Nove ključavnice v Albertovem kanalu v Flandriji, Belgija

Zaradi podnebnih sprememb se Belgija sooča z vse daljšimi sušnimi obdobji. V prihodnosti naj bi se to stanje še poslabšalo. Glede na podnebne projekcije, pripravljene v okviru projekta Cordex.be (2015–2017), spremembe padavin in evapotranspiracije v obdobju 2000–2100 kažejo, da se v poletnih mesecih poglablja negativna vodna bilanca, 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 in 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 industrijske cone 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 se ob njem razvila tudi nekatera pomembna industrijska območja, zaradi česar je bila 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 samo dež. Maas hrani tudi druge kanale, pri čemer je kanal Juliana na Nizozemskem najpomembnejši. Zato je bilo treba z Nizozemsko skleniti sporazume za reševanje primerov ekstremnih vremenskih pojavov, vključno z majhnimi izpusti vode zaradi suše. V nekaterih (redkih) primerih izpust reke Meuse ni dovolj za napajanje vseh kanalov v Flandriji in na Nizozemskem ter za vzdrževanje minimalnega izpusta v sami Meuse. V teh obdobjih se lahko nivo vode v Albertovem kanalu zniža, tako da je treba zmanjšati dovoljeni ugrez za ladje, zaradi česar je celinska plovba manj privlačna kot način prevoza. Doslej so se te težave obravnavale s številnimi ukrepi, kot sta odprava blokade profesionalnega ladijskega prometa z manj vode in omejevanje odvzema vode za namene kmetijskega upravljanja in upravljanja narave, vendar so ti ukrepi pomenili 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 izpusta 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 ob ključavnicah v kanalu v Hamu, prvem od šestih sistemov ključavnic. V primeru suše te ogromne vijačne črpalke, največje v Evropi, črpajo vodo, izgubljeno pri prehodu 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, ki zmanjšuje emisije toplogrednih plinov. Neto učinek na emisije toplogrednih plinov je sčasoma 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 plovna pot za selitev rib. Zato so vijaki zasnovani tako, da omogočajo migracijo rib in varujejo biotsko raznovrstnost.

Instalacijo v Hamu (2012) sestavljajo štiri ogromne vijačne črpalke s premerom 4,3 m in težo 85 ton. Vijaki lahko črpajo do 5 m³ na sekundo. Ena operacija zaklepanja premakne 48.000 m³ vode. Štirje vijaki potrebujejo 50 minut polne moči, da črpajo vodo nazaj. Leta 2013 so bili v Olenu nameščeni trije podobni vijaki. Po tem, ko je bila dokazana njihova funkcionalnost in učinkovitost, se je namestitev vijačnih črpalk na ključavnice Albertovega kanala nadaljevala leta 2018, ko so bili v Hasseltu izdelani trije Arhimedovi vijaki. Velikanski vijaki, dolgi 22 metrov, s premerom 4,30 metra in težo 100 ton, lahko do vrha zapornice prečrpajo 5 m3 vode na sekundo, z dovolj vode pa lahko proizvedejo zeleno električno energijo za 1500 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.

The organization “De Vlaamse Waterweg” is responsible for managing and developing inland waterways as a network contributing to the economy and prosperity of Flanders. To podjetje je ključni usklajevalni deležnik pri razvoju Arhimedovih vijakov na zapornicah Albertovega kanala.

Dva velika pripravljalna projekta pred namestitvijo vijakov na ključavnice sta privedla do končne zasnove ukrepov, pri katerih so sodelovali ustrezni deležniki. Prvi je bil razvoj nizkovodne strategije za kanal. V prvi fazi analize težav je bil izdelan popis različnih rab vode, pri čemer so se uporabniki posvetovali o svojih zamislih 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 analizirani kvantitativno z naborom modelov in drugih analitičnih orodij. V četrti in zadnji fazi se je o prednostnih strategijah razpravljalo s širokim krogom zainteresiranih strani, 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 blaženjem hrupa.

Pomembni dejavniki uspeha so vključevali priznavanje ekoloških vrednosti, ki jih je treba ohraniti, in pozornost razvoju sodelovalnega procesa, v katerega so bile resno vključene vse zainteresirane strani.

Pri prvem sta imela ključno vlogo dva ekološka dejavnika: strukturna možnost za zaščito 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 Albertskem kanalu.

V zvezi s slednjim je bil v postopku poudarjen pomen zadostnega časa in virov za sodelovanje deležnikov, izmenjavo znanja, medsebojno razumevanje ter spoznavanje in spoštovanje kulture drug drugega. Uvedba rešitev ali nezadosten čas bi imela omejen uspeh. Eden od glavnih dejavnikov uspeha sodelovanja je bilo zavedanje o neustreznosti trenutnih rešitev in napovedano poslabšanje stanja 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. Zeleno električno energijo (hidroelektrično energijo) za ekvivalent 1.000 družin lahko proizvede vsak komplet vijačnih črpalk. V zadnjih letih je bilo ugotovljeno, da naprava deluje kot generator energije približno 10 mesecev na leto in črpa vodo približno en mesec. Še en mesec je običajno v stanju 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 odtegnitve od drugih uporabnikov vode.

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

Flandrija in Nizozemska sta sklenili pravni sporazum o razpoložljivosti vode v reki Meuse. Ta sporazum je zlasti obravnaval črpanje vode iz reke Meuse, ki ga izvaja Zuid-Willemsvaart v Maastrichtu. Zajema tudi zmanjšanje izgub vode v Meuse v primeru majhnega odtekanja, sodelovanje pri raziskavah in razvoju skupne reke Meuse ter nadomestilo izgub sveže vode Kreekraksluizen.

Prvi komplet 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, v različnih sistemih ključavnic pa so nameščeni še trije kompleti vijakov.

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

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