budú mať zvyčajne šírku hrebeňa minimálne 2 m a zadný sklon väčší ako 1 m v 3 m. Hrebene bánk sú navrhnuté tak, aby boli dostatočne široké na to, aby umožňovali prístup k údržbe a v prípade potreby ďalšie dopĺňanie.

• Úpadok povodňovej banky. Táto možnosť spočíva vo výstavbe nového ílového nábrežia, 15 až 30 metrov (spätne) za existujúcou „pekáčskou hrádzou“, priekopou na močiarnej strane brehu rieky, ktorá zachytáva slanú vodu, ktorá presiakne z rieky, čím zabraňuje jej rozšíreniu cez trstinu. Skutočná vzdialenosť neúspechu závisí od miestnej miery erózie, hĺbky rieky a kvality pôdy za existujúcim povodňovým brehom. Po zriadení nového brehu sa odstráni existujúca ochrana pred hromadením alebo eróziou, existujúci povodňový breh sa vyrovná a nové okraje riek sa vyprofilujú na podporu stabilného okraja rieky. Toto je uprednostňované riešenie, keď sa breh môže stať nestabilným v dôsledku neúspešného hromadenia alebo erodujúceho okraja rieky. Jeho použitie je podmienené vhodnými pôdnymi podmienkami a dostupnosťou dostatočného materiálu pre novú konštrukciu soke dike.

• Spätný návrat povodňových bánk. Táto možnosť je podobná neúspechu povodňového brehu, vzdialenosť povodňového brehu, ktorá sa pohybuje vo vnútrozemí, je však oveľa menšia. Týmto prístupom sa znižuje množstvo zabratej pôdy, ale na vyplnenie existujúcej hrádze je potrebný dodatočný materiál (z dôvodov stability). Toto je uprednostňované riešenie, keď ochrana proti erózii nie je dostatočná. Umožňuje len posilnenie banky a tam, kde pozemné podmienky, topografické prvky alebo štruktúry neumožňujú úplný neúspech. Využíva celkovú životnosť akéhokoľvek existujúceho hromadenia, ale spolieha sa na primeranú zostávajúcu životnosť.

Projekt sa začal v roku 2001 a bude pokračovať do roku 2021, pričom sa počíta s realizačnou fázou na dokončenie zlepšovacích prác, po ktorej bude nasledovať fáza údržby. Do roku 2016 BAFP dosiahol koniec prvej fázy dokončenia všetkých zlepšovacích prác v 40 oddeleniach: i) posilnenie povodňového brehu pozdĺž takmer 200 km; ii) úpadok povodňového brehu pozdĺž 50 km; iii) opätovné hromadenie povodňového brehu pozdĺž 7 km; iv) iná ochrana proti erózii vrátane asfaltových rohoží a drevených stĺpov v kombinácii s trstinou pozdĺž 20 km; v) odstraňovanie pilót spojené s oblasťami neúspechu pozdĺž 14,5 km. BFAP v súčasnosti pokračuje s priebežnými požiadavkami na údržbu, ktoré zvyčajne pozostávajú z miestneho zvyšovania hrebeňa a ochrany pred eróziou. Ochrana proti erózii sa vykonáva pomocou ekologických foriem ochrany bánk. Medzi techniky, ktoré sa v súčasnosti používajú, patrí napríklad zmatňovanie bitúmenom: trstiny sú zasadené, aby rástli cez rohož, čo dáva prirodzenejší vzhľad brehu rieky. Úrad Broads vypracoval príručku na ochranu bánk, v ktorej sa uvádzajú ďalšie informácie.

Okrem toho, keďže banky v rámci Broadlandu sa neustále usadzujú, Broadland Environmental Services Ltd (BESL, súkromná spoločnosť zodpovedná za určité funkcie manažmentu povodňových rizík) má ročný program zvyšovania hrebeňa, ktorý sa zameriava na časti banky, ktoré sa blížia k požiadavkám na úroveň služieb alebo boli predmetom nepredvídateľného vyrovnania. Projekt napokon poskytuje aj 24-hodinový rozpis služieb a tím reakcie na núdzové situácie v prípade veľkých povodní.

Účasť verejnosti je neoddeliteľnou súčasťou BFAP, ktorého cieľom je zapojiť zainteresované strany pri každej príležitosti. BFAP vyvinula konzultačnú databázu, ktorá obsahuje podrobnosti o viac ako 1200 zainteresovaných stranách. Patria medzi ne záujmové skupiny, podniky, štatutárne a neštatutárne orgány, ako aj viac ako 500 vlastníkov pôdy. Pri konzultáciách so zainteresovanými stranami sa prijal otvorený prístup, ktorým sa podporuje účasť jednotlivcov a miestnych záujmových skupín na vypracúvaní strategických návrhov, ako aj návrhov špecifických pre danú lokalitu. Samostatné participatívne konzultácie sa uskutočňujú na miestach, kde sa plánuje poskytnutie prvej protipovodňovej ochrany pre nehnuteľnosti na brehu rieky a lodenice.

Prechod z vertikálneho hromadenia na prirodzenejšie brehy riek väčšina záujemcov o plavbu neprivítala. Pilótovanie poskytlo zariadenie na príležitostné kotvenie, ku ktorému sa pridali obavy, že odstránenie pilót bude mať za následok zvýšenú mieru sedimentácie v riekach. Vypracovali sa akčné plány na riešenie týchto otázok. Napríklad miestny plán pre širokú verejnosť na roky 2015 – 2036 obsahuje údaje o zabezpečení kotvenia, ktoré zohľadňujú rôzne záujmy zainteresovaných strán, ako je hospodárstvo, cestovný ruch a ochrana biodiverzity. Zabezpečenie siete kotvísk v celom systéme Broads je nevyhnutné pre miestne komunity, podniky a návštevníkov Broads. Naopak, koncentrácia návštevníkov, kde je kotvenie najpočetnejšie, má nepriaznivý vplyv na pokoj a pokojný pôžitok z Broads. Dozorný úrad bude preto chrániť existujúce kotviská a podporovať poskytovanie nových regulovaných kotvísk v celom systéme.

Počiatočné obavy verejnosti, že projekt by trpel inovatívnym prístupom verejno-súkromného partnerstva z dôvodu potreby maximalizovať ziskové rozpätia, boli do veľkej miery rozptýlené, keďže partneri preukázali ochotu prijať širšie prínosy. V skutočnosti poskytla jedinečnú príležitosť na integráciu prác protipovodňovej ochrany s inými iniciatívami verejného záujmu.

Protipovodňové zábrany boli navrhnuté tak, aby boli udržateľné a v rámci prísnych finančných limitov projektu. Proces účasti verejnosti to pomáha zabezpečiť, a to tak pre projekt ako celok, ako aj pre každú jednotlivú schému v rámci neho, tým, že objasňuje, že každá časť je:

• nákladovo efektívne a ekonomicky životaschopné;
• technicky uskutočniteľné;
• spoločensky prijateľné, napr. identifikáciou možných vplyvov na miestne komunity a prínosov pre ne;
• Environmentálne vhodné, napr. identifikáciou environmentálnych prínosov tam, kde je to možné, a minimalizáciou potenciálnych negatívnych vplyvov tam, kde je to relevantné.

Hlavným faktorom úspechu projektu je účinné verejno-súkromné partnerstvo. V roku 1992 britská vláda spustila súkromnú finančnú iniciatívu, program verejno-súkromného partnerstva, ako spôsob poskytovania kvalitnejších a nákladovo efektívnejších verejných služieb. Prostredníctvom zmluvy so spoločnosťou Broadland agentúra pre životné prostredie účinne delegovala určité funkcie manažmentu povodňových rizík na súkromnú spoločnosť Broadland Environmental Services Ltd. Táto schránková spoločnosť súkromnej finančnej iniciatívy sa používa na plnenie zmluvy, ktorá zahŕňa podiely 90 % BAM Nuttall Ltd a 10 % Halcrow Group Ltd (teraz CH2M HILL). Toto konzorcium je poverené zlepšovaním a údržbou aktív agentúry, poskytovaním pohotovostných služieb a vystupovaním ako správca životného prostredia. Kľúčovým dôvodom úspechu projektu Broadland bola rovnosť medzi dvoma partnerskými organizáciami (jedna verejná a druhá súkromná). Výber partnerov a uznanie toho, že každý z nich si vyžaduje svoje silné stránky, boli kľúčom k budovaniu silného tímu.

Napriek všetkým pozitívnym stránkam realizácie tohto projektu má rozsiahly zásah protipovodňovej ochrany vo veľkej oblasti, ako je tá, o ktorej sa uvažuje, aj negatívne vplyvy. Hlavné zistené obmedzenia (väčšina z nich len dočasné) by sa mohli uviesť takto:

• dočasné narušenie nehnuteľného majetku určeného na bývanie;
• možné zmeny vo využívaní pôdy v dôsledku výstavby protipovodňovej ochrany,
• Možné vplyvy zmeny povodňového modelu na neobranné spoločenstvá;
• Dočasné vizuálne efekty prác počas výstavby;
• dočasná strata plôch porastených vegetáciou;
• Vizuálne vplyvy nových, veľkých hrádzí;
• Dočasné narušenie flóry a fauny.

Okrem toho, hoci projekt zahŕňal vysokú úroveň zapojenia zainteresovaných strán, viacerí vlastníci pôdy boli proti „zrušeniu“ protipovodňových zábran na svojom pozemku. V takýchto prípadoch určenie nového usporiadania povodňových brehov umožnilo dokončiť fázu realizácie projektu, čím sa zabránilo pôde protichodného poľnohospodára, ale zároveň sa nezaručila jeho ochrana pred budúcimi povodňami.

V roku 2017 získal projekt Broadland Flood Alleviation Project ocenenie East of England Merit Awards od Inštitúcie stavebných inžinierov, čím ocenil excelentnosť v dizajne a výstavbe.

Do konca projektu v roku 2021 sa očakáva, že celkové náklady dosiahnu 136 miliónov britských libier: 107,7 milióna EUR možno pripísať novým stavbám a inžinierskym prácam a 31,3 milióna EUR na zabezpečenie údržbárskych prác do roku 2021. Náklady na projekt sú obmedzené. Tento strop nákladov znamená, že všetky jednotlivé schémy v rámci projektu musia byť striktne navrhnuté tak, aby boli nákladovo efektívne a v rámci plánovaného programu.

Očakáva sa, že hospodárske náklady projektu budú kompenzované prínosmi, ktoré predstavuje výrazné zníženie strát v odvetví poľnohospodárstva spôsobených povodňami v morskej vode. Jednou z hlavných charakteristík tohto projektu je konsolidácia povodňových brehov s cieľom zabrániť porušeniam. Keď sa povodňový breh rozbije, nízko položené sladkovodné močiare sú ponorené do slanej vody na dlhú dobu, pokiaľ je to potrebné na vykonanie opráv, prípadne niekoľko týždňov. Je pravdepodobné, že to spôsobí dlhodobé, a teda nákladné škody na poľnohospodárskych vlastnostiach a vlastnostiach ochrany prírody pôdy. Keď dôjde k preplneniu, stále dochádza k zaplaveniu slanou vodou, ale pretože objem vody je oveľa menší a opravy povodňového brehu zvyčajne nie sú potrebné, povodňová voda môže byť čerpaná späť do rieky do 2-3 dní. To je zvyčajne dostatočne rýchle na to, aby sa zabránilo akýmkoľvek významným dlhodobým škodám na poľnohospodárskej pôde. Rozdiel medzi nákladmi na škody v dôsledku porušenia a prekročenia je jedným z prínosov, ktoré sa zohľadňujú pri navrhovaní projektu. Na strane nákladov výpočtu bol na miestnej úrovni k dispozícii len dostatočný vhodný materiál na zvýšenie výšky banky späť na úroveň z roku 1995. Na ďalšie zvýšenie výšky brehov a úplné zabránenie preplneniu by bolo potrebné prepravovať veľké objemy stavebných materiálov na dlhé vzdialenosti, ktorých náklady by výrazne prevážili prínosy.

Výskyt troch veľkých povodní, ktoré sa vyznačovali vysokou hladinou vody v období rokov 2006 – 2013, umožnil prakticky poukázať na prínosy projektu. Pri týchto príležitostiach zlepšené protipovodňové zábrany na celom Broadlande nezaznamenali vážne štrukturálne škody. V roku 2013 bola hladina vody v tejto oblasti porovnateľná s veľkou povodňou v roku 1953, ku ktorej došlo pred doplnením povodňových brehov. Vďaka intervenciám realizovaným v rámci projektu viedlo podujatie v roku 2013 len k dvom porušeniam a nedošlo k zaplaveniu žiadneho majetku; v roku 1953 bol počet priestupkov výrazne vyšší, čo viedlo k rozsiahlym záplavám.

Celkovo schéma poskytuje protipovodňovú ochranu 1 700 nehnuteľnostiam, diaľnici A47, železničnej trati Norwich-Great Yarmouth a 24 000 hektárom poľnohospodárskej pôdy. Okrem pozitívnych hospodárskych účinkov sa dosahujú aj mnohé sekundárne sociálne a environmentálne prínosy. Medzi tieto vedľajšie prínosy patrí lepší prístup pre chodcov prostredníctvom modernizácie 100 km chodníkov, zariadenia pre rybárov a zabezpečenie kotvenia pre rekreačné a rekreačné plavidlá. Projekt bol vypracovaný v spolupráci s Norfolk Wildlife Trust a inými podobnými inštitúciami na zlepšenie mokraďových biotopov v okolí národnej prírodnej rezervácie Hickling Broad. V dôsledku toho zmeny povodňového brehu viedli aj k zlepšeniu rozsahu a kvality prirodzených biotopov: Vytvorilo sa 55 hektárov sladkovodného trstinového dna, ktoré poskytuje udržateľné a dlhodobé prostriedky na ochranu nového povodňového brehu pred eróziou. Vytvorenie prirodzených biotopov trstiny takisto prispieva k cieľu požadovanému podľa nariadení o biotopoch, pokiaľ ide o straty v dôsledku systémov manažmentu povodňových rizík na pobreží Suffolku.

Formálne posúdenie rozsahu, v akom projekt priniesol výhody, bude pravdepodobne nasledovať po dokončení v máji 2021.

V roku 1996 začala Agentúra pre životné prostredie Spojeného kráľovstva proces posudzovania potenciálneho využitia prístupu Iniciatívy súkromného financovania pri obstarávaní služieb manažmentu povodňových rizík. V dôsledku toho bol projekt Broadland Flood Alleviation Project (BFAP) jedným z iba dvoch projektov, ktoré ministerstvo financií vybralo a označilo za „významné projekty so štatútom priekopníka“. Kľúčovou črtou iniciatívy je, že v rámci oblasti Broadland je súkromný partner zodpovedný za poskytovanie špecifickej úrovne služieb manažmentu povodňových rizík vrátane údržby, zlepšovacích prác a reakcie na núdzové situácie. Účelom tohto partnerstva medzi verejným a súkromným sektorom je ďalej stimulovať nákladovo efektívne poskytovanie verejných služieb prostredníctvom prevádzkovej efektívnosti a inovácií, čo je vyjadrené v zákazkovej forme.

Plná realizácia plánovaných zlepšovacích prác trvala 15 rokov (2001 – 2016). Fáza údržby stále prebieha a bude sa systematicky vykonávať až do konca projektu BFAP v roku 2021. Po roku 2021 bude štandardná úroveň infraštruktúry patriť do bežného programu monitorovania a údržby environmentálnej agentúry.

Životnosť intervencií možno odhadnúť na 50 až 100 rokov. Vzhľadom na mäkký charakter podkladovej plochy v oblasti projektu bude neustále potrebné pravidelne dopĺňať povodňové brehy.

Paul Mitchelmore
UK Environment Agency
Broadland Flood Alleviation Project
E-mail: paul.mitchelmore@environment-agency.gov.uk 

Kevin Marsh
CH2M HILL
Broadland Flood Alleviation Project
E-mail: kevin.marsh@ch2m.com 

Projekt na zmiernenie povodní na Broadlande a Agentúra pre životné prostredie Spojeného kráľovstva