Nove zapornice v kanalu Albert v Flandriji, Belgija

Zaradi podnebnih sprememb se Belgija sooča z vse daljšimi obdobji suše. V prihodnosti naj bi se to še poslabšalo. Glede na podnebne projekcije, pripravljene v okviru projekta Cordex.be (2015–2017), spremembe padavin in evapotranspiracije v obdobju 2000–202100 v poletnih mesecih kažejo na poglabljanje negativnega vodnega ravnovesja, kar povzroča vse večje tveganje za pojav suš in njihovo večjo resnost. Medtem ko se pričakuje, da se bodo zimske padavine nekoliko povečale, se bodo poletne padavine znatno zmanjšale. Pričakovano zmanjšanje padavin, simulirano z modeli za avgust, se giblje med -10 % za emisijski scenarij RCP2.6 do približno -40 % za emisijski scenarij RCP8.5 do leta 2100 v primerjavi z letom 2000.

V vzhodnem delu Flandrije je eden največjih belgijskih kanalov: Albertovega kanala. Ta kanal povezuje industrijska območja iz (francosko govorečega) valonskega dela Belgije z Antwerpnom, največjim belgijskim pristaniščem. Ladje se lahko nadaljujejo na obeh koncih kanala, na Nizozemsko (npr. Ren, Rotterdam) in v Francijo (Meuse). Zaradi izgradnje kanala so bila ob njem razvita tudi nekatera pomembna industrijska območja, zaradi česar je to gospodarsko izjemno pomembna plovna pot za Belgijo s skupnim prometom 40 milijonov ton na leto.

Kanal dobi vodo iz reke Maas (Meuse), reke, ki jo napaja le dež. Maas hrani tudi druge kanale, pri čemer je najpomembnejši kanal Juliana na Nizozemsko. Zato je bilo treba z Nizozemsko skleniti sporazume za obravnavanje skrajnih vremenskih pojavov, vključno z nizkimi izpusti vode, ki so posledica suše. V nekaterih (redkih) primerih izpust reke Meuse ni dovolj za napajanje vseh kanalov v Flandriji in na Nizozemskem ter za ohranjanje minimalnega izpusta v sami Meuse. V teh obdobjih se lahko vodostaj Albertovega kanala zniža, tako da je treba zmanjšati dovoljeni ugrez za ladje, zaradi česar je celinska plovba manj privlačna kot način prevoza. Doslej so bili ti problemi obravnavani s številnimi ukrepi, kot sta blokada profesionalnega ladijskega prometa z manj vode in omejevanje odvzemov vode za namene kmetijstva in upravljanja narave, vendar so ti ukrepi vključevali sprejemanje s tem povezane gospodarske in ekološke škode.

Glavni cilj ukrepov, opisanih v tej študiji primera, je bil preprečiti gospodarske izgube zaradi zmanjšanih prometnih možnosti na kanalu (zaradi zelo majhnega odvajanja vode iz reke Meuse), ki naj bi se v prihodnosti zaradi podnebnih sprememb še povečale. Še en sekundarni cilj je bila zaščita rečnega ekosistema in biotske raznovrstnosti reke Meuse.

Veliki Arhimedovi vijaki so bili zgrajeni na ključavnicah v kanalu v Hamu, prvem od šestih zapornih sistemov. V primeru suše te ogromne vijačne črpalke, največje v Evropi, črpajo vodo, izgubljeno zaradi prehoda z ladje skozi zapornico. V primeru presežka vode, predvsem pozimi, se vijaki uporabljajo kot obvod, da se znebite prekomerne količine vode. V tem primeru črpalke delujejo kot generator električne energije, vodna energija pa kot energija iz obnovljivih virov zmanjšuje emisije toplogrednih plinov. Neto učinek na emisije toplogrednih plinov v daljšem časovnem obdobju je odvisen od ravnovesja med nizkim in visokim vodostajem, ker pa se je do zdaj nizek vodostaj pojavljal le redko, je neto učinek na splošno pozitiven. Kanal je tudi možna vodna pot za selitev rib. Zato so vijaki zasnovani tako, da omogočajo selitev rib in varujejo biotsko raznovrstnost.

Namestitev v Ham (2012) je sestavljena iz štirih ogromnih vijačnih črpalk s premerom 4,3 m in težo 85 ton. Vijaki lahko črpajo do 5 m ³ na sekundo. Ena blokada premakne 48.000 m ³ vode. Štirje vijaki potrebujejo 50 minut pri polni moči, da črpajo vodo nazaj. Leta 2013 so bili v Olenu nameščeni trije podobni vijaki. Po dokazani funkcionalnosti in učinkovitosti se je namestitev vijačnih črpalk na zapornice Albertovega kanala nadaljevala leta 2018, ko so bili v Hasseltu zgrajeni trije Arhimedovi vijaki. Ogromni vijaki, dolgi 22 metrov, s premerom 4,30 metra in težo 100 ton, lahko do vrha zapornice črpajo 5 m ³ vode na sekundo, z dovolj vode pa lahko proizvedejo zeleno električno energijo za 1 500 gospodinjstev. Črpalne naprave v kombinaciji s hidroelektrarnami se gradijo tudi na drugih zapornicah Albertovega kanala Genk, Diepenbeek in Wijnegem. Ti naj bi začeli delovati po letu 2021.

Organizacija „De Vlaamse Waterweg“ je odgovorna za upravljanje in razvoj celinskih plovnih poti kot omrežja, ki prispeva h gospodarstvu in blaginji Flandrije. To podjetje deluje kot ključni usklajevalni deležnik za razvoj Arhimedovih vijakov na zapornicah Albertovega kanala.

Dva velika pripravljalna projekta pred namestitvijo vijakov na ključavnice sta privedla do končne zasnove ukrepov, pri kateri so sodelovali ustrezni deležniki. Prvi je bil razvoj nizkovodne strategije za kanal. V prvi fazi analize problema je bil narejen popis različnih rab vode, pri čemer so se uporabniki posvetovali o svojih idejah za zmanjšanje porabe vode. V drugi fazi so bile predlagane možne rešitve, pri čemer so bile vse zadevne zainteresirane strani pozvane k predložitvi povratnih informacij. V tretji fazi so bili učinki rešitev v smislu učinkovitosti in stroškov kvantitativno analizirani z naborom modelov in drugih analitičnih orodij. V četrti in zadnji fazi se je o prednostnih strategijah razpravljalo s širokim krogom deležnikov, vključno z: industrije, predstavniki ladijskega prometa, podjetja za oskrbo s pitno vodo, elektroenergetska podjetja, naravovarstvene organizacije, občine in drugi.

Drugi projekt je obravnaval presojo vplivov različnih alternativ na okolje. Prednostna možnost je bila izbrana ob upoštevanju različnih okoljskih vidikov, zlasti v zvezi z ohranjanjem selitve rib in blažitvijo hrupa.

Pomembni dejavniki uspeha so vključevali priznavanje ekoloških vrednosti, ki jih je treba ohraniti, in pozornost, namenjeno razvoju postopka sodelovanja, v katerem so resno sodelovale vse zainteresirane strani.

Pri prvem sta imela ključno vlogo dva ekološka dejavnika: strukturno možnost zaščite nekaterih ekosistemskih storitev v dolini reke Meuse z omejevanjem črpanja vode iz reke Meuse in ohranjanjem dovolj visoke ravni odtekanja ter upoštevanje staležev rib v kanalu Albert.

V zvezi s slednjim je bilo v procesu poudarjeno, da je treba deležnikom zagotoviti dovolj časa in sredstev za sodelovanje, izmenjavo znanja, medsebojno razumevanje ter spoznavanje in spoštovanje kulture drug drugega. Vsiljevanje rešitev ali premalo časa bi imelo omejen uspeh. Eden od glavnih dejavnikov uspeha sodelovanja je bila ozaveščenost o neustreznosti trenutnih rešitev in napovedano poslabšanje razmer v smislu pogostosti in dolžine nizkih vodostajev.

Stroški namestitve vijakov znašajo približno 7 milijonov EUR za vsak sistem zaklepanja. Koristi vključujejo plovnost kanala v spremenjenih podnebnih razmerah, zanesljivost kanala za ladijski promet in proizvodnjo električne energije. Z vsakim kompletom vijačnih črpalk se lahko proizvede zelena električna energija (hidroelektrična energija) za ekvivalent 1000 družin. V zadnjih letih je bilo ugotovljeno, da naprava deluje kot generator električne energije približno 10 mesecev na leto in črpa vodo približno en mesec. Še en mesec je običajno v položaju ravno zadostnega odtekanja za ladijski promet, vendar nezadostnega pretoka za proizvodnjo električne energije. Na letni ravni se proizvede veliko več energije, kot se porabi. Natančna letno proizvedena moč je odvisna od količine in porazdelitve padavin skozi leto, intenzivnosti pošiljanja in umikov od drugih uporabnikov vode.

Obstajajo tudi koristi za biotsko raznovrstnost. Zaradi razmeroma visoke kakovosti vode se v kanalu pojavljajo bogati staleži rib. Napredne tehnologije, ki se uporabljajo za črpalne naprave in proizvodnjo električne energije, zmanjšujejo vplive naprav na staleže rib.

Flandrija in Nizozemska sta sklenili pravni sporazum o razpoložljivosti vode v reki Meuse. Ta sporazum se je nanašal zlasti na črpanje vode iz reke Meuse s strani Zuid-Willemsvaart v Maastrichtu. Zajema tudi zmanjšanje izgub vode v reki Meuse v primeru majhnega odtekanja, sodelovanje pri raziskavah in razvoju skupne reke Meuse ter nadomestilo za izgube sladke vode v reki Kreekraksluizen.

Prvi sklop vijakov je bil nameščen leta 2012 v Hamu in je v celoti operativen. Drugi sklop vijakov se izvaja v Olenu in deluje od leta 2013. Namestitev v Hasseltu deluje od leta 2018, medtem ko se v različne sisteme zaklepanja nameščajo še trije kompleti vijakov.

V analizi stroškov in koristi je bila upoštevana vsaj 40-letna življenjska doba.

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 

Flamska vlada in De Vlaamse Waterweg