Table of Contents
إن التوسع السريع في الأسطح غير المزروعة في البيئات الحضرية قد أدى إلى تغيير جذري في دورة المياه الطبيعية، مما يؤدي إلى زيادة حجم المياه، وارتفاع معدلات الذروة، وتدهور نوعية المياه في استقبال أجسام المياه، حيث أن الهياكل الأساسية الرمادية التقليدية، والغطاءات، وأحوالها المركزية - لا تُغلب إلا بسبب أحداث عواصف أكثر حدة تُسبب تغير المناخ، وفي الاستجابة للمناظر الطبيعية، والمخططين الحضريين، والمهندسين.
الحاجة العاجلة إلى مواهب المناطق الحضرية الحساسة من المياه
وتوثق نتائج إدارة مياه الأمطار التقليدية توثيقاً جيداً، إذ أن الركض من السقف والطرق وقاعات الوقوف يجمع الملوثات - بما في ذلك المعادن الثقيلة والهيدروكربونات والمسببات للأمراض والمغذيات الزائدة - وتتدفقها مباشرة إلى المجارير والأنهار والبحيرات، وهذا التلوث، المعروف باسم " الركض الحضري " ، هو أحد الأسباب الرئيسية لتدهور نوعية المياه في الولايات المتحدة.
وتتصدى هذه الهياكل الأساسية الخضراء المتعددة الوظائف، التي كثيرا ما يشار إليها باسم التصميم الحضري الذي يراعي المياه أو التنمية المنخفضة الأثر، مباشرة لهذه التحديات عن طريق إعادة دورة المياه الطبيعية، والهدف الأساسي هو الاستيلاء على المياه الجوفية ذات الصبغة العالية، ومعالجة هذه المياه التسلل، والتهرب منها، بالقرب من مصدرها، ويتم ذلك عن طريق شبكة موزعة من النظم المحتوية على نباتات وأسطح قابلة للتداول تُعدّ مُثبطاً.
المبادئ الأساسية لتصميم المياه العتيقة
إن تصميم مشهد يُدار بنجاح هطول الأمطار في الوقت الذي يدعم فيه استخدامات أخرى يتطلب فهما واضحا لعدة مبادئ مترابطة، وهذه المبادئ تسترشد باختيار وتقسيم وتنسيب سمات محددة لإنشاء نظام متماسك ومرن.
اللامركزية في مراقبة المصادر
وبدلا من جمع المنافذ من المناطق الكبيرة ومعالجتها في نقطة نهاية واحدة، تدير المناظر المتعددة الوظائف المياه حيث تقع، وهذا النهج اللامركزي يقلل العبء على الهياكل الأساسية في المجرى ويوزع المنافع الإيكولوجية في جميع أنحاء مستجمعات المياه، وتشمل الاستراتيجيات توجيه الركض السطحي إلى الحدائق المتاخمة للأمطار، وتركيب المهدئات الدائمة في ممرات وقوف السيارات، واستخدام ملوثات مياه العواصف على طول الكوابس.
التسلل، الإجلاء، إعادة الاستخدام
فالآليات الرئيسية لخفض حجم الجرعات هي التسلل (تغطي المياه في التربة)، والتبخر (المياه التي تستوعبها النباتات وتطلق كبخار)، وجني المياه المزروعة للاستخدامات اللاحقة) وتستلزم التصميمات اللازمة للتسرب في المياه السطحية فهماً شاملاً لظروف التربة المحددة في الموقع، بما في ذلك النسيج والهيكل ومعدلات التسلل.
نهج التدريب على العلاج
كما أن إزالة الملوثات البصرية يتم عن طريق تحويل مياه العواصف من خلال سلسلة من أفضل الممارسات الإدارية، التي كثيرا ما تسمى قطار المعالجة، مثلا، أن الهروب من موقف السيارات قد يتدفق أولا إلى شريط مرشّح نباتي، ثم يمتد إلى ممر حيوي لنقله وعلاجه قبله، وأخيرا إلى خلية للاستيلاء على الأحياء من أجل التسلل والتطهير.
التكامل المجتمعي وإمكانية الوصول
ومن المشهد المتعدد الوظائف حقاً أن الناس يريدون السكن، وينبغي تصميم سمات مياه العواصف باعتبارها أصولاً تعزز خبرة المستخدمين، وليس كمرافق مسيّجة أو غير متاحة، كما أن حديقة الأمطار التي تم تصميمها جيداً يمكن أن تتضمن جدران الجلوس والمسارات والعلامات التعليمية، ويمكن أن يضاعف حوض الاحتجاز كميدان رياضي أو كمين للتوسع في المياه في معظم السنة، ولا يمكن إلا أن يخلق الماء أثناء الأحداث الرئيسية التي تتدفق فيها العواصف.
مجموعة شاملة من رسوم التصميم
ولدى مهندسي المناظر الطبيعية مجموعة متنوعة من السمات والتكنولوجيات التي يختارونها عند تصميم مشهد مائي مراعي للبيئة، ويعتمد اختيار خصائص محددة على القيود على المواقع، وظروف التربة، ومناطق الصرف، واستخدام الأراضي، والأهداف المجتمعية، وفيما يلي بعض العناصر الأكثر فعالية واستعمالا على نطاق واسع.
نظم الاستبقاء البيولوجي والحدائق المائية
فالاحتفاظ بالأحياء هو أكثر الممارسات انتشاراً واتباعاً في إدارة مياه العواصف، حيث إن خلية الاستبقاء الأحيائي، المعروفة عادة باسم حديقة الأمطار، عندما تطبق على نطاق سكني أصغر، هي كساد ضحل ومزروعة تلتقط وتعالج الرواسب، وهي تتألف عادة من عدة طبقات وظيفية: طبقة من الملوِّثات السطحية، وطبقة سميكة من وسائل التربة المصممة على الرمل، وهي طبقة محدودة من التربة (إنق)
نظم منح الأجرة القابلة للاشتعال
وتشكل الرصفات القابلة للرش حلاً حاسماً لإدارة الرش من مناطق كبيرة غير مستقرة مثل أماكن وقوف السيارات والبلوات والزوارق الجانبية، حيث تتيح مياه الأمطار أن تمر مباشرة عبر سطح المعبد إلى قاعدة مجمعة حجرية، حيث تخزن مؤقتاً وتسمح بالتسلل إلى التربة الأصلية أو تُطلق ببطء عن طريق تركيبة مصغرة، بما في ذلك تركيبات مسطحة قابلة للتحلل.
القضبان الخضراء والقضبان الزرقاء
وتشكل السقف الأخضر، المعروف أيضاً باسم السقف الحي، استراتيجية قوية لإدارة المياه الجاهزة على نطاق المبنى، وتتألف من حمض مائي، وطبقة تصريف، ومتوسطة الوزن، ونباتات مسببة للجفاف، وتزيد من سرعة تدفق المياه الخضراء، وتزيد من حجم الملوِّثات السطحية التي تنمو بسرعة 4-6 بوصة، وتزرع عادة بحجم أعلى من السقف.
قطاعي السواليس والملفات
فالسوارات ضحلة، وقنوات نباتية مصممة لنقل مياه العواصف أثناء تشجيع التسلل وإزالة الملوثات، وخلافاً للخصائص التقليدية أو التي تُستخدم فيها الطحالب الأحيائية في التربة المصممة، والنباتات الكثيفة، وفحص السدود لتباطؤ تدفق المياه، مما يسمح بالرسوب بالتسوية وربط الماء، وهي عنصر تدريبي ممتاز لمعالجة التدفق من الطرق البرية.
Stormwater Planters and Tree Trenches
وفي إطار كثرة المنافذ الحضرية، حيث تكون المساحة محدودة، تدمج مصانع مياه العواصف وخنادق الأشجار إدارة مياه العواصف مباشرة في الحق العام للطرق، وتخلق مزارع مياه العواصف أساسا خلسة من المياه الأحيائية التي تجمع مياه المجارير من الرصيفات المتاخمة والشوارع، وتوفر خضراء حضرية وتهدئة حركة المياه في بصمة مدمجة.
تحديد كمية الاستحقاقات المتعددة الوظائف
التحول نحو المناظر المتعددة الوظائف مدفوع باعتراف واضح بأن هذه النظم توفر مجموعة واسعة من الفوائد القابلة للقياس الكمي التي تتجاوز بكثير فوائد البنية التحتية للتصريف التقليدي، وهذه الفوائد تشمل الفئات البيئية والاجتماعية والاقتصادية، وتسهم في قدرة المدينة على التكيف عموما وفي قدرتها على التحمل.
إعادة نوعية المياه والقدرة على التكيف مع الفيضانات
والفوائد البيئية الأولية هي الانخفاض الكبير في كميات الملوثات التي تُفرغ لأجهزة المياه الحساسة، ويمكن أن تؤدي نظم الرعاية الأحيائية المصممة تصميماً جيداً إلى خفض إجمالي المواد الصلبة المعلقة بنسبة تزيد على 80 في المائة، ومجموع الفوسفور بنسبة 50 إلى 70 في المائة، ومجموع النيتروجين الموزع بنسبة 40 إلى 60 في المائة، ومن خلال ضبط ومعالجة أول بوصة أو اثنين من مشهد الأمطار - تدفأ الأول الذي يحتوي على أعلى تركيز لنظمة في ملوثات
التخفيف من تأثير جزيرة القوطين
ويمكن للمناظر الحضرية التي تهيمن عليها الأسطح المظلمة غير المزروعة أن تستوعب الطاقة الشمسية وتعيد إشعالها، وتخلق جزر حرارة حضرية أكثر دفئا من المناطق الريفية المحيطة بها، وتخفض سمات مياه الأمطار الغزيرة، بما في ذلك السقف الأخضر، والحدائق المائية، وخنادق الأشجار، وتكافح بنشاط فوق سطح الماء عن طريق التهرب من المياه، وتوفر غطاء مبرد داخل طبقة مياه مائية أقل.
تعزيز قيم الممتلكات والثبات الاقتصادي
وتظهر البحوث باستمرار أن الهياكل الأساسية الخضراء المجهزة جيدا والمناظر العامة ذات الجودة العالية تزيد من قيم الممتلكات المتاخمة، حيث أن رأس الشوارع المصممة بخنادق الأشجار، ومزارع مياه العواصف، والسيرات الجانبية الجذابة، تجذب الزبائن التجزئة وتدعم معدلات الإيجار المرتفعة، وتظهر المتنزهات المصممة بمواد مائية متكاملة مثل حديقة تانر سبرنغ أو الخطوط العليا، وهي مقصدات ذات بنية أساسية مؤثرة في السياحة والتنمية الاقتصادية.
الصحة المجتمعية والسلامة والارتباط الاجتماعي
وتشكل نوعية الأماكن المفتوحة العامة عاملا حاسما في الصحة المجتمعية والتماسك الاجتماعي، إذ أن المناظر المتعددة الوظائف، المصممة بمسارات المشي ومناطق الجلوس والعناصر الطبيعية لللعب المدمجة حول خصائص مياه العواصف، توفر أماكن آمنة ودعوة للنشاط البدني، والاسترخاء، والتفاعل الاجتماعي، وهذا أمر مهم بصفة خاصة في الأحياء التي لا تحظى بخدمات كافية، كما أن عملية تصميم وتشييد وصيانة هذه المناظر الطبيعية يمكن أن تشرك المجتمعات المحلية في خلق الفرص.
تنفيذ الملاحين ومبنىهم
ورغم ما ثبت من فوائد، فإن الاعتماد الواسع النطاق لمناظر المياه العواصف المتعددة الوظائف يواجه عدة حواجز مؤسسية وتقنية، مما يتطلب التغلب على هذه العقبات بذل جهود منسقة عبر التخصصات والالتزام الطويل الأجل بإدارة التكيف.
كسر في الوسط
ويتطلب تصميم مشهد متعدد الوظائف حقاً التعاون بين الإدارات التي كانت تعمل بصورة تقليدية في أعمال مستقلة ومتنزهات واستجمامات، ووسائل نقل، وتخطيط، كما أن سمة مياه العواصف التي تضاعف كمتنزه حي لا يمكن تصميمها أو الحفاظ عليها بنجاح إذا لم تنسق إدارة مياه العواصف والمتنزهات ميزانياتها ومعاييرها وجداولها، كما أن إنشاء أفرقة تصميم متكاملة واعتماد سياسات بلدية تتطلب صراحة التعاون فيما بين الإدارات في المشاريع العامة هو أول خطوة حاسمة.
الاستثمار في الإدارة الطويلة الأجل
فبخلاف الأنابيب غير المنظورة إلى حد كبير، لا تتطلب سوى القليل من الاهتمام، تحتاج خلية للاستبقاء البيولوجي أو نظام التمريض الدائم إلى عمليات تفتيش منتظمة، وحشيش، وتشويه، وإزالة الرواسب، ومكنسة، كما أن الافتقار إلى التمويل المخصص للصيانة الطويلة الأجل هو أحد أكثر الأسباب شيوعاً لفشل البنية التحتية الخضراء.
الاستفادة من الحوافز السياساتية والمالية
ويمكن أن تؤدي الأطر الفعالة للسياسة العامة إلى التعجيل باعتماد المناظر الطبيعية المتعددة الوظائف، حيث أن العديد من المدن قد وضعت رسوماً لفوائد مياه العواصف استناداً إلى حجم سطح غير متوفر على ممتلكات، كما أن هذه المشاريع توفر الائتمانات أو الخصومات للممتلكات التي تُقيم وتحافظ على البنية التحتية الخضراء في الموقع، وتخلق المرافق حافزاً مالياً قوياً لمالكي الأراضي الخاصة على المشاركة في إدارة مستجمعات المياه، ويمكن تعديل مدونات تقسيم المناطق البلدية بحيث تتطلب معايير الاحتفاظ بمياه في جميع المشاريع الإنمائية الجديدة.
رؤية لمستجمعات المياه الحضرية الميسرة
إن تصميم المناظر الحضرية المتعددة الوظائف التي تتضمن خصائص إدارة الأمطار هو أكثر من مجرد اتجاه تقني؛ وهو يمثل إعادة تشكيل أساسية للعلاقة بين المدن وبيئتها الطبيعية، ويتحول من نموذج للنقل السريع إلى واحد من النسيجات، والتسلل، والتهرب، ويستطيع أن يبدأ في استعادة السلامة الهيدرولوجية للمستجمعات المائية الحضرية.