Strategi för hantering av avrinningsområden för översvämningsrisker i Glasgow

White Cart Water har orsakat elände för invånare och företag i södra sidan av Glasgow under många decennier. Floden är benägen att översvämmas. Så lite som tolv timmars regn kan orsaka att vattennivåerna stiger med sex meter med potential att förvandla floden till en rasande torrent när den samlar fart nedströms mot de sårbara förorterna i staden. Under de senaste 100 åren har det varit mer än 20 betydande översvämningar orsakade av relativt små stormar. En av de mest minnesvärda var på Hogmanay 1984 när 500 hem översvämmades och miljontals pounds av skador orsakades. Bara 12 dagar senare orsakade översvämningar ytterligare elände i samma område. 1990 slogs invånarna i området igen. År 1994 sprängde floden sina banker igen på olika ställen, och 1999 drabbades familjer av tusentals pund av skador när vattnet nådde midjehöjd i sina hem. Sammantaget uppskattades att 1 710 bostadshus och 40 företag riskerar att översvämmas, även om detta på grund av bostädernas hyreskaraktär i detta område motsvarar mer än 6 700 bostäder, med de uppskattade skadekostnaderna som överstiger 100 miljoner pund, vid 2008 års värden, om ingenting görs.

Befintliga översvämningsskydd längs White Cart Water-korridoren var fragmenterade och isolerade. Stora investeringar krävdes för att skydda fastigheter inte bara från nuvarande översvämningsrisker utan också från mer frekventa översvämningar som förväntas till följd av globala klimatförändringar. Enligt prognoser från UKCP09, ett medelhögt utsläppsscenario och en tidshorisont fram till 2050 för Glasgow kommer antalet översvämningshändelser att öka (1:100 år till 1:200 år) och antalet pluviala översvämningshändelser att öka (från 1:100 år till 1:200 år).

Hotet om upprepade översvämningar innebar också stora försäkringsproblem för hushåll, företag och den lokala ekonomin. I slutet av 2002 drog försäkringsbranschen tillbaka sin garanti om översvämningsförsäkring till överkomliga priser i högriskområden. Branschen bekräftade att den skulle behöva överväga att ta ut högre försäkringspremier eller till och med vägra översvämningsskydd helt och hållet. Detta kan leda till att fastighetsvärdena minskar kraftigt.

Allmänhetens medvetenhet om översvämningarna under 1980- och 1990-talen, i kombination med en ökad medvetenhet om att meteorologer förutspår mer intensiva regnperioder i framtiden till följd av klimatförändringarna, gjorde det till en viktig prioritering för Glasgows kommunfullmäktige att finna en lösning på ett system.

Den allmänna effekten av systemet var att mildra översvämningen av bostads- och affärsfastigheter i flera områden i förorts Glasgow av White Cart Water och två områden i förorts Glasgow av Auldhouse Burn (White Cart Water biflod). Systemet omfattade också uppförandet av översvämningsdämpande områden uppströms Glasgow.

Systemet utformades för att skydda mot översvämningshändelsen på 1 % (en på 100 år) med beaktande av prognoserna för klimatförändringarna fram till 2050, vilket motsvarar 0,5 % (en på 200 år) översvämningshändelse baserat på den nuvarande situationen (uppgifter från 2006). samt att tillhandahålla en hållbar och miljövänlig lösning på översvämningsproblemet.

Ett antal studier har genomförts sedan 1984 för att fastställa ett lämpligt system för förebyggande av översvämningar för White Cart Water och dess biflod för att ge skydd upp till 1 på 200 år händelse (motsvarande skydd upp till 1 på 100 år händelse av 2050s, enligt övervägda klimatförändringsprognoser). År 2002 började utvecklingen av systemet med hjälp av konsulterande ingenjörer. Det resulterande White Cart Water Flood Prevention Scheme, det största översvämningsskyddssystemet i Skottland, offentliggjordes i november 2004 och godkändes av den skotska regeringen 2006.

Systemet bygger på principen om förvaltning av avrinningsområden. Den kombinerar avancerade tekniska lösningar och naturliga tekniker för hantering av översvämningsrisker. Centralt för detta är optimeringen av lagringen av översvämningsvatten i det övre avrinningsområdet, vilket gör det möjligt att begränsa översvämningsskyddsmurarna inom staden till en acceptabel höjd, vilket bidrar till att begränsa påverkan på befintliga livsmiljöer för vilda djur och växter och undvika att skapa hinder mellan floden och samhället. Det alternativa tillvägagångssättet skulle vara en "endast väggar"-lösning, vilket skulle ha resulterat i byggandet av oacceptabelt höga murar längs flodens stadskorridor.

Planen innebar byggandet av tre översvämningslagringsområden uppströms staden för att tillfälligt hålla tillbaka huvuddelen av översvämningsvattnet som genereras av extrem nederbörd och kontrollera utsläppet av vatten som passerar nedströms genom staden till en acceptabel nivå. Sammanlagt övervägdes 33 platser för uppförande av lagringsreservoarer med dammar på upp till sexton meters höjd. Dessa områden utvärderades med avseende på storlek, topografi, geoteknisk lämplighet och tillhörande miljöpåverkan. Flera av de berörda områdena kasserades på grund av betydande miljö- och geotekniska problem. Tillsammans har de tre slutförda översvämningslagringsområdena kapacitet att hålla tillbaka över 2,6 miljoner kubikmeter översvämningsvatten och minska flodernas toppflöden med upp till 45 %.

Centralt för en framgångsrik drift av lagringsutrymmena var installationen av världens största flödeskontrollanordningar för hydrobromsar i de tre dammarna vid varje lagringsområde. Hydro-bromsen är utformad för att göra det möjligt för vatten att strömma fritt genom den så länge som möjligt. När vattnet uppströms når en förutbestämd höjd i en översvämningssituation aktiverar Hydro-bromsen och släpper ut vatten i floden i en kontrollerad takt. Lagringsplatserna är torra under större delen av året.

Under stormen minskar de tillfälliga lagringsområdena avsevärt flödet nedströms. Detta kraftigt minskade flöde, i kombination med det stora avrinningsområdet nedströms översvämningslagringsområdena, utgör dock fortfarande ett hot och kan orsaka översvämningar i Glasgow. Därför byggdes också översvämningsskydd i form av låga murar och vallar i utvalda delar av flodkorridoren genom staden med en total längd på 7,6 km.

Dessa arbeten gav också möjligheter till miljöförbättringar längs flodkorridoren och runt lagringsplatserna. De centrala betongtrummorna, som innehåller Hydro-bromsarna, var inkapslade av stora jorddammar, som konstruerades huvudsakligen av platsvunnet material, vilket avsevärt begränsade behovet av tunga lastbilsresor för att transportera 180 000 kubikmeter material. Snarare än att lämna de konkreta strukturerna i spillvägarna för dessa reservoarer utsatta, eftersom de sannolikt inte kommer att användas, var de fyllda med offermaterial (jord). Grästäckning upprättades för att säkerställa att dammarna smälter in i det befintliga landskapet. Dessa spillvägar skulle endast utplaceras om 1: 200 år översvämning händelse inträffade, i vilket fall kraften av släppt vatten skulle spola ut det.

Dammarna och trummorna har utformats så att de inte hindrar fisk och däggdjur från att röra sig uppströms och nedströms. Trummornas botten innehåller bafflar och stenblock för att säkerställa ett varierat flödesmönster och för att behålla ett minsta vattendjup för fiskpassage i låga flöden. Dessutom finns det inga hydrauliska droppar, med trummans bas som ligger i samma lutning som den ursprungliga flodbädden. Däggdjursavsatser har också tillhandahållits under hela trummans längd och kontinuerlig övervakning har visat att dessa används av uttrar på alla tre platserna. Dessutom sågs lagringsområdena för översvämningar som en möjlighet att öka den biologiska mångfalden genom att skapa artificiella livsmiljöer för vilda djur och växter: skogsmark med 6 000 nyplanterade träd, buskar och över 90 000 kvadratmeter artrika våta gräsmarker, grunda repor och dammar. På samma sätt, inom staden ombyggnad av en befintlig park, utsmyckning av trädgårdar och kolonilotter genomfördes. Dessutom skapades artificiella livsmiljöer för fåglar, fladdermöss och uttrar och 1000 träd planterades. Utvecklingen bidrog också till att förbättra de gröna rekreationsområdena.

Glasgows kommunfullmäktige erkände vikten av att involvera de viktigaste aktörerna i utvecklingen av systemet. En styrgrupp och arbetsgrupper inrättades för att hjälpa till att utveckla systemet, så att lokala myndigheter i de övre avrinningsområdena och miljömyndigheter kan bidra till systemet från de tidiga stadierna fram till dess slutliga form. Detta visade sig vara en avgörande faktor för att se till att planerings- och miljöbegränsningar identifierades i ett tidigt skede. Det säkerställde också att möjligheter till miljö-, utvecklings- och rekreationsfördelar beaktades samt att begränsning av klimatförändringar byggdes in i projektet.

Utvecklingen av tekniska konstruktioner för systemet kompletterades med inrättandet av en miljöarbetsgrupp (EWG) bestående av intressenter från Scottish Environment Protection Agency, Scottish Natural Heritage, Scottish Water, lokala fiskegrupper och Royal Society for the Protection of Birds samt miljöarbetare från de tre berörda lokala myndigheterna (Glasgow City Council, East Renfrewshire Council och South Lanarkshire Council). Arbetsgruppens arbete bidrog till att minimera systemets miljöpåverkan och, där så var möjligt, till att förbättra den naturliga miljön och därigenom bidra till att utveckla ett hållbart system för förebyggande av översvämningar.

Samråd var en viktig aspekt av utvecklingen av systemet och valet av de tre sista lagringsområdena för översvämningar. Genom en-till-en-diskussioner och en omfattande offentlig utställning samlades synpunkter och åsikter från berörda parter och införlivades om möjligt i designen. Allmänheten hölls fullständigt informerad om projektets utveckling och framsteg genom distribution av regelbundna nyhetsbrev och skapande av en särskild webbplats. Trots projektets storlek och omfattning mottogs endast begränsade invändningar, som alla sedan löstes genom diskussion utan behov av en offentlig lokal utredning.

Den detaljerade processen för berörda parters deltagande pågick i drygt två år innan programmet lämnades in och fortsatte i mindre utsträckning under den tid som programmet övervägdes av de skotska ministrarna, vilket var ytterligare arton månader.

En sambandsman på heltid utsågs tidigt i projektet för att hantera intressenternas deltagande och fortsatte att vara involverad fram till slutförandet av byggnadsarbetena. Detta ledde till ett mycket litet antal invändningar från berörda parter.

Samarbetet och samverkan mellan omgivande lokala myndigheter och projektgruppen var avgörande för att säkerställa ett smidigt genomförande av projektet genom de lagstadgade godkännandeprocesserna.

Förekomsten av många underjordiska tjänster, närheten till befintliga byggnader, invasiva arter (inklusive japanska knotweed och jätte hogweed) och begränsad tillgång gjorde utformningen och efterföljande byggandet av urbana översvämningsskydd en betydande utmaning. Den antagna konstruktionsformen tog hänsyn till dessa och andra begränsningar och försökte uppnå den lämpligaste lösningen. I många områden var den enda möjligheten att bygga översvämningsskydd från flodströmmen. Där detta krävdes byggdes tillfälliga bergvägar och arbetsplattformar i floden.

Byggnadsarbetena utfördes i två separata kontrakt mellan 2008 och 2011 med ett totalt kontraktsvärde på 53 miljoner pund sterling (63 miljoner euro). Översvämningsskyddet på White Cart Water i Cathcart stöddes av ett 80-procentigt bidrag på 40 miljoner pund från den skotska regeringen. Den skotska regeringen hade infört ett system där de skulle tillhandahålla finansiering motsvarande 80 % av arbetet med hantering av kapitalrisker vid översvämningar.

Den förväntade översvämningsrisken uppskattades minska till mindre än 1 % (inklusive framtida klimatförändringseffekter vid 2050-talet), vilket motsvarar mindre än 0,5 % risk baserat på den nuvarande situationen. De installerade översvämningsskyddsåtgärderna visade sig vara effektiva när det gäller att avvärja miljontals översvämningsskador i ett tidigt skede – även före och strax efter det att arbetena hade slutförts. Den 4 februari 2011 inträffade en översvämning vart tionde år (sannolikheten för ett årligt överskridande var 10 procent) som avsevärt minskade i påverkan, främst till följd av att lagringsområdena för översvämningar var hydrauliskt kompletta, och det uppskattas att skador på mellan 1 och 3 miljoner pund avvärjdes. Den 29 november 2011 inträffade en ännu större översvämning. Denna händelse inträffade strax efter slutförandet av systemet och cirka 231 fastigheter undvek översvämningar, vilket motsvarar en sparad kostnad på 12 miljoner pund. Analys efter händelsen har visat att systemet fungerar som förväntat med modellprognoser som nära matchar observerade data.

Det viktigaste rättsliga instrumentet är själva ”systemet” som främjades genom lagen om förebyggande av översvämningar (Skottland) från 1961. Detta gav rådet rätt att få tillgång till egendom för att utföra de arbeten som definierades i systemet inom vissa fastställda dimensionella gränser. Systemet utgjorde den rättsliga ramen, men för att genomföra arbetena måste alla andra krav på planerings- och miljölagstiftning uppfyllas och alla särskilda tillstånd, licenser och/eller tillstånd som krävs för att utföra arbetena måste erhållas. Eftersom vattendragen utgör gränsen mellan olika kommuner behövde totalt 14 separata planeringsansökningar göras. Två av dammstrukturerna delades av gränsen mellan lokala myndigheter och krävde att en del av dammen skulle omfattas av en planansökan som gjordes i en lokal myndighet och den andra delen i en annan. Dessa måste hanteras noggrant och samordnas. I lagstiftningen om förvaltningen av dammarna krävdes dessutom att det rättsliga ansvaret för en damm som delades av en gräns skulle innehas av en lokal myndighet. Detta har möjliggjorts genom samarbete mellan de berörda lokala myndigheterna.

Processens samarbetskaraktär mellan alla berörda lokala myndigheter och andra berörda parter gjorde det möjligt att ta itu med frågor innan de blev potentiella rättsliga hinder som kunde ha stoppat processen eller lett till en offentlig lokal utredning eller begärt granskning av de skotska ministrarna. Detta var nyckeln till ett framgångsrikt genomförande av projektet.

Systemet för förebyggande av översvämningar främjades av Glasgows kommunfullmäktige 2004 och godkändes av den skotska regeringen 2006. Uppförandet av de övre avrinningsområdena för översvämningslagring och stadsförsvaret genomfördes i två separata kontrakt, som löpte parallellt mellan 2008 och 2011. Arbetena slutfördes 2011.

Ytterligare 3 km stadsförsvarsmur kommer att byggas sommaren 2019, enligt den lokala planen för hantering av översvämningsrisker i Clyde och Loch Lomond. Detta kommer att ytterligare förbättra översvämningsskyddet och skydda andra områden i stadsregionen.

De fysiska verkens designlivslängd är 120 år.

Bill Douglas
Glasgow City Council
Flood Risk Management
Project Management and Design
Development and Regeneration Services (DRS)
231 George Street
Glasgow G1 1RX, United Kingdom
Tel.: +44 0141 287 8669
E-mail: bill.douglas@drs.glasgow.gov.uk

Generic e-mail: floodriskmanagement@drs.glasgow.gov.uk

Borgmästaravtalet för klimat och energi: God praxis från undertecknarna av borgmästaravtalet för hållbara, klimattåliga och levande städer.