Table of Contents
ערים מאוכלסות בחריפות ניצבות בפני איום גובר מפני מים סוערים.מערכות ניקוז מסורתיות – המיועדות למשקעים פחות אינטנסיביים ולנחיתות באוכלוסייה נמוכה יותר – הרבה יותר גבוה מיכולתן של סערות כבדות.התוצאה: רחובות צפופים, תפירה מבוהלים, נתיבי מים מזוהמים ומיליוני דולרים בנזקי טבע.עם שינויי אקלים מביאים משקעים תכופים יותר, קשים, הכרחיים לניהול מחדש של מים עירוניים מעולם לא היו יותר, וחוקרים את האתגרים המתקדמים יותר, והופכים את האתגרים המתקדמים יותר, והופכים אתגרימים ירוקים, והופכים את האתגרים המתקדמים יותר, והופכים את הרשתות הירוקות, אשר מתחומים חדשים, כדי לשפר את האתגרים של תשתיות ירוקות, והופכים את הסביבה, והופכים אתגרימים, והופכים אתגרימים, והופכים אתגרי איכות הסביבה – עם שינויי אקלים, והופכים אתגרימים, והופכים אתגרימים.
המשבר הגדול של Urban Stormwater Management
אורבניזציה יוצרת נופים הנשלטים על ידי משטחים לא מוחשיים – אזורים, כבישים, מגרשי חניה ומדרכות.בניגוד לקרקע טבעית, פני השטח האלה מונעים מים גשם מחדירה לקרקע.במקום, מים זורמים במהירות, איסוף נפח ומהירות כפי שהוא נוסע.ביעים טיפוסיים לפני התפתחות, רק 10-20% מהגשם מתפוגגים; השאר במזמים או מחלחלים לפני כ- 50%, יכולים להגיע לכדי סערות גבוהות יותר.
(הופנה מהדף "שינוי האקלים" (Valmer Air) יש יותר לחות, מה שמוביל לתנודות כבדות יותר ואירועים תכופים יותר של עננים (FLT:0) סערות של 100 שנה על פי 1 - אירוע עם סיכוי שנתי של 1% של התרחשות - הוא כעת צפוי להתרחש בכל 20-30 שנים באזורים רבים קיימים, בגודל של סטטיסטיקות היסטוריות, הם לא מספיקים של מים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 עלות, 000, 000, 000, 000 עלות, 000 עלות, 000 עלות, 000, 000 עלות, 000 עלות, 000, 000, 000, 000 עלות, 000 עלות, 000 עלות עלות עלות עלות עלות, 000 עלות, 000 עלות, 000, 000 שנים עלות עלות, 000 עלות, 000 עלות, 000 עלות על פני כדוריות, 000 על פני כדוריות, 000 שנים באזורים רבים של מערכות חירום, 000, 000, 000, 000 שנים באזורים רבים, 000 שנים באזורים רבים של מערכות שטף, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים באזורים רבים של שטף, 000, 000, 000 שנים עלות, 000, 000, 000, 000
מחסור בקרקע בערים צפופות מקש על בניית תשתיות מים קונבנציונאליות – צינורות גדולים, אגן שימור ומתקני טיפול.מעל הקרקע הוא בפרומיה, ומסדרונות שירות תת קרקעיים כבר צפופים עם גז, מים, חשמל, וקווי טלקום.כל פתרון חייב לעבוד בתוך מגבלות מרחביות הדוקות אלה תוך ניהול נפחי ההמראה המתמידים.
פתרונות הנדסה חדשנית עבור גשם מים ערוץ
מהנדסים, מתכננים עירוניים, ואקולוגים משתפים פעולה בדור חדש של גישות ניהול מים סערות שעובדות (FLT:0withveFLT:1 תהליכים טבעיים ולא להילחם בהם.הפתרונות האלה מתוארים לעתים קרובות כמו FLT:2naturesFLT 3:0 עם FLT 3: 4hybriated אפור-ירוק FLT:5 מערכות המפתח הוא לגשם, שבו הוא זורם לתוך הקרקע, או לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט
תשתיות ירוקות ב- Scale
תשתיות ירוקות (GI) משתמשות בצמחייה, אדמה ותהליכים טבעיים כדי לנהל את מי הסערה.בניגוד צינורות " ⁇ " מסורתיים וערוצי בטון, GI מחקה הידרולוגיה לפיתוח מוקדם.זה לא פתרון יחיד אלא לוח של טכניקות שניתן לשכב לאורך כל העיר.
גגות ירוקים וקירות
גגות ירוקים מורכבים ממגרן עמיד למים, שכבת ניקוז, צמחייה בינונית ובצורת-סובייקטיבית.הם סופגים מים גשם, עיכובים בריצה, ולהפחית את זרימת השיא (גג ירוק נרחב (6-20 ס"מ של תת-קרקעי) יכולים לשמור על 50–80% מהמשקעים השנתיים, בהתאם למעמקים ולאקלים יחיד, השמירה נמוכה יותר, אך הסגת השיא עלולה להיות כמה שעות - מספיק לצמצום של חום ולהפחית את הטמפרטורות ירוקות, אך כיום, אם כיפות פחות.
אפשרויות לPrimable Fabements
(ב) ריצוף עצום – כולל בטון כבד, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
ניו יורק Wetlands, Rain Gardens ו- Bioswales
(בלטינית: Urban wetlands are Built רדוד דיכאון נטועים עם צמחייה ילידת אשר מעכבת ומתייחסת למים סערות.הם מספקים בית גידול, בילוי והטבות אסתטיות. גינות גשם קטנות יותר, לעתים קרובות ממוקמים בחצרות מגורים או לאורך רחובות, והם נועדו לספוג מגגות וכבישים.Bioswales הם ליניאריים, צומחים כי הם מעבירים ומטפלים תוך שטף של עיר, כולל אלפי סערות ירוקות של מים וגנים סביבתיים.
מערכות חכמות
האינטרנט של דברים (IoT) חיישנים ובקרת זמן אמת (RTC) משנים ניקוז קונבנציונלי לתוך רשתות הסתגלות, חכמות.חיישנים להציב צינורות, אגן לתפוס, וערוצים פתוחים לפקח על רמות מים, שערי זרימה, ועוצמה גשם. נתונים אלה מזינים לתוך פלטפורמה ניהול מרכזי המשתמש אלגוריתמים כדי להתאים שסתום, השערים, משאבות דינמיות.
לדוגמה, במערכות ניקוז עם מיכלי אחסון או צינורות גדולים, מפעילי יכולים להסיט מראש את רכיבי האחסון האלה לפני סערה צפויה, יצירת יכולת. הפוך, אם סערה עולה על תחזיות, המערכת יכולה להסיט את זרימת הנפץ הזרם או לשלב את תאי הביובורד של שכונות אחסון נמוכות יחסית.
גשם יורד וחזור
גשם מים קציר (RWH) לוכד את ההמראה מגגות או משטחים אחרים ומאחסן אותו ב cisterns או טנקים לשימוש מאוחר יותר.זה מפחית את הנפח נכנס למערכת הניקוז ומספק מקור מים מקומי ליישומים שאינם ניתנים להשגה - השקיה, שירותים פלושינג, מגדלי קירור ותהליכים תעשייתיים יחיד 10,000 ליטרים יכול להפחית את הסופה השנתית משיעור טיפוסי של 30–5, בהתאם לתבניות גשם ו- 30.
אזורי גשמים עירוניים בקנה מידה גדול (מצטבר) הוא גם אפשרי. בטוקיו, ה-FLT:0RyogokuFLT:1 מחוז משתמש ברשת של כורים תת-קרקעיים מתחת לפארקים וכיכרות ציבוריות כדי לאסוף גגות עבור השקיה פארק וניקוי רחוב, אך ניתן לשלב את שערי מים חמים ולהפחית את מחירי המים הצפופים; 2PUBFLT 3 (סוכנות המים הלאומית) אשר מסדירים חדשים, אשר משמשים להורדת מים, אך ורק להורדת מים ולהפחית את רמת מים ירוקה.
אחסון תת-קרקעי וחדירה
כאשר שטח פני השטח הוא נדיר, פתרונות תת-קרקעיים נעשים הכרחיים.מנהרות מעצר גדולות, כגון FLT:0 (Deep TunnelFLT:1 למערכות בשיקגו (TARP) ו- מילווקי, לאחסן מיליארדי ליטרים של מי סערות משולבות וביוב במהלך סופות שימורים עד שקיבולת הטיפול תהיה גבוהה וקשה לבנות, הם מספקים הגנה מסיבית יותר של מחסנים של שטח של 2, 000 מטר רבועים או שטח אחסון של שטח של שטח של שטח אחסון מגנטיים, או שטח של שטח אחסון מגנטיים (FROM) או שטח אחסון של 2, 4, 4, 000 מפלט מפלטים (D2, 000) או שטח אחסון שטח אחסון שטח אחסון שטח אחסון שטח אחסון של שטח אחסון שטח שטח שטח שטח שטח אחסון שטח של שטח של שטח שטח אחסון שטח של שטח של שטח אחסון שטח שטח שטח שטח אחסון של שטח אחסון שטח אחסון שטח אחסון של שטח אחסון של שטח אחסון שטח אחסון שטח שטח אחסון שטח אחסון שטח שטח שטח שטח אחסון שטח שטח שטח שטח אחסון שטח שטח שטח אחסון של שטח אחסון של שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח אחסון של שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח שטח
מדיניות מסגרות וכלכלה
הנדסה חדשנית לבדה אינה מספיקה.ערים חייבות לאמץ מדיניות שמעודדת - או לדרוש - יישום של פתרונות אלה. ⁇ water Service עמלות על בסיס כמות השטח הלא-מעורר על נכס משותף בארה"ב וקנדה - בעלי נכסים אשר להפחית את המעבר באמצעות תשתיות ירוקות או יבול מים גשם על בסיס כמות של ערים, כמו פורטלנד, אורגון, מציעים סובסידיות ישירות להתקנה ירוקה או גינות אחרות, כמו גינות ירוקות.
(הופנה מהדף ניהול מים סערות באתר עבור התפתחויות חדשות:0)Low Impact Development (LID)FLT:1 הגישה כיום סטנדרטית בתחומים רבים של שיפוט, המחייבת כי שיעורי הפחתת הפיתוח מתאימים לרמות טרום פיתוח.פלי תכנון לשימוש בקרקע יכול גם להניא צמיחה מצפות, ולתכנן אזורים הוליסטיים נמוכים כמו פארקים או רטובים כי כפול כמו שיטפון של מסגרת פיתוח מים משולבים (FIU)
מחקרים על ערים גלובליות
סינגפור: ABC Waters Program
סינגפור, עיר טרופית עם יותר מ 5.6 מיליון אנשים, מתמודדת עם גשם חד משמעי וקרקע מוגבלת מאז 2006, FLT:0Active, Beautiful,נקי מים ווטרסמב" 1 (ABC Waters) תוכנית הפכה קנביות קונקרטיות ורוקחת לתוך זרמים טבעיים, רטובים, ומחבט כי לנהל סערות תוך מתן מודעות מעל 35 שנים, הושלם פילטרים עירוניים, כולל קינדרומים, 000 ק"מ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ק"מ, 000, 000 ק"מ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ק"מ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ק"מ, 000, 000, 000 ק"מ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לתוך ⁇ , 000 ק"מ, 000 לתוך ⁇ , 000 ק"מ, 000 ק"מ, 000 ק"מ, 000 ק"מ, 000 ק"מ, 000 לתוך זרם לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם מים זורמים לתוך זרם
ניו יורק: עמידות לענן
בעקבות הוריקן סנדי (2012) וכמה אירועי גשם קיצוניים, העיר ניו יורק השיקה את תוכנית החוסן (FLT:0) ותוכנית החוסן של שימורים (Cloudburst Resilience Program) בשנת 2016 הגישה משלבת תשתיות ירוקות (גנים של דגנים, ⁇ ) עם מיכלי אחסון חכמים מבוקרים ומתכננים מחדש של חללים ציבוריים.בדרום ברונקס, אתר 1.5 דונם הפך הרבה חניה לפארק ששומר על פני שטח של 1.3 מיליון ליטר מים ומופעל על מנת לענות על מנת למנוע סערות מים ולהפחית את שערי מים ולהפחית את הצפות.
תוכנית ניהול ענן: Cloudburst Management Plan
קופנהגן, דנמרק, כוללת תוכנית ניהול מקיפה:0 (Cloudburst Management PlanveFLT) 1 (2012) לאחר שיטפון הרסני בשנת 2011 גרם ליותר ממיליארד דולר לנזק.התוכנית משתמשת בגישה "כחול-ירוקה": מיטות גשם, גגות ירוקות, ורחובי שימור משולבים בתוך העיר הנוכחית של תשתיות קרקעיות והגנתיות אחרות.
טוקיו: Metropolitan Outer Underground Discharge Channel
ערוץ השחרור התת-קרקעי הגדול של טוקיו הוא אחד מתקני מי הסערה הגדולים בעולם שנבנה בין 1993 ל-2006, הוא מורכב מ-6.4 ק"מ של מנהרות 50 מטר מתחת לאדמה, המחובר לטנקים ענק (25,000 מ'2) עם משאבות מסיביות שיכולות לשחרר 200 מ' לשנייה אל נהר אדוגאווה.המערכת מגנה על טוקיו מפני שיטפונות קטסטרופליים במהלך קלפיות וגשמים.
הדרך Ahead: AI ואקלים הסתגלות
ניהול מים עתידיים יסתמך יותר ויותר על אינטליגנציה מלאכותית (AI) ולמידה של מכונות. מודלים חיזויים כי מכ"ם מזג האוויר המקיפים, חיישנים של IoT, ונתונים היסטוריים יכולים להזהיר את מפעילי ככל הנראה להציף שעות מראש, ומאפשרים אמצעים פרואקטיביים כמו רמות מים נמוכות יותר מראש במתקני אחסון או חסימת מחסומים מתקדמים. אלגוריתמים למידה כוח מחדש יכולים להתאים את השליטה בזמן אמת של רשתות ניקוזנות שלמות, איזון עם יכולות טיפול רבות כבר לשפר את יעילותם תפעוליים.
תכנון עירוני ארוך טווח חייב גם לקחת בחשבון את אי הוודאות של האקלים במקום לתכנן "סערה עיצובית" יחיד מהנדסים מאמצים גישות גמישות, הסתגלות - בנייה באדום, over-sizing מרכיבים מרכזיים, ותכנון להחלפת הדרגתית של תשתיות ההזדקנות עם פתרונות כחול-ירוקים רב-תפקודיים.
מסקנה
ערים מאוכלסות בחושיות אינן יכולות להרשות לעצמן להתעלם מהאיום הצומח של הצפה העירונית.הפרדיגמה הישנה של "הסתלק מהר ככל האפשר" כבר לא עובדת בעולם של גשם מעצימים ומרחב מוגבל.פתרונות הנדסיים חדשניים – תשתיות ירוקות, רשתות ניקוז חכמות, קצירת מים גשם ומחסן תת-קרקעי – מחלישים חלופות מבוזרות, מתמזגות עם מדיניות תומכת וגישות נדל"ן, ומחמות לספוגות חדשות, משפרות של מים, ומחזקות, ומחזקות, ומחזקות את סביבת אחסון במים חדשים, ומחזקות, ומחזקות, ומחזקות, ומחזקות, ומחזקות-ממים, ומחזקות-ממים, ומחזקות-מחדשת-משפרות-מחדשת-מחדשת-מחדשת את סביבת אחסון תת-מחדשה, ומחזקות-מחדשה, ומחזקות-מחדשה, ומחזקות-מחדשת-בקרובות-מחדשה, מתחומים חדשים, מתחומים חדשים, ומחזקות-בערימות-בדומה לערים של שטח-מחדשה, משפרות-מחדשת-מחדשת-בערימות-מחדשה
- (ב) [ה] [ה]] [התשתיות הירוקות] [הגגות הירוקות, לוחות ריצוף, ביו-שוואים] מקטין את ההפוכה והמסננים את המזהרים.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ,0) ,Rainwater HarvestingingFLT 1:1, פחות מעצורים את הביקוש במערכות מים מרוקנות וניקידות.
- (ב) ,0) , תחת אחסון שטח (FLT:1) מספק מעצר גדול באזורים מוגבלים בחלל.
- ערים גלובליות כמו סינגפור, ניו יורק, קופנהגן וטוקיו מוכיחות כי פתרונות אלה הם מעשיים והיקףיים.
הדגשת גישה הוליסטית, המונעת נתונים לניהול מים סוערת אינה רק אתגר הנדסי – זהו צורך דחוף בעתיד העירוני עמיד בפני אקלים.