Tillfällig lagring av översvämningsvatten i jordbruksområden i avrinningsområdet för Mellersta Tisza – Ungern

Nära Europas geografiska centrum dränerar floden Tisza ett område på 157 218 km2 med en befolkning på cirka 14,4 miljoner. På sin väg från de ukrainska Karpaterna till Donau i Serbien flyter Tisza huvudsakligen genom Ungerns stora pannoniska slätt. Topografin i Tiszaflodens avrinningsområde kännetecknas av höga, smala kedjor av berg som omger expansiva, platta lågland. Med en längd på 966 km och ett genomsnittligt utsläpp på 794 m3/s är Tisza Donaus längsta och näst största biflod. De flesta utsläpp genereras direkt från nederbörd men det finns ett bidrag från både snösmältning och underjordiskt markvatten. Allvarliga översvämningar kan komma från bergen när regnvatten strömmar snabbt nerför sluttningarna och ackumuleras i låglandsområden. Detta problem har blivit allt allvarligare med tiden i takt med att avskogningen och hårdgörningen av marken har fortskridit och nederbördsmönstren har förändrats på grund av klimatförändringarna.

Floden och dess bifloder reglerades under andra hälften av 1800-talet. Huvudsyftet med denna förordning var att öka omfattningen av jordbruksmark i stället för våtmarker, kärr och områden som riskerar regelbundna översvämningar (Borsos m.fl., 2018). Flodens längd minskades med över 400 km när de slingrande sektionerna klipptes igenom, medan översvämningsområdets storlek minskade med över 90 % när vallar höjdes för att skydda mot översvämningar. Uträtning av floder, i kombination med andra faktorer (ansamling av sediment i vissa flodavsnitt, avskogning, förändrad markanvändning) har orsakat en kontinuerlig ökning av de högsta vattennivåerna vid översvämningar.  Med beaktande av några historiskt registrerade översvämningar var den högsta vattennivån 753 cm år 1876, 909 cm år 1970 och 1040 cm år 2000 (Szlávik, 2005).

I dag är längden på översvämningsskyddsvallarna längs Tisza och dess bifloder i Ungern 2 850 km. Det översvämningsskyddade området är 16 000 km², av det totala avrinningsområdet för Tisza i Ungern på 47 000 km². Som toppnivån av översvämningar fortsatte att öka under det senaste århundradet och ett halvt, så gjorde höjden av vallarna. En ytterligare ökning av de högsta översvämningsnivåerna förutses för 2000-talet till följd av klimatförändringarna, och den nuvarande nivån på översvämningsvallarna kommer inte att vara tillräcklig för att ge tillräckligt skydd. Översvämningsförsvar som uteslutande bygger på utvidgning och förstärkning av vallar uppskattas vara alltför dyrt. I ett forskningsprojekt som finansierades av Världsbanken 1999 uppskattades kostnaden för de återstående uppgraderingsarbetena till 175 miljarder forint, vilket motsvarar 700 miljoner euro enligt 1999 års växelkurs (Szlávik, 2005).

Under perioden 1998-2001 inträffade fyra allvarliga översvämningar i floden Tisza, med vattentoppar som överskred alla historiska värden. En av händelserna (2001) var att en vall brast och att områden som skulle skyddas översvämmades. Denna händelse klargjorde att varken vallarnas höjd eller deras styrka var tillräckliga. Därefter inleddes ett fyraårigt projekt för att undersöka giltigheten av de översvämningsriskprognoser som användes vid den tiden (studier av VITUKI Environmental and Water Management Research Institute, 2006). Projektet tillämpade nya metoder för tidsseriesimuleringsprocesser och använde en reviderad historisk hydrologisk databas. Den beaktade effekterna av flera förändringar (i skogstäcke, reservoarer och översvämningsvallar) inom de olika delar av floderna som passerar genom Ungern, inbegripet klimatförändringar (Haase m.fl., 2006). Den viktigaste slutsatsen av projektet var att det, jämfört med tidigare prognoser, finns en ökad osäkerhet och högre förväntade vattennivåer under översvämningar. Vattennivåerna förväntas öka ytterligare till följd av klimatförändringarna. I detta avseende observeras en förändring i nederbördsmönstret i Centraleuropa. Även utan en betydande förändring av den genomsnittliga nederbörden förväntas mer koncentrerad nederbörd med högre utsläppsvolymer (Ungvári, 2022).

Det övergripande målet för strategin för översvämningsskydd i Tiszas mellersta avrinningsområde är att vidta kostnadseffektiva åtgärder. De föreslagna åtgärderna syftade till att säkerställa en adekvat översvämningsskyddsnivå som kan hantera de förändrade förhållandena i avrinningsområdet och konsekvenserna av ökande toppflöden. Strategin utformades för att svara mot förändringarna i lokala klimatvariationer och särskilda egenskaper hos det hydrologiska systemet.

Som en första reaktion på översvämningarna 1998-2000 beslutade regeringen att påskynda den pågående förstärkningen av vallarna: Den första planen (regeringsdekret nr 2005/2000) var inriktad på förstärkning av 740 km vallar under en tioårsperiod. I den andra etappen syftade den statliga strategin till att intensifiera processen ytterligare genom att förstärka ytterligare 550 km vallar, men på en kortare period på fem år. Arbetet började, men plötsligt avbröts programmet.

En ny lag utformades 2004 med bredare mål: Att öka översvämningssäkerheten genom att återaktivera tidigare flodslättsområden och hantera vattenöverskottet, utveckla de regioner som har den mest ofördelaktiga statusen och förbättra levnadsvillkoren i dessa regioner.

Den nya planen för översvämningssäkerhet omfattade följande: Förstärkning av de befintliga svaga punkterna i fördämningssystemet, återställande av översvämningskanalens avrinningskapacitet (tvärsnittet mellan fördämningarna) och färdigställande av tillfälliga översvämningsreservoarer (även kallade ”poldrar”) för att minska toppen av de största översvämningsvågorna med en total kapacitet på 721 miljoner m3 på lång sikt. Avsikten var att ge plats åt floden genom att använda jordbruksarealer som tillfälliga lagringsreservoarer för att begränsa toppflödet under extrema händelser. Enligt denna plan kan det område som används för jordbruksändamål under normala förhållanden så småningom översvämmas (avsiktligt och under kontrollerade förhållanden) och användas för tillfällig retention av översvämningsvatten i nödsituationer. Detta system är utformat för att komplettera vallarna för att klara översvämningar med en returperiod på 100 år eller högre. Det möjliggör buffring under extrema nederbördshändelser och minskar spridningen av översvämningsvågor, med konsekventa positiva konsekvenser för översvämningsriskreducering. En mekanism för ekonomisk ersättning till de jordbrukare som deltar i byggandet av vattenreservoarer infördes. Ersättningen består av två delar: en engångsersättning för alla olägenheter och värdeförluster i samband med stödordningen och en händelsebaserad skadeersättning för att kompensera eventuella ekonomiska förluster till följd av översvämningar i jordbruksarealen. Systemet för begränsning av översvämningsrisker, som bygger på tillfällig lagring av översvämningsvatten i jordbruksområden, visade sig vara mycket effektivt för att minska katastrofrisken. Den avslöjade också kompromisser för jordbruksproduktionen i de drabbade områdena, som inte helt kan återvinnas med kompensationssystemet.

Den första poldern invigdes 2009, medan alla de övriga fem planerade tillfälliga reservoarerna slutfördes under de följande åren (2010–2015) med ekonomiskt stöd, både från nationella medel och EU-medel. En av dessa poldrar användes framgångsrikt i en översvämningshändelse 2010. Resultaten av hydrologiska modeller (Ungvárioch Kis, 2022)visar att användningen av mer än en polder samtidigt för större översvämningar ytterligare minskar riskerna jämfört med användningen av en enda polder. Samma studie tyder på att tillägg av fler poldrar till det nuvarande systemet kan vara effektivt för att minska riskerna med ett acceptabelt investeringskostnadsintervall.

Det ursprungliga syftet med planen var att inkludera ett brett, tvärvetenskapligt och sektorsövergripande deltagande i strategiplaneringsprocessen. Detta har inte uppnåtts fullt ut under genomförandefasen (Sendzimir och Magnuszewski, 2008). Projektet för att begränsa översvämningar utformades med ett tillvägagångssätt som syftar till att minimera mängden jordbruksmark som ska involveras. På detta sätt försökte beslutsfattarna minimera de potentiella konflikter med jordbrukare och markägare som skulle kunna utgöra ett hinder för projektets utveckling. Utformningen och genomförandet av planen och reglerna för att driva reservoarerna gjordes av centralregeringen (nationell nivå). Regeringen identifierade också de lämpligaste platserna för byggandet av översvämningsvattenmagasinen. Jordbrukare och markägare som inte var tillräckligt delaktiga i utformningen av strategin ombads att godta regeringens beslut (att få ekonomisk ersättning för de potentiella förlusterna) eller att bli föremål för expropriering av sin mark för offentligt bruk. I det andra fallet ansåg de intervjuade markägarna att det belopp som betalades ut av regeringen överensstämde med marknadsvärdet.

Detta fall analyserades inom ramen för det EU-finansierade projektet EPI-Water inom sjunde ramprogrammet, Evaluating Economic Policy Instruments for Sustainable Water Management in Europe. Inom ramen för detta projekt utformades ett kompensationssystem som bättre kunde tillgodose jordbrukssektorns och den offentliga sektorns behov.

När det gäller EPI-Water-projektet har intressenternas deltagande ansetts vara avgörande. Markägare och jordbrukare som är verksamma i de översvämmade områdena och företrädare för det regionala vattendirektoratet deltog i utarbetandet av ett kompensationssystem som skulle ha kunnat kompensera förlusterna för jordbrukssektorn på ett rättvisare sätt. I den analys som genomfördes inom ramen för EPI-Water-projektet föreslogs jordbrukarna och regeringen ett ekonomisk-politiskt instrument baserat på en fast avgift som betalades till jordbrukarna plus ersättning i händelse av översvämning. Enligt projektresultaten skulle detta system, om det inte genomförs, ha flera fördelar:

• Förbättrad ekonomisk ersättning till jordbrukare med ett system som skulle kunna uppfattas som mer transparent och rättvist, vilket ökar allmänhetens acceptans för strategin för hantering av översvämningar.
• Incitament för jordbrukarna att minska det värde som utsätts för översvämningar. Detta skulle kunna uppnås genom en annan användning av de översvämmade områdena, vilket sänker värdet på den gröda som är i riskzonen i reservoaren. Detta skulle göra hela systemet billigare på lång sikt.

Samråd med berörda parter som genomfördes under forskningsprojektet visade att de berörda parterna hade olika intressen: Företrädare för regeringen var positiva till ändringar som syftar till att förbättra systemet, medan jordbrukarna hade blandade åsikter som drevs av deras specifika ekonomiska förhållanden. Även om båda parter av olika skäl var skeptiska till långsiktiga avtals genomförbarhet och verkställbarhet.

Regeringens strategi har visat sig vara extremt effektiv när det gäller att minska översvämningsriskerna, och den är skalbar och tillräckligt flexibel för att hantera osäkerheten i framtida klimatförändringsprognoser. Bibehållandet av översvämningsvatten i de identifierade tillfälliga reservoarerna är avgörande för att minska översvämningsfrekvensen och omfattningen i nedströms belägna områden, med betydande fördelar för städerna längs floden. Tyvärr, vilket ofta händer i dessa fall, är inte alla berörda parter entusiastiska över den lösning som valts. Jordbrukare hävdar otillräcklig hänsyn till deras åsikter och perspektiv i den process som fick regeringen att använda sin mark för tillfällig lagring av översvämningsvatten. Markägarna uppmanas att använda sin egendom för att tillhandahålla en viktig tjänst, men de har inte deltagit i utformningen av strategin för hantering av översvämningar och tillhörande verksamhetsregler. Detta begränsade flera berörda parters acceptans av åtgärden, vilket hindrade initiativet från att lyckas.

Det nuvarande systemet avslöjade att det fanns flera problem, vilket gjorde användningen av reservoarerna dyr för regeringen och samtidigt lämnade jordbrukare och markägare missnöjda. Begränsande faktorer var bland annat följande olösta frågor om ersättningssystemet:

• Ersättningen är inte tillräcklig i förhållande till det faktiska skadeståndsbeloppet. Den kompenserar avkastningsförlusterna, men tar inte hänsyn till markrehabilitering och de ekonomiska konsekvenserna på grund av störningar i den säsongsbetonade produktionscykeln. Dessa extra kostnader är särskilt betydande för odlingar med högt värde.
• Lång handläggningstid, i vissa fall upp till ett år, för att ersättningsprocessen ska kunna slutföras.
• Kompensationssystemets höga oförutsägbarhet kostar över tid, med potentiellt stora konsekvenser för den nationella finansiella budgeten.

En ökad frekvens av framtida översvämningar, som förutses av de hydrologiska modellerna, förväntas öka skadorna på jordbrukssektorn. Detta skulle kunna förvärra den redan känsliga debatten mellan lokala jordbrukare och regeringen och öka motståndet mot byggandet av nya djurhållningsområden.

Användningen av poldersystem erbjuder många fördelar när det gäller att minska översvämningsrisken. Lösningen är lätt skalbar och flexibel (aktivering av en enda polder eller en annan kombination av två eller flera poldrar), som kan möta det stora utbudet av osäkerhet som innehåller framtida prognoser för extrema översvämningshändelser.

Den lösning som antogs resulterade i en total kostnad på cirka 260 miljoner euro. Strategin har genomförts med bidrag från Europeiska regionala utvecklingsfonden och Sammanhållningsfonden.

Flera analyser har genomförts för att bedöma kostnader och fördelar med den valda strategin för att begränsa översvämningar. Resultaten av en omfattande kostnads-nyttoanalys i efterhand (Koncsos2006) visade att det genomförda scenariot, med sex reservoarer och ingen ändring av det befintliga dikesystemet, avsevärt minskar risken jämfört med referensscenariot (inget ingripande). Det utgör en avvägning mellan effektivitet i riskminskning och relativt låga initiala investeringskostnader. Scenarioanalysen visade också att ytterligare investeringar i infrastruktur för översvämningsskydd är ekonomiskt motiverade.

En aktuell kostnads-nyttoanalys som utfördes 2022 (Ungvárioch Kis, 2022)visade att det är ekonomiskt motiverat att använda de flesta reservoarer även för översvämningar med en återvändandeperiod på 20–30 år. Därför skulle de flesta reservoarer vara fördelaktiga även om de användes med en högre frekvens än den ursprungligen planerade (100-åriga händelser). Det handlar dock om att bibehålla den nuvarande markanvändningen (med särskild hänvisning till jordbruket) eller anpassa den på lång sikt (mot ett skogsområde) för att tillgodose ny och mer frekvent användning av poldrar som översvämningsreservoarer.

De utformade strategierna för översvämningsskydd planerades för att integreras i en bredare regional utvecklingsprocess. Det föreställde sig storskaliga landskaps- och socialrehabiliteringsinsatser. Dessa åtgärder bör kombineras med återställande av regionens naturliga ekosystem som kännetecknas av ett komplext system av våtmarker.

Lösningen att inrätta tillfälliga vattenhållningsområden är i linje med kraven i EU:s ramdirektiv för vatten och översvämningsdirektiv. Interventionen antar en strategi för att begränsa översvämningar som respekterar de naturliga ekosystemen och den naturliga hydrodynamiken. Eftersom en stor del av Tiszas avrinningsområde är avsett för jordbruk uppstår dock ytterligare begränsningar till följd av genomförandet av den gemensamma jordbrukspolitiken och dess system med subventioner som påverkar markägarnas beslut.

Systemen för ersättning till jordbrukare inrättas genom en rättsakt. Genomförandet lämnade dock en betydande osäkerhet när det gäller jordbruksproduktionsprocessen, vilket ökade de direkta kostnaderna och alternativkostnaderna för jordbrukarna.

Strategin för översvämningsskydd med genomförande av sex vattenhållningsområden genomfördes under perioden 2009–2015. Ytterligare ett vattenhållningsområde längs floden Tisza skapades 2022.

Vattenhållningsområdena planeras pågå i mer än 100 år.

Gábor Ungvári
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: gabor.ungvari@uni-corvinus.hu

András Kis
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research.
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: andras.kis2@uni-corvinus.hu

Attila Lovas
Middle Tisza District Water Directorate
H-5000 Szolnok, Boldog Sándor I. krt. 4.
Tel.: +36 30 2797727
E-mail: lovas.attila@kotivizig.hu
Generic e-mail: tiszaoffice@kotivizig.hu

Ungvári, G., Kis, A., 2022. Minska översvämningsrisken genom effektiv användning av översvämningstopppoldrar: En fallstudie av floden Tisza

Ungvári, G, 2022. Kombination av minskning av översvämningsrisker och koldioxidbindning för att optimera system för hållbar markförvaltning: Erfarenheter från den mellersta delen av floden Tiszai Ungern.

EPIWATER-resultat 4.2. WP4 EX-ANTE Fallstudier Översvämningar och vattenavverkning i Tiszaflodens avrinningsområde (Ungern)