Yderligere klimasikring af Storebæltstunnelen vil fremtidssikre et af Danmarks vigtigste infrastrukturanlæg

Senest i 2025 bør digerne ved Storebæltsforbindelsen hæves for at være fremtidssikret mod voldsomme klimahændelser som havvandsstigninger og stormflodshændelser. Det viser en ny analyse, som COWI har opstillet for A/S Storebælt.

Efteråret er højsæson for voldsomme storme over Danmark. De senere år har navngivne orkaner som Allan og Bodil haft store økonomiske og menneskelige omkostninger og har bl.a forårsaget stormflod mange steder. Men stormene er blot ét element af de klimaforandringer, der stiller krav om tilpasning til fremtidens udfordringer – ikke mindst for Danmarks infrastruktur.

Det gælder også Storebæltsforbindelsen, som ikke alene er et stykke dansk arkitekturhistorie, men også et trafikalt knudepunkt for Danmark. A/S Storebælt har derfor bedt COWI analysere klimaforandringernes mulige konsekvenser for Storebæltstunnelens ramper og selve tunnelen. Med andre ord: Genbesøge klimasikringen af den snart 20 år gamle forbindelse, således at sikkerheden til stadighed kan opretholdes svarende til de oprindelige designkriterier for Storebæltsforbindelsen. Siden forbindelsen stod færdig i 1998, er der nemlig kommet væsentlig ny viden og forskning til. COWI har derfor vurderet klimasikringen af anlægget med udgangspunkt i den nyeste internationale viden og forskning.

“Det er vigtigt for os at fremtidssikre Storebæltsforbindelsen, så vi fortsat kan garantere, at sikkerheden er i top, og så der ikke ultimativt kan ske en oversvømmelse af tunnellen i forbindelse med ekstreme klimahændelser. Derfor har vi bedt COWI kigge forbindelsen efter i sømmene – med den viden, der er til rådighed i dag. Analyserne kan vi omsætte i reelle og målrettede beslutninger, så vi er på forkant med klimaændringerne”, fortæller Svend Gjerding, driftsleder for konstruktioner og geoteknik hos A/S Storebælt. A/S Storebæltsforbindelsen er som konsekvens af analysen da også allerede i gang med at planlægge konkrete handlinger.

Havvand og grundvand følges ad

COWIs analyser har bl.a. omfattet studier af størrelse og hyppighed af stormflod og højere middelvandstande i havet, bølger, ekstreme regn hændelser samt påvirkninger i forhold til grundvand. De klimabetingede påvirkninger af grundvandet har haft særlig fokus, fordi højere vandstande i havet vil føre til et højere grundvandstryk i kystnære områder, også under Storebæltsramperne. Jan Stæhr, markedschef i COWIs vand- og miljødivision, fortæller om fremtidsudsigterne:

“Klimaforandringer fylder markant mere i planlægningen nu end tidligere. Det er, fordi klimaet ændrer sig hastigere. Fra 1890 til i dag er den danske middelhavvandstand i forhold til landniveau steget 8 cm, men kan forventes at stige med op til 70 cm eller mere over de næste 100 år. Der er endvidere stor risiko for at stormflodshøjderne ved ekstreme hændelser vil blive større i fremtiden. Også nedbøren i Danmark stiger mere i intensitet, end man vidste, da Storebæltsforbindelsen blev bygget”.

“Desuden påvirker varierende vandstande i havet grundvandsstanden i de kystnære områder i væsentlig grad. Det bliver imidlertid ofte overset, når der fokuseres på effekten af klimaforandringerne. Men det har meget stor betydning for design og sikkerhed af eksisterende og nye konstruktioner i kystnære områder, fordi effekten heraf ikke blot kan elimineres ved at bygge højere diger”, siger Jan Stæhr.

Dynamisk grundvandsmodel viste vejen

Grundvandstrykket under ramperne ned til Storebæltstunnelen holdes i dag lavt via permanent drænede ramper. Når havvandstanden stiger, stiger trykket under ramperne også. For at kunne forudse udviklingen og imødegå konsekvenserne har COWI opstillet en dynamisk grundvandsmodel, som kan simulere sammenhængen imellem varierende vandstande i havet og varierende grundvandstryk under ramperne. Data fra bl.a. orkanen Bodil er benyttet til validering af grundvandsmodellen, og undersøgelserne bekræfter, at det er muligt at simulere den dynamiske sammenhæng imellem varierende vandstande i havet og varierende grundvandstryk.

Ligeledes er der regnet meget detaljeret på størrelsen af fremtidige klimabetingende stormflodshændelser. For at kunne vurdere effekten af ekstreme regnhændelser er der desuden lokalt opsat Mike Flood-modeller, som kan vise overfladevandets transportveje samt estimere vandmængder i forhold til afvandingssystemets kapacitet.

Resultater

Resultaterne af de udførte undersøgelser viser bl.a., at fremtidige klimahændelser vil kræve, at digerne på Sprogø og ved Halsskov på sigt skal hæves, hvis de oprindelige designkriterier skal opretholdes. Det kan også blive nødvendigt på længere sigt at øge pumpekapaciteten af hensyn til fremtidige nedbørshændelser. De permanent drænede ramper er robust designet, og beregningerne viser da også, at det ikke vil være nødvendigt at ændre på det permanente anlæg under ramperne for dræning og grundvandssænkning i forhold til de beregnede stigende grundvandstryk. Blot skal der løbende udføres den nødvendige overvågning og vedligeholdelse af systemet.

Store perspektiver

Jan Stæhr ser store perspektiver i at vurdere og genbesøge klimasikringen af en lang række danske anlæg. Ikke mindst når det gælder kystnære bygge- og infrastrukturprojekter – store som små.

“Det er vigtigt at tænke klimaforandringerne ind både af hensyn til økonomien og sikkerheden. Heldigvis er det ofte små og relativt billige tiltag, der skal til for at sikre tilstrækkeligt. Og især ved nye projekter gavner det helt klart projektøkonomien, hvis klimaaspekterne tænkes ind tidligt i designfasen, så man er på forkant med udviklingen,” siger Jan Stæhr.

For yderligere information

Svend Gjerding
Driftsleder, konstruktioner
Teknisk afdeling, Konstruktioner og anlæg
Dir.tel.+45 58 30 31 44
Mobil+45 23 72 13 22

Jan Stæhr
Market Director, Water and Geosciences
Vand og miljø, COWI
Direkte: +45 56 40 22 65
Mobil: +45 51 23 17 87
Mail: sth@cowi.dk

FAKTA: Udformning af Storebæltsforbindelsen

Ramperne til Storebæltstunnelsen er udformet som permanent drænede ramper, hvor grundvandstrykket under ramperne holdes tilstrækkeligt lavt ved hjælp af underjordiske overløbsboringer og dybtliggende dræn. Hermed sikres imod risiko for grundbrud og løft uden brug af tunge betonkonstruktioner. Til at dæmme op for ekstremregn er der desuden lavet underjordiske bassiner, der kan fungere som buffere og forsinke regnvandet.

Systemet til afvanding af grundvand og overfladevand er adskilt ved normal drift. Der er installeret såkaldte trådløse dataloggere under ramperne, som gør, at grundvandstrykket løbende kan følges online. Teknikken er udviklet af COWI og tidligere bl. a. brugt i forbindelse med arbejdet på Cityringen i København.

Omkring ramperne på Halsskov og Sprogø er der desuden udformet systemer af diger og landskabsregulering for at sikre mod oversvømmelse fra havet. Den samlede sikring imod oversvømmelse og bølger er oprindeligt designet svarende til en 10.000 års hændelse, mens system for overfladevand oprindeligt er designet for at kunne modstå en 1000 års hændelse.

FAKTA: Digerne hæves som følge af øget klimapåvirkning

COWI har anbefalet, at digerne hæves på sigt for at modvirke effekten af voldsomme klimahændelser såsom stormflod og oversvømmelser. Det skal desuden ske med tanke på, at digerne nemt skal kunne udvides yderligere, hvis det bliver relevant på et senere tidspunkt.

Før 2050 skal digerne ved Halsskov hæves fra kote 2,94 m (dvs. over den normale havvandstand) til kote 3,45 m, såfremt oprindelige designkriterier skal overholdes. Desuden skal et dige ved Sprogø eventuelt hæves lokalt. Allerede inden for de nærmeste 10 år kan det være nødvendigt at øge digehøjden enkelte steder.

Et system af overløbsboringer og dybtliggende dræn sikrer, at der altid er et tilstrækkeligt lavt grundvandstryk under ramperne. Hermed sikres imod risiko for grundbrud og løft uden brug af tunge betonkonstruktioner. Og det på trods af at ramperne er udgravet op til 15 meter under normal hav– og grundvandsstand

Udsvinget i begyndelsen af december 2013 markerer orkanen Bodil og modellens evne til at “forudsige” den voldsomme klimahændelse.

× Tilmeld dig vores nyhedsbrev   Tilmeld