Regionalno obvladovanje poplav z združevanjem mehkih in trdih inženirskih rešitev, Norfolk Broadlands

Reke Broadlanda so imele več stoletij pomembno vlogo pri prevozu blaga in opreme za trgovino in industrijo. Danes je Broadland še vedno zasedeno območje, čeprav za različne namene. Približno 50 % zemljišč se uporablja za tradicionalno kmetovanje. Reke še naprej zagotavljajo glavno celinsko plovbo, ki skupaj z Broadsom zagotavlja dostop do 125 milj plovnih poti. Rekreacija in turizem sta postala zelo pomembna, saj celotno območje Broadsa vsako leto obišče več kot 7 milijonov ljudi (spletnastran organa Broads Authority). Kot odgovor na to industrija izposoje čolnov pomembno prispeva k lokalnemu gospodarstvu: v lokalnem gospodarstvu je bilo s poslovnimi izdatki za obiskovalce in turizem ustvarjenih skupno 584 milijonov GBP.

Privlačnost območja je tesno povezana z raznolikostjo krajine in mokriščnih habitatov, ki mu dajejo kakovost, ki je nikjer drugje v državi. Območje je mednarodno pomembno za ohranjanje narave: leta 1988 je bil celoten Broadland določen kot enakovreden nacionalnemu parku, leta 2015 pa je Broads prejel uradno subvencijo za nacionalni park. Narodni park Broads skrbi Broads Authority, lokalni organ za načrtovanje.

Ker je Norfolk nizko ležeča obalna grofija, so podnebne spremembe in zlasti dvig morske gladine med glavnimi skrbmi za to plimsko obvladljivo območje. Organ Broads Authority je leta 2016 pripravil načrt za prilagajanje podnebnim spremembam, ki temelji na poglobljeni analizi morebitnih podnebnih sprememb, ki naj bi se zgodile v regiji Broads. Predvidene spremembe so bile primerjane s povprečnim opazovanim podnebjem od leta 1961 do leta 1990. Podatki, uporabljeni za študijo, so bili osredotočeni na scenarij z visokimi emisijami (RCP8.5). Povprečna mesečna najvišja temperatura naj bi se do leta 2080 zvišala za 3,5 °C. Povprečna mesečna količina padavin naj bi se do leta 2050 v povprečju povečala za 0,62 mm, do leta 2080 pa za 1,4 mm. Podnebni modeli so razmeroma skladni s skoraj vsemi, ki kažejo bolj vlažne zime, in vsemi, razen dveh, ki kažejo bolj suha poletja. Padavine naj bi se pozimi povečale za 5–8 mm do leta 2050 in 8–13 mm do leta 2080. Hkrati se pričakuje, da se bodo povečali ekstremni dogodki: intenzivnejše padavine v krajših obdobjih in daljša sušna obdobja.

Do istega leta (2080-ih let) projekcije predvidevajo absolutno povečanje morske gladine za skoraj 40 cm v primerjavi z izhodiščno ravnijo iz leta 1990 po scenariju srednjih emisij. Dvig morske gladine bo zaostril neurja; Vodna gladina se bo po vsej verjetnosti povečala. Višje morske gladine lahko zadržujejo vodo, ki poskuša odtekati iz rek, kar lahko neposredno povzroči poplave.

Poplavni bregovi (približno 260 km) zagotavljajo zaščito približno 30.000 ha zemljišč, ki ležijo pod morsko gladino. Stanje vseh poplavnih bregov se slabša. Če ta pojav ni ustrezno vzdrževan in prilagojen novim razmeram, se zmanjša standard zagotovljene obrambe, zaradi česar so bolj dovzetni za vplive poplav.

Obstoječi nasipi so bili na splošno zgrajeni iz avtohtonih močvirskih šot in mehke gline. Zgodovinsko vzdrževanje obrambe ni sledilo stopnji poslabšanja in v začetku devetdesetih let so bili dovzetni za prehitevanje in premagovanje celo skromnih valov plimovanja. Poleg tega je bila ogrožena celovitost temeljev nasipov zaradi erozije rečnih bregov, ki jo je povzročilo predvsem pranje čolnov. Leta 1996 je bila pripravljena strategija za ublažitev poplav za Broadland, ki je temeljila na krepitvi nasipov, da bi se uprli kršitvam z zadostnim dvigovanjem grebenov, da bi zaščitili naselje in obravnavali predvidene učinke podnebnih sprememb. Prvi korak projekta BFAP je okrepiti obstoječe protipoplavne zaščite in jih obnoviti na višino, ki je obstajala leta 1995, ob upoštevanju dviga morskih vzvodov in prihodnje poravnave poplavnih bregov v prihodnjih korakih. Pričakuje se, da projekt ne bo preprečil vseh prihodnjih poplav zaradi prekoračitve, vendar bo znatno zmanjšal tveganje kršitve. Ta korak je vključeval tudi zamenjavo obstoječe zaščite v slabih razmerah z okolju prijaznejšimi metodami, kadar je bilo to mogoče. Drugi korak, načrtovan do leta 2021, je izvajanje programa vzdrževanja obstoječih poplavnih bregov. To vključuje na primer košnjo trave, obvladovanje erozije, čiščenje kanalov in varnostna dela. Vključuje tudi dopolnilne poplavne banke, ki so se naselile, odkar so se izboljšale v zgodnejši fazi projekta.

Poleg zagotavljanja boljše ravni storitev na področju zaščite pred poplavami je cilj projekta tudi zaščititi in okrepiti mokrišča na območju Broadlands, ki so bogata z biotsko raznovrstnostjo.

Nizko ležeče zemljišče, ki ga zanima projekt, je razdeljeno na 40 oddelkov za zaščito pred poplavami. To so ločena območja, ki mejijo na visoke talne ali poplavne stene, tako da je v primeru poplav verjetno, da se bodo zadrževala v oddelku.

Veliko poplavnih bregov se je ustalilo, odkar so bili zgrajeni ali nazadnje izboljšani, in obstaja tveganje, da jih bodo presegli celo precej majhni plimski valovi. Pričakuje se, da se bo to še poslabšalo zaradi dviga morske gladine in morebitnega povečanja pogostosti neviht. Poleg tega je v nekaterih delih Broadlanda obstoječa obramba ogrožena zaradi erozije rečnega roba (ronda) zaradi vetra in valov, izpiranja čolnov, normalnih rečnih tokov in plimovanja. Čeprav so bile nekatere dolžine zaščitene z jeklenimi ali lesenimi piloti, je bil velik del nameščen v zadnjih 40 letih in ga je zdaj treba zamenjati ali odstraniti. Velja, da obstoječa infrastruktura in njena stopnja poslabšanja ne zadostujeta za preprečevanje vse večjega pritiska, ki ga povzročajo skupni učinki podnebnih sprememb, dviga morske gladine in sedanjega pritiska zaradi človekovih dejavnosti.

Zgodovinsko gledano je bil velik del stroškov vzdrževanja protipoplavne zaščite posledica ureditev za zaščito pred erozijo pilotov iz jekla in lesa, ki so bile nameščene, da bi preprečile, da bi poplavne bregove ogrozili tokovi plimovanja in pranje čolnov. BFAP si je prizadeval nadomestiti čim večji del tega trdega inženiringa z mehkimi rešitvami, kot je ustvarjanje naravnih habitatov trstičja ob robu reke. To se je izkazalo za učinkovito pri delovanju kot naravni varovalni mehanizem za škodljive učinke pranja čolnov in močnih rečnih tokov. Zagotovil je tudi dodatne koristi, primerne za nacionalni park, kot so izboljšave krajine in ekologije.

Projekt sledi regionalnemu konceptu zaščite pred poplavami, ki je sestavljen iz kombinacije trdih in mehkih tehničnih rešitev, izvedenih v prvem koraku BFAP:

• Krepitev poplavne banke. Ta rešitev se uporablja, kadar je obstoječe trstičje ob robu reke širše od 5 m ali je sistem za zaščito pred erozijo ali pilotiranje v dobrem stanju. To vključuje krepitev obstoječega poplavnega brega na sedanji lokaciji z namestitvijo materiala na sprednji in/ali zadnji naklon brega. Potreben je lahko tudi dvig grebena, kar se običajno doseže z dodajanjem dodatne gline v času krepitve. Material prihaja bodisi iz razširitve obstoječega nasipa ali izkopavanja novega v pašnem močvirju. Običajno imajo okrepljeni bregovi širino grebena najmanj 2 m in naklon hrbta večji od 1 m v 3 m. Bančni grebeni so zasnovani tako, da so dovolj široki, da omogočajo dostop do vzdrževanja in po potrebi dodatno polnjenje.

• Nazadovanje poplavne banke. Ta možnost vključuje gradnjo novega glinenega nasipa, 15 do 30 m (nazaj) za obstoječim „soke dike“, jarkom na močvirni strani rečnega brega, ki ujame slano vodo, ki vpije skozi reko, in preprečuje njeno širjenje po trstičju. Dejanska razdalja nazadovanja je odvisna od lokalnih stopenj erozije, globine reke in kakovosti zemljišč za obstoječim poplavnim bregom. Ko bo novi breg vzpostavljen, bo obstoječa zaščita pred zabijanjem pilotov ali erozijo odstranjena, obstoječi poplavni breg izravnan, novi rečni rob pa profiliran za spodbujanje stabilnega rečnega roba. To je najprimernejša rešitev, kadar bi obrežje lahko postalo nestabilno zaradi neuspešnega zabijanja pilotov ali erozijskega rečnega roba trstičja. Njegova uporaba je odvisna od ustreznih talnih pogojev in razpoložljivosti zadostnega materiala za novo konstrukcijo nasipa.

• Odprava poplavnih bank. Ta možnost je podobna nazadovanju na poplavnih bregovih, vendar je razdalja, ki jo je poplavni breg premaknil v notranjost, precej manjša. Ta pristop zmanjšuje količino uporabljenega zemljišča, vendar zahteva dodaten material za zapolnitev obstoječega nasipa (zaradi stabilnosti). To je najprimernejša rešitev, kadar je zaščita pred erozijo nezadostna. Omogoča samo krepitev bank in kjer talne razmere, topografske značilnosti ali strukture ne dovoljujejo popolnega nazadovanja. Uporablja celotno življenjsko dobo vseh obstoječih pilotov, vendar je odvisna od ustrezne preostale življenjske dobe.

Projekt se je začel leta 2001 in se bo nadaljeval do leta 2021, pri čemer je predvidena izvedbena faza za dokončanje izboljšav, ki ji bo sledila faza vzdrževanja. BAFP je do leta 2016 zaključil prvo fazo, v kateri so bila dokončana vsa dela v zvezi z izboljšavami v 40 oddelkih: (i) krepitev poplavnega brega na skoraj 200 km; (ii) nazadovanje na poplavnih bregovih na razdalji 50 km; (iii) ponovno kopičenje na poplavnem bregu v dolžini 7 km; (iv) druga zaščita pred erozijo, vključno s prevleko iz asfalta in lesenimi drogovi v kombinaciji s trstjem vzdolž 20 km; (v) odstranjevanje pilotov, povezano z zaostalimi območji vzdolž 14,5 km. BFAP zdaj napreduje s tekočimi zahtevami za vzdrževanje, ki običajno vključujejo lokalno dviganje grebenov in zaščito pred erozijo. Zaščita pred erozijo se izvaja s sprejetjem okolju prijaznih oblik zaščite bank. Tehnike, ki se trenutno uporabljajo, vključujejo na primer bitumensko prevleko: Trstje so posajene, da rastejo skozi matiranje, kar daje bolj naraven videz reki. Organ Broads Authority je za dodatne informacije pripravil vodnik za zaščito bank.

Ker se banke v družbi Broadland stalno naselijo, ima družba Broadland Environmental Services Ltd (BESL, zasebna družba, odgovorna za nekatere funkcije obvladovanja poplavne ogroženosti) letni program za dvigovanje grebenov, ki obravnava dele bank, ki se približujejo zahtevam glede ravni storitev ali so bili predmet nepredvidljive poravnave. Projekt zagotavlja tudi 24-urni urnik dela in ekipo za odzivanje na izredne razmere v primeru večjih poplav.

Sodelovanje javnosti je sestavni del BFAP, ki si prizadeva vključiti zainteresirane strani ob vsaki priložnosti. BFAP je razvil posvetovalno podatkovno zbirko, ki vsebuje podrobnosti o več kot 1 200 deležnikih. Med njimi so interesne skupine, podjetja, zakonsko določeni in neobvezni organi ter več kot 500 lastnikov zemljišč. Za posvetovanje z zainteresiranimi stranmi je bil sprejet odprt pristop, ki spodbuja sodelovanje posameznikov in lokalnih interesnih skupin pri pripravi strateških predlogov in predlogov za posamezne lokacije. Ločena participativna posvetovanja se izvajajo na lokacijah, kjer se načrtuje zagotavljanje prve zaščite pred poplavami za objekte ob rekah in ladjedelnice.

Večina ladijskih interesov ni pozdravila prehoda z navpičnega zabijanja pilotov na bolj naravne rečne bregove. Polaganje pilotov je omogočilo priložnostni privez, poleg tega pa obstajajo pomisleki, da se bo zaradi odstranjevanja pilotov povečala stopnja sedimentacije v rekah. Pripravljeni so bili akcijski načrti za obravnavo teh vprašanj. Lokalni načrt za širše območje za obdobje 2015–2036 na primer vključuje navedbe za določbo o privezu, ki upoštevajo različne interese deležnikov, kot so gospodarstvo, turizem in zaščita biotske raznovrstnosti. Zagotavljanje mreže privezov v celotnem sistemu Broads je bistvenega pomena za lokalne skupnosti, podjetja in obiskovalce Broadsa. Nasprotno, koncentracija obiskovalcev, kjer je privez najbolj obilen, negativno vpliva na mir in tiho uživanje Broads. Nadzorni organ bo zato zaščitil obstoječe priveze in spodbujal zagotavljanje novih reguliranih privezov v celotnem sistemu.

Začetni pomisleki javnosti, da bi projekt utrpel škodo zaradi inovativnega pristopa javno-zasebnega partnerstva zaradi potrebe po čim večjih stopnjah dobička, so bili večinoma odpravljeni, saj so partnerji pokazali pripravljenost sprejeti širše koristi. Dejansko je bila to edinstvena priložnost za vključitev del za zaščito pred poplavami v druge pobude v javnem interesu.

Obramba pred poplavami je bila zasnovana tako, da je trajnostna in v okviru strogih finančnih omejitev projekta. Proces sodelovanja javnosti je pripomogel k zagotovitvi tega, tako za projekt na splošno kot za vsako posamezno shemo v njem, in sicer s pojasnitvijo, da je vsak del:

• stroškovno učinkovit in ekonomsko vzdržen;
• tehnično izvedljiva;
• družbeno sprejemljiva, npr. z opredelitvijo možnih učinkov in koristi za lokalne skupnosti;
• Okoljsko neoporečna, npr. z opredelitvijo okoljskih koristi, kjer je to mogoče, in z zmanjšanjem morebitnih negativnih vplivov, kjer je to ustrezno.

Pomemben dejavnik uspeha projekta predstavlja učinkovito javno-zasebno partnerstvo. Leta 1992 je britanska vlada sprožila pobudo za zasebno financiranje, program javno-zasebnega partnerstva, kot način za zagotavljanje kakovostnejših in stroškovno učinkovitejših javnih storitev. Agencija za okolje je s pogodbo z družbo Broadland dejansko prenesla nekatere funkcije obvladovanja poplavne ogroženosti na zasebno podjetje Broadland Environmental Services Ltd. To navidezno podjetje v okviru pobude za zasebno financiranje se uporablja za izvedbo pogodbe, ki vključuje deleža v višini 90 % BAM Nuttall Ltd in 10 % Halcrow Group Ltd (zdaj CH2M HILL). Konzorcij je zadolžen za izboljšanje in vzdrževanje sredstev Agencije, zagotavljanje storitev v sili in delovanje kot varuh okolja. Ključni razlog za uspeh projekta Broadland je bila enakost med dvema partnerskima organizacijama (eno javno in drugo zasebno). Izbira partnerjev in spoznanje, da vsak od njih zahteva svoje prednosti, sta bila ključna za oblikovanje močne ekipe.

Kljub vsem pozitivnim platim izvajanja tega projekta ima velik poseg v varstvo pred poplavami na velikem območju, kot je obravnavano, tudi negativne učinke. Glavne omejitve (večina jih je samo začasnih), ki so bile opredeljene, bi lahko navedli na naslednji način:

• začasno vznemirjanje stanovanjskih nepremičnin;
• morebitne spremembe rabe zemljišč zaradi izgradnje protipoplavne zaščite;
• možni vplivi na nezaščitene skupnosti s spremembo vzorca poplavljanja;
• začasni vizualni učinki del med gradnjo;
• začasna izguba poraslih območij;
• Vizualni vplivi novih, velikih nasipov;
• Začasno vznemirjanje rastlinstva in živalstva.

Poleg tega je več lastnikov zemljišč nasprotovalo „nazadovanju“ protipoplavne zaščite na svojih zemljiščih, čeprav je projekt vključeval visoko raven vključenosti deležnikov. V takih primerih je določitev nove uskladitve poplavnih bank omogočila dokončanje faze izvajanja projekta, pri čemer se je bilo mogoče izogniti zemljišču nasprotnega kmeta, hkrati pa ni bila zagotovljena njegova zaščita pred prihodnjimi poplavami.

Leta 2017 je projekt Broadland Flood Alleviation Project prejel nagrado za zasluge vzhodno od Anglije od institucije gradbenih inženirjev, ki priznava odličnost v oblikovanju in gradnji.

Do konca projekta leta 2021 naj bi skupni stroški znašali 136 milijonov britanskih funtov: 107,7 milijona je mogoče pripisati novim gradnjam in inženirskim delom, 31,3 milijona pa za zagotovitev vzdrževalnih del do leta 2021. Stroški projekta so omejeni. Ta zgornja meja stroškov pomeni, da morajo biti vse posamezne sheme v okviru projekta strogo zasnovane tako, da so stroškovno učinkovite in v okviru načrtovanega programa.

Pričakuje se, da bodo gospodarski stroški projekta nadomeščeni s koristmi, ki jih predstavlja znatno zmanjšanje izgub za kmetijski sektor, ki so jih povzročile poplave morske vode. Ena od glavnih značilnosti tega projekta je konsolidacija poplavnih bregov, da se preprečijo kršitve. Ko se poplavni breg prebije, nizko ležeča sladkovodna močvirja dolgo potopi slana voda, dokler je potrebno za izvedbo popravil, po možnosti nekaj tednov. To bo verjetno povzročilo dolgoročno in s tem drago škodo kmetijskim in naravovarstvenim značilnostim zemljišč. Ko pride do preobremenitve, še vedno prihaja do poplavljanja slane vode, vendar ker je količina vode veliko manjša in popravila na poplavnem bregu običajno niso potrebna, se lahko poplavna voda črpa nazaj v reko v 2-3 dneh. To je običajno dovolj hitro, da se prepreči večja dolgoročna škoda na kmetijskih zemljiščih. Razlika med stroški škode zaradi kršitve in prekoračitve je ena od koristi, ki se upoštevajo pri načrtovanju projekta. Na stroškovni strani izračuna je bilo na lokalni ravni na voljo le dovolj primernega materiala za povečanje višine brežin nazaj na raven iz leta 1995. Da bi dodatno povečali višino bregov in v celoti preprečili prehitevanje, bi bilo treba velike količine gradbenih materialov prevažati na dolge razdalje, katerih stroški bi močno odtehtali koristi.

Trije večji poplavni dogodki, za katere je bil v obdobju 2006–2013 značilen visok vodostaj, so praktično pokazali koristi projekta. V teh primerih izboljšana obramba pred poplavami na celotnem območju Broadlanda ni zabeležila resne strukturne škode. Leta 2013 je območje doživelo vodostaj, primerljiv z velikim poplavnim dogodkom leta 1953, ki se je zgodil pred dopolnitvijo poplavnih bregov. Zaradi intervencij, izvedenih v okviru projekta, sta bili na dogodku leta 2013 storjeni le dve kršitvi in ni bila poplavljena nobena nepremičnina; leta 1953 pa je bilo število kršitev bistveno večje, kar je povzročilo obsežne poplave.

Na splošno shema zagotavlja zaščito pred poplavami za 1700 nepremičnin, avtocesto A47, železniško progo Norwich-Great Yarmouth in 24.000 hektarjev kmetijskih zemljišč. Poleg pozitivnih gospodarskih učinkov se dosegajo tudi številne sekundarne družbene in okoljske koristi. Te dodatne koristi vključujejo izboljšan dostop za pešce z nadgradnjo 100 km pešpoti, zmogljivosti za ribiče in zagotavljanje privezov za rekreacijsko in počitniško industrijo čolnarjenja. Projekt je bil razvit v sodelovanju z Norfolk Wildlife Trust in drugimi podobnimi institucijami za izboljšanje mokrišč okoli nacionalnega naravnega rezervata Hickling Broad. Posledično so spremembe poplavnega brega privedle tudi do izboljšanja obsega in kakovosti naravnih habitatov: Ustvarjenih je bilo 55 hektarjev sladkovodnega trstičja, ki zagotavlja trajnostna in dolgoročna sredstva za zaščito pred erozijo novega poplavnega brega. Ustvarjanje naravnih habitatov trstičja prispeva tudi k cilju, ki se v skladu z uredbami o habitatih zahteva za izgube zaradi shem za obvladovanje poplavne ogroženosti na obali Suffolka.

Uradna ocena obsega, v katerem je projekt prinesel koristi, bo verjetno sledila po zaključku maja 2021.

Leta 1996 je agencija Združenega kraljestva za okolje začela postopek za preučitev morebitne uporabe pristopa pobude za zasebno financiranje pri naročanju storitev za obvladovanje poplavne ogroženosti. Zato je bil projekt za ublažitev posledic poplav v Broadlandu (BFAP) eden od samo dveh projektov, ki ju je ministrstvo za finance izbralo in označilo kot „pomembna projekta s statusom iskalca“. Ključna značilnost pobude je, da je na območju Broadlanda zasebni partner odgovoren za zagotavljanje določenega standarda storitev za obvladovanje poplavne ogroženosti, vključno z vzdrževanjem, izboljšavami in odzivanjem na izredne razmere. Namen tega partnerstva med javnim in zasebnim sektorjem je nadaljnje spodbujanje stroškovno učinkovitega zagotavljanja javnih storitev z operativno učinkovitostjo in inovacijami, kar je zajeto v obliki prilagojene pogodbe.

Načrtovana dela za izboljšanje so trajala 15 let (2001–2016), da so bila v celoti izvedena. Faza vzdrževanja še poteka in se bo sistematično izvajala do konca projekta BFAP leta 2021. Po letu 2021 bo privzeta vrednost za infrastrukturo spadala v običajni program Agencije za okolje za spremljanje in vzdrževanje.

Življenjska doba intervencij se lahko oceni na 50 do 100 let. Zaradi mehke narave podlage na območju projekta bo obstajala stalna potreba po rednem dopolnjevanju poplavnih bank.

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 

Broadland Flood Aleviation Project in Agencija Združenega kraljestva za okolje