إدماج الأراضي الرطبة في البنية التحتية الخضراء للتخفيف من حدة الفيضانات في المناطق الحضرية

ازدهار الحد من الفيضانات الحضرية

وتواجه المدن في جميع أنحاء العالم واقعاً صارخاً: فالنظم التقليدية لإدارة مياه الأمطار، التي صممت لأنماط المناخ السابقة، ونسب مئوية سطحية أقل، تتسرب تحت وطأة أحداث هطول الأمطار المكثفة، وتقود تغير المناخ عواصف أكثر تواتراً وشدة، بينما يحل التوسع الحضري السريع محل التربة الممتصة التي لها مقومات محددة ومرنة، وتسرع في تصريف المياه المغشوشة.

Defining Constructed Wetlands: Nature’s Water Managers, Replicated

وتأتي أرض مبتلة مصممة على وجه التحديد، كما يشير إلى ذلك نظام من صنع الإنسان ينسخ العمليات المادية والكيميائية والبيولوجية للأراضي الرطبة الطبيعية، وهي تتألف عادة من أحواض ضحلة، وأحواض مائية متحكمة، وتخفض هذه النظم من حيث الحجم المائي، وتخفض من المياه الجوفية، وتخفض من المياه الجوفية، وتخفض معدلات المياه المتطاولة، وتُبنى على وجه التحديد.

ويقع تصنيف الأراضي الرطبة المشيدة عموماً في فئتين عريضتين: الأراضي الرطبة السطحية، حيث تتدفق المياه فوق الأرض عن طريق الغطاء النباتي الكثيف، والأراضي الرطبة تحت سطح الأرض، حيث تنتقل المياه أفقياً أو رأسياً من خلال طبقة مياه قبرية أو رملية تحت السطح، أما بالنسبة لتخفيف الفيضانات الحضرية، فإن نظم تدفق المياه السطحية أكثر شيوعاً بسبب انخفاض تكلفتها، وصيانتها البسيطة، وقدرتها على توفير أماكن للتصميم أخضرة.

الفوائد المتعددة المستويات للتكامل في الأراضي الرطبة

ويسفر إدماج الأراضي الرطبة المُنشأة في البنية التحتية الخضراء الحضرية عن تحقيق مكاسب تتجاوز الحد من الفيضانات، ويعزز كل من هذه الفوائد عرض القيمة بالنسبة للبلديات والمطورين والمجتمعات المحلية على السواء.

الحد من الفيضانات ومكافحة الهيدرولوجيا

وفي صميم الأداء البري الرطب المبني، تتمثل القدرة على احتجاز الجري وإطلاقه ببطء، مما يقلل من معدل التصريف الذي يغط الأنابيب والمجاري، كما أن الأراضي الرطبة المصممة جيداً يمكن أن تخزن كميات كبيرة من المياه التي تتدفق في الغالب عدة مياه نباتية لكل هكتار من الأراضي الرطبة، ثم تتحول إلى تدفق خارجي على مدى ٢٤ ساعة و ٤٨ ساعة.

تحسين نوعية المياه

فالعمليات المنزلية التي تُستخدم في المناطق الحضرية ملوثة بشكل ملحوظ، وتحمل الزيوت، والمعادن الثقيلة، والمغذيات، والرواسب، وتُحدث في المناطق الحضرية الوعرة بغرامة في الأراضي الرطبة، وتُخفض فيها كميات المياه السطحية، وتُخفض نسبة التدفقات السطحية إلى 40 في المائة حسب المقاييس.

التنوع البيولوجي وخلق الموئل

إن التحضر يشتت بكثافة الموائل الطبيعية، ويترك الحياة البرية مع تقلبات الممرات، وقلة الموارد، ويمكن أن تصبح الأراضي الرطبة، ولا سيما تلك التي تزرع بأصناف محلية، أحجاراً إيكولوجية حيوية، وتوفر تربية وتغذية ومأوى للآفات، وينمل، وبطان الماء، وطيور الأغاني، وتلوث الحشرات.

Climate Resilience and Urban Coling

كما أن المدن، مع احترار الكوكب، تواجه مخاطر متزايدة من الجزر الحرارية، حيث تولدت الأراضي الرطبة، مع أسطحها المائية المفتوحة وتحول النباتات، وتخلق التبريد التصاعدي الذي يمكن أن يقلل درجات الحرارة المحيطة المحلية بعدة درجات خلال الموجات الحرارية الصيفية، وهذا التأثير الناجع يقلل من الطلب على الطاقة في تكييف الهواء ويحمي السكان الضعفاء.

المنافع الاجتماعية والاصطناعية والاقتصادية المشتركة

وقد تبين مراراً أن الأماكن الخضراء ذات السمات المائية تحسن الرفاه العقلي، وتخفف من الإجهاد، وتشجع النشاط البدني في الهواء الطلق، وأن الأراضي الرطبة التي تم تصميمها جيداً تضاعف، كما أن هناك ضفافاً مجتمعياً، وخطوط داخلية، ومنابر مرئية، وعلامات تعليمية يمكن أن تنقل مرفقاً لمياه العواصف إلى حدائق حي، وقد تزداد قيم الملكية قرب الأراضي الرطبة الجذابة؛ وقد وجدت دراسة واحدة في منطقة شمال غرب المحيط الهادئ أقساط

مبادئ التصميم للنجاح في التجمعات الحضرية الكثيفة

إن التحدي المتمثل في إقامة أرض مبتلة مُنشأة في مدينة كثيفة، مبنية بالفعل، يتطلب هندسة مدروسة خاصة بمواقع محددة، وتشمل اعتبارات التصميم الرئيسية ما يلي:

Site Selection and Sizing

فالأراضي الرطبة تجد موقعاً به مساحة سطحية كافية وهدرولوجيا كافية، وتحتاج الأراضي الرطبة إلى منطقة متدفقة موثوق بها من مصادر التدفق، وهي مساحة لا تقل عن 10 إلى 50 فداناً، حتى من النظم الصغيرة، ويجب أن توضع في موقع يسمح بحفر المياه وتوجيهها، وتأتي الطوابع غير المستخدمة، مثل القطع الصناعية المتروكة، واللوحات السريعة، والمتنزهات اليدوية، وخطوط المائية، وحوادث المياه، في طي الكبريت.

الهيدرولوجيا والتصميم الهيدروليكي

ويجب أن تدخل المياه الأراضي الرطبة الموزعة توزيعاً متساوياً، وأن تتدفق عبر الحوض بطريقة متحكمة، وأن تخرج من خلال هيكل منتشر أو مرتفع يحد من معدلات تدفق المياه، وأن تكون الدائرة القصيرة وسيلة إخفاق مشتركة، بحيث يوضع المصممون البخار، أو البقع الداخلية، أو يُستخدمون طرقاً للتدفق نحو ضغط المياه من خلال البصمة الكاملة للفيضانات، ولكن أوقات الإقامة الهايفية أكبر.

اختيار النباتات وزرعها

فالمصانع ليست مجرد زينة؛ بل هي المحرك البيولوجي للأراضي الرطبة، والأنواع الشائكة التي هي من السكان الأصليين، أو الصلبة، أو المتسامحة مع الظروف المشبعة والجافة )منذ تقلب مستويات المياه(، ومع وجود نظم جذرية واسعة النطاق، وتشمل المناطق النموذجية النباتات الناشئة )مثل الأنواع في مناطق ميدست المياه، أو التحاتات في أغطية المياه، أو التسرع في المناخ المغري(.

التكامل مع الهياكل الأساسية الخضراء الأخرى

كما أن أفضل الممارسات في المراحل الأولى مثل الرصيف الدافئ، وخلايا الإحراق الأحيائي، والأسطح الخضراء تقلل من الرواسب وحمولة الملوثات التي تدخل الأراضي الرطبة، وتطيل فترة حياتها، وفي أسفل المجرى، يمكن ربط الأراضي الرطبة بالحدائق المطيرة أو أحواض التسلل التي تزيد من حدة المياه.

المشاركة المجتمعية والإشراف

فالمشاركة المبكرة والمستمرة للمجتمعات المحلية تحول دون مقاومة ما يراه البعض " بركاز التوليد " أو " العيون " ، والتعليم العام بشأن الغرض من الأراضي الرطبة وفوائدها، بالإضافة إلى الفرص المتاحة لزراعة المتطوعين ورصدهم، وتبني إحساسا بالملكية، وفي العديد من المشاريع، تعتمد المدارس الأراضي الرطبة للمناهج العلمية، وتشكل مجموعات الأحياء لجانا للإشراف على تنسيق عمليات التنظيف وإزالة الأنواع الدخيل.

Global Case Studies: Constructed Wetlands in Action

وتظهر عدة مدن رائدة أن الأراضي الرطبة المشيدة يمكن توسيعها من المشاريع الرائدة إلى الشبكات على نطاق المدينة.

بيشان - آنغ مو كيو بارك، سنغافورة

وقد حوّل هذا المشروع المكوّن قناة نزوح محددة إلى نهر أرضي مُجَوَّل طوله 3 كيلومترات، يُعَدّر عبر عقارات سكنية عامة كثيفة، ويدير النظام مياه الأمطار من المصيد المحيط، ويقلل من تدفقات الذروة، ويوفر حيزاً ترفيهياً محبوباً، وقد تحسنت نوعية المياه بشكل ملحوظ، وعاد التنوع البيولوجي، بما في ذلك الأنهار والمربصات الملوك - صُدرَة - صُوِّرتْتْتْتْتْتْتْ، ووفرتْ حوالي 75 مليون دولار.

بورتلاند، شارع أوريغون الأخضر وحوض الأراضي الرطبة

وقد أدمجت بورتلاند عدة أراضي رطبة في مبادرة " الشوارع الخضراء الكبرى " ، حيث تُسقط أرض الوتر الخامس في الجانب الشرقي من المدينة من منطقة صرف لا تتجاوز ٠٠٠ ١ هكتار، وترشيحها من خلال سلسلة من البراعم والمشاهير قبل أن تُطلق إلى نهر ويلاميت، وخلال أحداث العواصف، تخزن الأراضي الرطبة ما يصل إلى ٣٠ مليون غالون، مما يقلل من فرص التصريف المتاخمة بنسبة ٥٠ في المائة.

Staten Island Bluebelt Program, New York City

إن برنامج " بلوبلت " في جزيرة ستاتن هو أحد أكبر النظم التي تم بناؤها في الولايات المتحدة، والتي تغطي أكثر من 000 15 فدان، ويستخدم شبكة من الأراضي الرطبة الطبيعية والمهندسة، والمجاري، والأوعية لإدارة مياه الأمطار في مستوطنة مائية كانت تصيبها الفيضانات المزمنة، وقد وفر البرنامج المدينة أكثر من 80 مليون دولار مقابل البدائل التقليدية للأنهار والأحياء البرية، بينما نخلق أيضا موائل المرتفعة الجودة.

التغلب على التحديات: التكاليف والأراضي والإعالة

وفي حين أن الفوائد هي الدافعة، فإن اعتماد الأراضي الرطبة المشيدة يواجه عقبات حقيقية، والأهم من ذلك هو توافر الأراضي، وفي النواحي الحضرية الكثيفة والمكلفة، تنحى جانبا مساحة من الأراضي الصالحة للزراعة تكون في الغالب أقل تكلفة، وتشمل الحلول المبتكرة عمليات إزالة النفايات، على سبيل المثال، وضع أرض مبللة في مفرقعة طرقية لا يمكن استخدامها سابقا، على موقع صيانته البني بعد استصلاح التربة)٢(.

وثمة حاجز آخر هو التصور: إذ لا يزال كثير من مهندسي البلديات ومخططيها أكثر راحة بالهياكل الأساسية الرمادية المألوفة، إذ إن التغلب على هذا الوضع يتطلب دراسات أداء قوية - تخضع لاستعراض البيانات، وتحليلات للتكاليف والفوائد من المشاريع القائمة، وأطر تنظيمية داعمة، ويجب أن تُسند مسؤوليات الصيانة بوضوح )في كثير من الأحيان إلى إدارة الحدائق البلدية أو خدمات مياه العواصف( وأن تمول من خلال رسوم المياه العواصف أو ميزانيات تحسين رأس المال.

ومن الشواغل المحددة احتمال توالد البعوض في مجمعات المياه الدائمة، ومن أمثلة ذلك أن تدابير التصميم - مثل ضمان قصر أوقات الإقامة بما يكفي لمنع تنمية اليرقات، وإدخال الأسماك التي تغذي البعوض )مثلاً، القمار(، أو الحفاظ على اضطراب سطح الماء الكافي - يمكن أن تقلل من هذا الخطر بصورة فعالة.

الاتجاهات المستقبلية: سمارتر، المزيد من الأراضي الرطبة المتكاملة

ولا تزال البحوث والممارسات تتطور لجعل الأراضي الرطبة المشيدة أكثر فعالية وتكيفا.

شبكات مراقبة التوقيت الحقيقي والاستشعار

فالتقدم في أجهزة الاستشعار المنخفضة التكلفة، ومراقبي مستوى المياه، والبوابات الآلية تسمح الآن بمراقبة تدفقات الأراضي الرطبة بصورة دينامية، وبربط الأراضي الرطبة بالتنبؤات الجوية وبيانات تدفق المياه في الوقت الحقيقي، يمكن للمشغلين أن يقطعوا المياه قبل وصول العاصفة، مما يزيد من قدرة احتجاز الفيضانات إلى أقصى حد، ويجري حاليا تجريب نهج " الأرض الرطبة الذكية " في مينيسوتا وهولندا.

النظم الهجينة مع غيره من المواقع الجغرافية

فالأفق الحضرية الأكثر مرونة تجمع بين أنواع متعددة من مصادر الطاقة العالمية، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تحصل الأراضي الرطبة المشيدة على تدفق زائد من شبكة من الحدائق المطرية ونظم الرصفة المتباعدة، ثم تُفرغ إلى سقف أخضر أو منبر بيولوجي من أجل معالجة إضافية، كما أن أدوات نموذجية شاملة المياه (مثل نظام إدارة المياه المستدامة التابع لبرنامج البيئة أو نظام SUSTAIN) تساعد المخططين على تحقيق الترتيب المكاني بأقل تكلفة.

التكامل مع إعادة النظام الإيكولوجي

وتتجه هذه المشاريع، على نحو متزايد، إلى صمم الأراضي الرطبة المُنشأة ليس فقط لإدارة مياه العواصف، بل أيضاً لاستعادة أو تعزيز المجاري والأنهار المتدهورة القائمة، وذلك بإعادة ربط الفيضان وإعادة إنشاء مجتمعات محلية محلية لزراعة الأراضي الرطبة، وتعالج نوعية المياه وتشتت الموئل ومخاطر الفيضانات في آن واحد، ويطبق مفهوم " غرفة النهر " على نطاق واسع في هولندا ويكتسب الآن الاهتمام في الولايات المتحدة، الأماكن التي تبنى فيها استراتيجيات الفيضانات.

الابتكارات في مجال السياسات والتمويل

وتكتشف المدن أن رسوم خدمات مياه الأمطار، ومنح الهياكل الأساسية الخضراء، وبرامج القروض المنخفضة الفائدة (مثل الصندوق الدائر للدولة للمياه النظيفة التابع لوزارة الصحة البيئية) يمكن أن تغطي تكاليف التشييد الأولية، وقد نفذت بعض البلديات " قروض البنية التحتية للمياه العواصف " التي تسمح للمطورين بتقليص رسوم مياه العواصف عن طريق تركيب الأراضي الرطبة في الموقع، حيث أن هذه الآليات المالية أصبحت أكثر انتشارا، فإن الحجة الاقتصادية للأراضي الرطبة تقوي.

الخلاصة: دورة ضرورية للمدن القرن الحادي والعشرين

إن إدماج الأراضي الرطبة في الهياكل الأساسية الخضراء الحضرية ليس مجرد ضرورة إيكولوجية جيدة، بل هو ضرورة تشغيلية للمدن التي تواجه تصعيد الأمطار والشبكات الناشئة في مجال الصرف الصحي، وهذه النظم الحية توفر مجموعة قاهرة: الحد الفوري من الفيضانات، وتحسين نوعية المياه في الأجل الطويل، والمكاسب الناجمة عن التنوع البيولوجي، والتكيف مع المناخ، وتحسين نوعية الحياة بالنسبة للمقيمين، وفي حين أن التصميم والصيانة يتطلبان اهتماماً دقيقاً، فإن سجل التدفق من سنغافورة إلى نيويورك يبين أن المكافآت لا تزال قائمة على التحديات الحضرية.

External Resources for Further Reading:]