Kopenhag metrosunun tasarımına adaptasyonun entegre edilmesi

Hem Kopenhag metrosunun yeraltı kısmı hem de yer üstü kısmı iklim değişikliği ile ilgili zorluklar yaratmaktadır. Özellikle şiddetli yağışlar, fırtına dalgalanmaları (deniz seviyesinin yükselmesiyle yoğunlaşabilir) ve fırtınalar altyapıyı etkileyerek metro işletmesini ve yolcu güvenliğini etkileyebilir. Yükselen deniz seviyeleri ve aşırı hava olaylarının ortaya çıkmasıyla ilgili tahminler son yıllarda önemli ölçüde değişmiştir. İklim değişikliğinin bulut patlamaları ve fırtına dalgalanmaları riskini daha önce tahmin edilenden daha fazla artırması ve böylece metro için yüksek düzeyde güvenlik için tasarım koşullarını değiştirmesi bekleniyor. Bu nedenle, Kopenhag metrosunun iklim geçirmezliğini sağlamak için daha yüksek gereksinimler kademeli olarak benimsenmiştir.

Danimarka Meteoroloji Enstitüsü'nün (DMI) Danimarka'daki gelecekteki iklimle ilgili 2014 raporuna göre, Danimarka ikliminin 2100 yılına kadar olan evrimini özetleyen ülke, deniz seviyesinin yükselmesi ve daha sık ve daha şiddetli aşırı hava olayları yaşayacak. Bu raporun sonuçları AR5 IPCC senaryolarına dayanmaktadır. İklim simülasyonları ve ilgili belirsizlikler, CMIP5 iklim modelleri topluluğu tarafından hesaplanan projeksiyonlarla iyileştirilir (Çift Model Karşılaştırma Projesi Faz 5). Rapora göre, Danimarka çevresindeki deniz seviyesi en iyimser senaryo için 0,1-0,6 m (RCP2,6), ara senaryo RCP4.5 için 0,2-0,7 m ve daha karamsar senaryo için 0,3-0,9 m daha yüksek olacaktır (RCP8,5). Bu rakamlar, 1986-2005 referans dönemine kıyasla yüzyılın sonu (2081 ⁇ 2100) içindir. Deniz seviyesinin yükselmesi, değişen rüzgar modelleriyle birlikte, muhtemelen fırtına dalgalanma yüksekliklerinin artmasına yol açacaktır.

Deniz seviyesinin yükselmesine ek olarak, aşırı hava olaylarının (fırtınalar ve bulut patlaması) daha sık meydana gelmesi ve iklim değişikliği nedeniyle daha şiddetli olması ve böylece Kopenhag metrosu için sel riskinin daha da artması bekleniyor. Yerel etkileri olan bu olayların projelendirilmesi zordur, çünkü kısa bir mesafe içinde büyük ölçüde değişebilir.

Tasarlanan ve uygulanan önlemler, Kopenhag metro sisteminin, özellikle şiddetli yağış olayları ve fırtına dalgalanmaları nedeniyle sel baskınları gibi iklim değişikliği tehlikelerine karşı korunmasını iyileştirmeyi amaçlıyor. Önlemler, metro altyapısını ve operasyonunu ve yolcu güvenliğini korumak içindir.

Metroselskabet'in iklim değişikliğine uyum stratejisi, metro hatlarının planlanması ve boyutlandırılması aşamasında iklim değişikliğine uyumun entegrasyonunu desteklemektedir, böylece daha sonra sadece küçük devam eden ayarlamalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Kopenhag metro sisteminin sel baskınlarına karşı korunmasını iyileştirmek için, şiddetli yağış ve fırtına dalgalanmaları nedeniyle beklenen en yüksek su seviyesi her istasyon için ayrı ayrı tahmin edilmiştir. Bu, her giriş, merdiven, tünel havalandırması, rampa, teknik oda, şaft, asansör ve kontrol ve bakım merkezi için tam yükseklik seviyesini belirlemeyi sağladı. Pistin yanı sıra, yukarıda belirtilen alanlar ve tesisatlar en savunmasız olanlardır ve arıza durumunda metronun çalışmasını ve güvenliğini etkileyebilir.

Bulut patlaması olaylarının neden olduğu her istasyondaki en yüksek su seviyesini belirlemek için, metro yaşamında (100 yıl) gerçekleşme şansı% 5 olan bir olay olan 1: 2.000 yıllık bir sel olayı göz önünde bulundurulmuştur. Şimdiye kadar, Metroselskabet'in iklim ayarlama çalışmaları M1 ve M2 hatlarına odaklandı. İklim değişikliklerinin bir sonucu olarak, bu hatlardaki güvenlik seviyesi artık orijinal tasarlanan seviyeye karşılık gelmiyor. Bu hatlar artık bulut patlamalarının neden olduğu sel baskınlarına karşı tamamen korunmaktadır. Yeni inşa edilen (M3 City Ring, M4 Nordhavn) ve yapım aşamasındaki metro streçleri (M4 Sydhavn) için gelecekteki oluşum ve bulut patlaması ve fırtına dalgası olaylarının yoğunluğuna ilişkin güncellenmiş iklim projeksiyonları dikkate alınmıştır. Bu varsayımlara dayanarak, sabit tesisleri 10.000 yıllık bir sel olayına karşı korumak için metro istasyonlarının üç ila beş metre arasında farklı seviyelere yerleştirilmesi gerektiği tespit edildi.

Kritik metro elemanlarının artan yükseklik seviyelerine ek olarak, aşağıdakiler de dahil olmak üzere, su baskınlarına karşı direncini artırmak için metronun tasarımına çok çeşitli önlemler tanımlanmış ve dahil edilmiştir:

• Yeraltı istasyonlarının girişlerinin etrafındaki alan, açıklıklardan yağmur suyunun akmasını sağlamak için tasarlanmıştır. Ayrıca, bazı metro istasyonlarında, istasyona inmeden önce bir adım atmayı gerektiren bir adım dahil edilmiştir.
• Metronun yerin üzerindeki bölümlerden tünellere doğru aktığı yerlerde, yağmur suyunun biriktiği ve tünellere girmemesi için pompalandığı raylar boyunca güçlü bir drenaj ızgarası kurulmuştur.
• Yer üstü metro sisteminde, suyu yerel kanalizasyon sistemine yönlendiren raylar boyunca drenajlar kurulur.
• Tüm yeraltı istasyonları pompalama kapasitesine sahiptir, bu nedenle tünelin su basması durumunda su otomatik olarak pompalanır.
• Taşkın kapıları, metronun toplu taşıma tren sisteminin diğer bölümlerinden taşmasını önlemek için metro sisteminin doğrudan diğer altyapıya bağlı olduğu bazı yeraltı istasyonlarında kurulur.
• Yeraltı istasyonları şehrin kanalizasyon sisteminden geri akışa karşı korunmaktadır.
• Çeşitli istasyonlardaki teknik odaların yanı sıra elektrik ve mekanik tesisatlarda su geçirmez dış kapıların montajı onları su geçirmez hale getirmiştir.
• Tekniği odalar 0.3 m yükseltilmiş kapı ile yüklenir.
• Gabion duvarları, Doğu Amager gibi açıkta kalan bazı yer üstü metro bölümleri boyunca inşa edilmiştir. Gabion duvarı, kayalarla dolu bir kafesten yapılmış bir duvardır; kıyı savunma ve dalgakıranlarında kullanılan bir tekniktir. Yerüstü esnemelerinde kullanılan yapısal elemanlardır, ancak selden korunmak için yeterince yalnız değildirler.
• M1 ve M2 hatlarına 2,3 m yüksekliğe kadar su geçirmez duvarlar (beton ve gabion duvarların birleşimi) yer üstü metro bölümleri boyunca açıkta kalan deniz dalgalarına karşı koruma sağlar. Yeni ve planlı hatlarda duvarların yüksekliği daha yüksek olabilir, bu da kabul edilen artan iklim geçirmezlik gereksinimlerini yansıtır.

İşçileri ve makineleri korumak için inşaat döneminde de bulut patlamalarına ve fırtınalara karşı koruma sağlandı

İklime göre ayarlanmış olmasına rağmen, mevcut ve planlanan metro hatlarının tasarımı, iklim değişikliğinin gelişen doğası ve ilgili projeksiyonlar göz önüne alındığında, gelecekteki olaylara, deniz seviyesinin yükselmesine ve fırtına dalgalanmalarına karşı aşırı korumaya karşı tam koruma için yeterli olmayabilir. Metroselskabet tarafından yapılan ön analizler, bir metronun tam olarak korunmasının yüksek maliyetler gerektirdiğini göstermektedir. Metroselskabet, tüm başkent bölgesi Büyük Kopenhag'ın dış korumasının, yalnızca metro tesislerini korumaktan sosyoekonomik açıdan daha uygun olduğunu değerlendirdi. Metroyu korumak için gerekli önlemlerin seviyesi, genel olarak Büyük Kopenhag'ı korumaya nasıl karar verildiğine bağlıdır. Kopenhag Belediyesi, onlarca yıl sürecek kentsel unsurların ilerici bir şekilde korunması üzerinde çalışıyor.

Kopenhag metro inşaatı, işletmesi ve iklim yalıtımında yer alan ana kurumsal paydaş, Kopenhag Şehri (% 50), Danimarka Hükümeti (% 41.7) ve Frederiksberg Şehri (% 8.3) tarafından finanse edilen bir şirket olan Metroselskabet'tir. Şehir halkası projesinin hazırlanması, 2008 yılında yürütülen projenin Çevresel Etki Değerlendirmesi'ne dayalı olarak halkla istişareyi içeriyordu; 200 vatandaş projeyle ilgili endişelerini dile getirdi. Nihai projenin onayı, ilgili iki şehir tarafından Ocak 2009'da ve Ulaştırma Bakanlığı tarafından Mart 2009'da yapıldı. Proje 2019 yılında tamamlanmış ve faaliyete geçmiştir.

Şehir Halkasını (M3) tasarlamaktan sorumlu şirket konsorsiyumu CASJV (Cowi, Arup ve Systra), yoğun yağış nedeniyle (2016'da olduğu gibi) aşırı sel olaylarını dikkate almak ve metro tasarımını buna göre model bulgularına uyarlamak için güncellenmiş bir model kullandı. M4 hattının ve uzantılarının (Norhavn ve Sydhavn) iklime dayanıklı hale getirilmesi, Rambøll danışmanlık şirketi tarafından detaylandırılan önceden planlanmış olanlara ek adaptasyon önlemlerine ilişkin öneriler içeriyor.

Başlıca başarı faktörleri şunlardır: Fizibilite aşamasından bu yana tüm metro tasarım konseptinde sel sorunları da dahil olmak üzere entegre bir yaklaşımın benimsenmesi; (ii) şehir halkası durumunda, sırasıyla 2002 ve 2007'de açılan önceki metro hatlarının (M1 ve M2) tasarımı ve işletilmesi sırasında kazanılan deneyime dayanarak; (iii) iklim değişikliklerine şehir çapında uyum planı ile tutarlılık ve tutarlılık.

Ana sınırlayıcı faktör, öncelikle sürdürülebilir ekonomik koşullar altında optimum toplu taşıma hizmetlerini sağlamak için belirlenen metro sistemi için başlangıçta belirlenen teknik ve operasyonel gereksinimlerle ilgilidir. Bu tür gereksinimler istasyon konumları, teknik bileşenlerin yerleştirilmesi, metro istasyonlarının yerleşimi, metro hatlarının yönlendirilmesi ve diğerleri ile ilgilidir. Bazı durumlarda adaptasyon önlemlerinin entegrasyonunu daha zor hale getirdiler.

Kopenhag metro sisteminde iklim koruma önlemlerinin uygulanması Metroselskabet tarafından finanse edildi. İklim değişikliğine uyum çözümlerinin finansmanı hem inşaat hem de işletme bütçelerine dahil edildi. Şehir halkasının toplam maliyeti, yaklaşık 3 milyar Euro olan 22.4 milyar DK idi ve 21.3 milyar DKK'lık ilk öngörülen maliyeti biraz aştı. İklimlendirme önlemlerinin maliyeti bu miktara dahildir ve ayrı bir bilgi mevcut değildir.

İklim koruma önlemlerinin temel yararı, metro altyapısına ve ekipmanına verilen zararların, işletme arızalarının ve iklim değişikliğine bağlı olaylarla ilgili finansal kayıpların, özellikle de sellerin önlenmesidir.

M3 City Ring metro hattının inşası, Haziran 2007'de ulusal parlamento tarafından kabul edilen bir yasaya dayanıyor. Bu eyleme temel teşkil eden proje tanımı, 2005 yılında hazırlanan Şehir Çevresi Hattı Raporu'nda verilmiştir. İklim değişikliğine uyum gereksinimleri proje önerisine dahil edildi.

İklim değişikliği yönlerini metro tasarımına entegre etmek, ilk metro hattının planlanmasından ve inşa edilmesinden (2002) bu yana devam eden ve bugüne kadar devam eden sürekli bir adaptif süreçtir. 2010 yılında, yeni metro hattı şehir halkasında (M3) ön inşaat çalışmaları başladı. Bu hat, mevcut ve gelecekteki iklimle ilgili risklere karşı daha yüksek düzeyde koruma ile donatılmış olarak 2019'da açıldı. M4 hat uzatmaları ile inşaat çalışmaları devam ediyor: (i) (Nordhavn) 2020'de açılan iki yeni istasyonla (Nordhavn ve Orientkaj) ve (ii) 2024'te faaliyete geçecek olan Sydhavn. Bu bölümlerin denize yakın konumu nedeniyle, iklim değişikliği yönlerinin tasarımlarına dahil edilmesi özellikle önemlidir.

Metro sisteminin tasarım ömrü yaklaşık 100 yıldır, ancak dünya çapındaki diğer şehirlerin deneyimlerine dayanarak daha da uzun olabilir. İyi korunursa, yapısal adaptasyon önlemlerinin ömrü tüm metro sisteminin ömrünü kapsamalıdır.

Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk 

Metroselskabet Yıllık raporlar dahil Metroselskabet,