Strategi för hantering av avrinningsområden för plötsliga 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 bli översvämmad. Så lite som tolv timmars regn kan orsaka vattennivåer att stiga med sex meter med potential att förvandla floden till en rasande torrent som det samlar fart nedströms mot de sårbara förorterna i staden. Under de senaste 100 åren har mer än 20 betydande översvämningar orsakats 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. År 1990 slogs invånarna i området igen. År 1994 brast floden återigen sina banker 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, men på grund av bostädernas hyreskaraktär i detta område motsvarar detta mer än 6 700 bostäder, med de uppskattade skadekostnaderna som överstiger 100 miljoner pund, till 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. Baserat på prognoser från UKCP09, ett scenario med medelhöga utsläpp och en tidshorisont fram till 2050 för Glasgow kommer översvämningshändelserna att bli allvarligare (1:100 års ökning till 1:200 års händelse) och allvarligare pluviala översvämningshändelser (från 1:100 års till 1:200 års händelse).

Hotet om upprepade översvämningar innebar också stora försäkringsproblem för hushåll, företag och den lokala ekonomin. I slutet av 2002 drog försäkringsbranschen tillbaka sin garanti för överkomliga översvämningsförsäkringar 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 kraftigt sänkta fastighetsvärden.

Allmänhetens medvetenhet om översvämningarna på 1980- och 1990-talen, i kombination med ökad medvetenhet om att meteorologer projicerar intensivare regnperioder i framtiden till följd av klimatförändringarna, gjorde att lösningen på ett system var en viktig prioritering för Glasgow City Council.

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 översvämningsdämpningsområden uppströms Glasgow.

Systemet utformades för att skydda mot översvämningshändelsen på 1 % (en på 100 år) med beaktande av klimatprognoser fram till 2050, vilket motsvarar 0,5 % (en på 200 år) av översvämningshändelsen 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 översvämningsförebyggande system för White Cart Water och dess biflod för att ge skydd upp till 1 i 200 år händelse (motsvarande skydd upp till 1 i 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 metoder för hantering av översvämningsrisker. Centralt för detta är optimeringen av lagringen av översvämningsvatten i det övre avrinningsområdet, vilket gör det möjligt att begränsa översvämningsskyddsmurarna i 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 "bara murar"-lösning, vilket skulle ha resulterat i byggandet av oacceptabelt höga murar längs flodens stadskorridor.

Planen omfattade 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 33 platser övervägdes för uppförandet 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 slutligen byggda lagringsområdena för översvämningar kapacitet att hålla tillbaka över 2,6 miljoner kubikmeter översvämningsvatten och minska toppflödena av floder med upp till 45 %.

Centralt för den framgångsrika driften av lagringsområdena var installationen av världens största hydrobromsanordningar i de tre dammarna vid varje lagringsområde. Hydrobromsen är utformad för att göra det möjligt för vatten att flöda obehindrat genom den så länge som möjligt. När vattnet uppströms når en förutbestämd höjd i en översvämningssituation, aktiverar Hydro-Brake och släpper ut vatten i floden i en kontrollerad takt. Lagringsplatserna är torra större delen av året.

Under stormen minskar de tillfälliga lagringsområdena avsevärt flödet nedströms. Detta kraftigt minskade flöde, i kombination med det stora avrinningsområdet nedströms från översvämningslagren, 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 betongkulvertarna, som innehåller hydrobromsarna, inkapslades av stora jorddammar, som huvudsakligen konstruerades av platsvunnet material, vilket avsevärt begränsade behovet av tunga lastbilsresor för att transportera 180 000 kubikmeter material. Snarare än att lämna betongkonstruktionerna i spillvägarna för dessa reservoarer utsatta, eftersom de sannolikt inte kommer att användas, var de fyllda med offermaterial (jord). Grästäckning inrättades för att säkerställa att dammarna blandas med det befintliga landskapet. Dessa spillvägar skulle endast användas om 1: 200 års översvämningshändelse inträffade, i vilket fall kraften av utsläppt vatten skulle spola ut det.

Dammarna och kulvertarna har utformats för att säkerställa att de inte hindrar förflyttning av fisk och däggdjur uppströms och nedströms. Basen av kulvertarna 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 basen av kulverten som ligger i samma lutning som den ursprungliga flodbädden. Däggdjursavsatser har också tillhandahållits under hela kulvertens längd och pågående övervakning har visat att dessa används av uttrar på alla tre ställena. 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 skrapor och dammar. På samma sätt, inom staden ombyggnad av en befintlig park, utsmyckning av trädgårdar och tilldelningar genomfördes. Dessutom skapades artificiella livsmiljöer för fåglar, fladdermöss och uttrar och 1 000 träd planterades. Utvecklingen bidrog också till förbättringen av gröna rekreationsområden.

Glasgow City Council erkände vikten av att involvera de viktigaste intressenterna i utvecklingen av systemet. En styrgrupp och arbetsgrupper inrättades för att hjälpa till att utveckla systemet, vilket gjorde det möjligt för lokala myndigheter i de övre avrinningsområdena och miljöorganen att få bidrag till systemet från de tidiga stadierna fram till dess slutliga form. Detta visade sig vara en avgörande faktor för att säkerställa att planerings- och miljöbegränsningar identifierades i ett tidigt skede. Det säkerställde också att möjligheter till miljö-, utvecklings- och rekreationsfördelar beaktades, liksom begränsning av klimatförändringar byggdes in i projektet.

Utarbetandet av tekniska konstruktioner för systemet kompletterades med inrättandet av en miljöarbetsgrupp 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). EWG:s arbete bidrog till att minimera systemets miljöpåverkan och, där så var möjligt, till att förbättra den naturliga miljön och på så sätt 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, om möjligt, införlivades i designen. Allmänheten informerades fullt ut om projektets utveckling och framsteg genom att regelbundna nyhetsbrev delades ut och en särskild webbplats skapades. Trots projektets storlek och omfattning mottogs endast begränsade invändningar, som alla senare löstes genom diskussion utan behov av en offentlig lokal utredning.

Den detaljerade processen för att engagera berörda parter pågick i lite mer än två år innan stödordningen lämnades in och fortsatte i mindre utsträckning under den tid som stödordningen övervägdes av de skotska ministrarna, vilket var ytterligare arton månader.

En kontaktperson på heltid utsågs tidigt i projektet för att hantera berörda parters deltagande och förblev involverad fram till slutförandet av byggnadsarbetena. Detta ledde till ett mycket lågt antal invändningar från berörda parter.

Samarbetet och samarbetet mellan omgivande lokala myndigheter och projektgruppen var avgörande för att säkerställa en smidig passage av projektet genom de lagstadgade godkännandeprocesserna.

Förekomsten av många underjordiska tjänster, närheten till befintliga byggnader, invasiva arter (inklusive japansk knotweed och jätte hogweed) och begränsad tillgång gjorde utformningen och efterföljande konstruktion av urbana översvämningsskydd en stor utmaning. Den antagna konstruktionsformen tog hänsyn till dessa och andra begränsningar och försökte uppnå den lämpligaste lösningen. I många områden var den enda tillgången för att bygga översvämningsskydd från flodströmmen. Där detta krävdes anlades tillfälliga bergsvägar och arbetsplattformar i älven.

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

Den förväntade översvämningsrisken beräknades minska till mindre än 1 % (inklusive framtida klimateffekter vid 2050-talet), vilket motsvarar mindre än 0,5 % risk baserat på den nuvarande situationen. De installerade översvämningsskyddsåtgärderna visade sig vara effektiva när det gällde att avvärja miljontals översvämningsskador i ett tidigt skede – redan före och direkt efter det att arbetena hade slutförts. Den 4 februari 2011 minskade effekterna av en översvämningshändelse vart tionde år (10 % sannolikhet för årligt överskridande) avsevärt, 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 kort efter slutförandet av systemet och cirka 231 fastigheter undvek översvämningar, vilket motsvarar en sparad kostnad på 12 miljoner pund. Efterhändelseanalys har visat att systemet fungerar som förväntat med modellprognoser som nära matchar observerade data.

Det viktigaste rättsliga instrumentet är själva ”systemet” som främjades genom Flood Prevention (Scotland) Act 1961. Detta gav rådet rätt att få tillgång till egendom för att utföra de arbeten som definieras i systemet inom vissa fastställda dimensionella gränser. Systemet utgjorde den rättsliga ramen, men för att utföra arbetena måste alla andra krav i fråga om planerings- och miljölagstiftning uppfyllas och alla särskilda tillstånd, licenser och/eller tillstånd som behövdes för att utföra arbetena måste erhållas. Eftersom vattendragen utgör gränsen mellan olika lokala myndigheter behövde totalt 14 separata planeringsansökningar göras. Två av dammkonstruktionerna delades av gränsen mellan lokala myndigheter och krävde att en del av dammen skulle omfattas av en planeringsansökan som gjordes hos en lokal myndighet och den andra delen i en annan. Dessa måste hanteras och samordnas noggrant. I lagstiftningen om förvaltningen av dammarna föreskrevs dessutom att det rättsliga ansvaret för en damm som delades av en gräns skulle innehas av en lokal myndighet. Samarbetet mellan de berörda lokala myndigheterna gjorde detta möjligt.

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 resulterat i en offentlig lokal undersökning eller uppmanats till granskning av de skotska regeringsministrarna. Detta var nyckeln till ett framgångsrikt genomförande av projektet.

Programmet för förebyggande av översvämningar främjades av Glasgow City Council 2004 och godkändes av den skotska regeringen 2006. Byggandet av de övre avrinningsområdena för översvämningslagring och stadsförsvaret genomfördes i två separata kontrakt, som löpte samtidigt, mellan 2008 och 2011. Arbetena slutfördes 2011.

Ytterligare 3 km stadsförsvarsmur kommer att byggas till sommaren 2019, inom ramen för den lokala översvämningsriskplanen för Clyde och Loch Lomond. Detta kommer att ytterligare förbättra översvämningsskydden och skydda andra områden i stadsregionen.

Designlivslängden för de fysiska verken 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 borgmästaravtalets undertecknare för hållbara, klimattåliga och levande städer.