Кіріспе

Тұрақты су бұру жүйелері (сонымен қатар, SuDS, SUDS немесе тұрақты қалалық су бұру жүйелері деп те аталады) - суды басқарудың қазіргі заманғы су бұру жүйелерін табиғи су процестерімен сәйкестендіруге бағытталған және үлкен жасыл инфрақұрылым стратегиясының бөлігі болып табылатын тәжірибелер жиынтығы. SuDS-тің күш-жігері қалалық дренаж жүйелерін дауыл толқыны, топырақ пен биофильтрация сияқты табиғи су айналымының құрамдас бөліктерімен үйлесімді етеді. Бұл әрекеттер адамның дамуы табиғи су айналымына, әсіресе жер бетінен ағып кету және судың ластану үрдісіне әсерін азайтуға мүмкіндік береді. Соңғы онжылдықта қалалардың дамуы табиғи ортаға қалай әсер ететінін түсіну, сондай-ақ климаттың өзгеруі мен тұрақтылыққа деген алаңдаушылық артқаны үшін SuDS танымал болды. СуДС-да қаладағы су бұру жүйелерін табиғи су бұру жүйелеріне немесе жер телімдеріне мүмкіндігінше тиімді және тез интеграциялау үшін табиғи ерекшеліктерді еліктейтін құрама компоненттер қолданылады. SUDS инфрақұрылымы Ньюкасл-апон-Тайн қаласындағы "Blue Green Cities" демонстрациялық жобасының маңызды бөлігіне айналды.

Су бұру жүйелерінің тарихы

Дренаждық жүйелер ежелгі қалаларда 5000 жылдан астам уақыт бұрын табылған, соның ішінде миной, индус, парсы және мезопотам өркениеттері. Бұл су бұру жүйелері көбінесе жергілікті су тасқыны мен қалдық судың зиянды әсерін азайтуға бағытталған. Кірпіш немесе тас каналдардан жасалған қарапайым жүйелер ғасырлар бойы қалалық дренаж технологиясының көлемін құраған. Ежелгі Рим қалалары да төменгі жатқан жерлерді шамадан тыс жауын-шашыннан қорғау үшін су бұру жүйелерін қолданған. Құрылысшылар қалаларға тәтті су әкелу үшін су құбырларын салуға кіріскенде, қалалық су бұру жүйелері бірінші рет сумен жабдықтау инфрақұрылымына біріктірілген қалалық су циклі ретінде біріктірілді. Қазіргі заманғы су бұру жүйелері Батыс Еуропада 19 ғасырға дейін пайда болған жоқ, бірақ олардың көпшілігі ағынды су мәселелерін шешу үшін салынған. Бұған мысал ретінде Лондонның су құбыры жүйесін келтіруге болады. Сол кезде Темза өзені Лондонның су бұру жүйесінің негізгі бөлігі болды, адам қалдықтары тығыз орналасқан қалалық орталыққа іргелес суларда шоғырланды. Нәтижесінде бірнеше індет Лондон тұрғындары мен тіпті Парламент мүшелерін зардап шекті, соның ішінде 1854 жылғы "Брод-стрит" холера ауруы және 1858 жылғы "Ұлы иіс" оқиғалары. Халықтың денсаулығы мен өмір сүру сапасын сақтау үшін бірнеше бастама қолға алынды, олар ақыр соңында Жозеф Базалгеттің жобалауымен Лондонның заманауи кәріз жүйесін құруға әкелді. Бұл жаңа жүйе сумен тасымалданатын патогендер қаупін азайту үшін сумен жабдықтау көздерінен мүмкіндігінше алыс қалдық суды қайта бағыттауға бағытталған. Содан бері қалаларда су бұру жүйелерінің басым көпшілігі қоғамдық денсаулықты қорғау үшін осындай мақсаттарға ұмтылды. Соңғы онжылдықта климаттың өзгеруі мен қалаларды су басудың жеделдетуімен, экологиялық тұрақтылық үшін арнайы жасалған дренаждық жүйелер академиялық және практикалық ортада танымал болды. Ұлыбританиядағы толық басқару пойызын, оның ішінде көзді бақылауды пайдаланатын алғашқы орнықты дренаж жүйесі - бұл SuDS мамандары Роберт Брей Ассошиэйтс жасаған Оксфорд сервистік автокөлік бекеті. Бұл даму міндетті түрде "қалалық" аймақтарда болмауы мүмкін, сондықтан "қалалық" бөлігі қазіргі уақытта адастықты азайту үшін тасталады. Басқа елдерде басқа терминологияны қолдана отырып, ұқсас тәсілдер бар, мысалы, АҚШ-та ең жақсы басқару практикасы (BMP) және төмен әсерлі даму, Австралияда су сезімтал қалалық жобалау (WSUD), Жаңа Зеландияда төмен әсерлі қалалық жобалау және даму (LIUDD) және Жапонияда қалалық өзен алабының кешенді басқару. Қалалық тасқын суларын басқару 1970-ші жылдары ландшафт сәулетшілері аз әсерлі дамуға көбірек көңіл бөлгенде және инфильтрациялық арналар сияқты әдістерді қолдана бастағанда, көбірек дамый бастады. Бұл 21-ші ғасырдың басында, бұршақ суының инфрақұрылымы, ағып кетуіне жол беру үшін, көзге жақын жерлерге ену үшін танымал болды. Бұл "жасыл инфрақұрылым" термині пайда болған кезде болды.

Өмірбаян

Дәстүрлі қалалық су бұру жүйелері әр түрлі факторлармен шектеледі, соның ішінде көлемділік, зақымдану немесе қалдықтардан бөгелу және ауыз судың ластануы. Суды сумен тазарту жүйелері осы мәселелердің көпшілігін дәстүрлі су бұру жүйелерін мүлдем айналып өтіп, жаңбыр суын табиғи су көздеріне немесе өзендерге мүмкіндігінше тезірек қайтару арқылы шешеді. Қалалардың қарқынды дамып келе жатқаны кенеттен жаңбыр жауған кезде кенеттен су тасқыны көбейеді. Өсімдіктер аймақтары бетон, асфальт немесе шатырлы құрылыстармен алмастырылып, өткізбейтін беттерге әкелетін болса, бұл аймақ жаңбыр суын сіңіру қабілетін жоғалтады. Бұл жаңбыр жер бетіндегі судың суғару жүйелеріне бағытталады, көбінесе оларды тым көп жүктейді және су тасқынын тудырады. Барлық тұрақты су бұру жүйелерінің мақсаты - белгілі бір жердің су көздерін толтыру үшін жауын-шашынды пайдалану. Бұл су көздері көбінесе су деңгейінің, жақын маңдағы өзендердің, көлдердің немесе басқа ұқсас тұщы су көздерінің астында орналасқан. Мысалы, егер сайт консолидацияланбаған су қоймасының үстінде болса, онда SuDS жер бетіндегі қабатқа түскен барлық жаңбырды жер асты су қоймасына мүмкіндігінше тез бағыттауға тырысады. Бұл үшін SuDS судың басқа жерге тұтылмауын немесе қайта бағытталмауын қамтамасыз ету үшін әр түрлі өткізгіш қабаттарды қолданады. Көбінесе бұл қабаттарға топырақ пен өсімдіктер кіреді, бірақ олар жасанды материалдардан да болуы мүмкін. SuDS шешімдерінің парадигмасы басқаруға оңай, энергияны аз немесе мүлдем қажет етпейтін жүйе болуы керек (күн сәулесі сияқты қоршаған орта көздерінен басқа). ), пайдалануда тұрақты, экологиялық және эстетикалық жағынан тартымды. Бұл жүйелердің мысалдары: бассейндер (жаңбыр жаумаған кезде көбінесе құрғақ болатын, ылғалды ландшафты), жаңбырлы бақтар (құрғақ немесе шөптесін өсімдіктер өсетін, ылғалды ландшафты), швальдер (әдеттегідей құрғақ, кең түптегі арықтар), сүзгіш дренаждар (шагылмен толтырылған траншеялық дренаж), биоретенция бассейндері (өсу ортасының астында шагыл және / немесе құм сүзгіш қабаттары бар, ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалды ылғалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдыға, ылғалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдыға, ылғалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдыға, ылғалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдығалдыға, құлдығалдығалдығалдығалдыға, құлдығалдығалдығалдығалдыға, құлдығалдығалдығалдығалдығалдыға, құлдығалдығалдыға, құлдығалдығалдығалдығалдыға, құлдығалдығалдыға, құлдығалдығалдыға, құлдығалдығалдыға, құлдығалдығалдығалдығалдыға, құлдыға, құлдығалдығалдыға, құлдығалдыға, құлдығалдыға, құлдыға, құлдығалғанға, құрғана, құрғана, құрғана, құрғана, құрғана, құрғана, құрғана, Су-су жүйелері туралы көпшілік арасында қалыптасқан қате пікір - олар құрылыс алаңында су басуды азайтады. Шын мәнінде, SuDS бір жердің жер бетіндегі суды дренаждандыру жүйесі басқа жерлерге әсерін азайтуға арналған. Мысалы, көп жерлерде кәріз сулары көбейіп барады. Құрлық үстінде асфальт төсеу немесе құрылыс салу кенеттен су басуға әкелуі мүмкін. Бұл ағынды сулар кәрізге кіргенде оның сыйымдылығынан асып, ағып кетуі мүмкін. SuDS жүйесі сайттан шығатын суды азайтуды немесе жоюды мақсат етеді, осылайша әсерді азайтады, идеясы барлық даму сайттары SuDS-ті енгізсе, онда қалалық кәріз су тасқыны проблемасы аз болады. Қалалық су бұзылыстарын сумен тазарту жүйелерінен айырмашылығы, СуДС жер асты суларының сапасын сақтауға және жақсартуға көмектеседі.

Жаңбыр бақтары

Жаңбыр бақтары - суды жинап алуды қолдана отырып, жауын-шашын суларын басқарудың бір түрі. Жаңбыр бақтары - бұл ландшафттағы жауын-шашын суын шатырлардан немесе тротуардан жинауға арналған бұталар мен өсімдіктер отырғызылған, жаңбыр суының жер астына баяу сіңуіне мүмкіндік беретін жаңбыр бақтары жаңбыр суын ұстап, ластаушы заттарды сүзгілеу және жер асты суын қайта зарядтау арқылы табиғи ландшафт функцияларын еліктейді. 2008 жылы жүргізілген зерттеуде жаңбыр бақтары мен жауын-шашын суларын отырғызушыларды қалалық аумақтарға енгізу оңай екендігі түсіндіріледі, онда олар құрғақшылықтың әсерін азайтып, жауын-шашын суларының ағып кетуіне көмектесіп, көшелерді жақсартады. Шұңқыр суын отырғызушылар басқа көшелердің арасына оңай орналаса алады және арақашықтық тығыз жерлерде өте жақсы.

Төменгі ағызу құбырының ажыратылуы

Төменгі су ағысын ажырату - бұл жасыл инфрақұрылымның бір түрі, ол төбедегі су ағысын кәріз жүйесінен бөліп, төбедегі су ағысын өткізгіш беттерге қайта бағыттайды.

Жауын-шашын суларын басқаруға арналған пайда

Жасыл инфрақұрылым су жолдарын таза және салауатты етіп екі жолмен сақтайды: суды ұстап қалу және судың сапасы. Жасыл инфрақұрылымның әртүрлі стратегиялары жаңбырды жалған жерде ұстап, оны жерге сүзгілеуге, жер асты суларын толтыруға, атмосфераға булану арқылы қайта оралуға немесе ландшафттық көркейту сияқты басқа мақсаттар үшін қайта пайдалануға мүмкіндік береді. Судың сапасы басқа су арналарына түсетін жауын-шашын суының мөлшерін азайту және ластаушы заттарды жою арқылы да жақсарады. Өсімдіктер мен топырақ жауын-шашын суларынан ластаушы заттарды алу мен жоюға көмектеседі. Бұл процестер ағып жатқан судағы көптеген ластаушы заттарды ыдыратады немесе жинап алады.

Су басудың азаюы

Климаттың өзгеруі қарқынды түрде қарқынды болып, қатты дауылдар жиілеп, су тасқыны мен кәріз жүйелерінің толып кету қаупі де артады. EPA мәліметтері бойынша, 100 жылдық су тасқыны алаңының орташа көлемі алдағы он жылда 45%-ға өседі. Тағы бір көбейіп келе жатқан проблема - қаладағы су тасқыны. Бұл су өткізбейтін жерлерге жаңбырдың көп түсуінен туындайды. Қаладағы су тасқыны көршілікті қиратуы мүмкін. Олар әсіресе азшылықты және аз табысты аудандарды қамтиды және артында астма және көңбелек аурулары сияқты денсаулық мәселелерін қалдыруы мүмкін. Жасыл инфрақұрылым су тасқыны қаупін азайтады және жауынды кәріздер мен су жолдарынан алып тастап, оны түскен жерінен ұстап, қоғамдастықтардың климатқа төзімділігін арттырады.

Сумен қамтамасыз етудің ұлғаюы

Қалалық жерлерде жауған жаңбырдың жартысынан астамы су өткізбейтін жерлерге түседі. Жасыл инфрақұрылымның әдістері жауын-шашын суларын жинап, жер асты суларын толтыруға немесе ландшафтты жақсарту сияқты мақсаттар үшін жинауға мүмкіндік беру арқылы ағып кетуді азайтады. Жасыл инфрақұрылым жауын-шашынды сақтауды қолданады. Шатырдың үстіне түскен жаңбырдың 75 пайызы басқа мақсаттар үшін пайдаланылуы мүмкін.

Жылуды басқару

Қаланы қараңғылықпен жауып тұрған, қызған жердің көп бөлігі қоршаған ортаға табиғи жерлерге қарағанда көбірек жылуды сіңіріп, шығарады. Бұл ауа температурасының көтерілуіне себеп болатын қалалық жылу арал эффектісі. EPA-ның бағалауы бойынша, бір миллион немесе одан да көп тұрғыны бар қаланың ауа температурасы қоршаған аумақтардан жоғары болуы мүмкін. Жасыл шатырлар мен басқа да жасыл инфрақұрылым түрлері өсімдіктерді пайдалану арқылы ауа сапасын жақсартуға және смогты азайтуға көмектеседі. Өсімдіктер салқындату үшін тек қана көлеңке бермейді, сонымен қатар көмірқышқыл газы сияқты ластаушы заттарды сіңіреді және булану және булану арқылы ауа температурасын төмендетуге көмектеседі.

Денсаулыққа арналған жәрдемақылар

Су сапасын жақсарту, ауа температурасын және ластануды азайту арқылы жасыл инфрақұрылым халық денсаулығына көптеген пайда әкеледі. Салқын және таза ауа ыстықпен байланысты ауруларды, мысалы, шаршау мен ыстық соққы, сондай-ақ астма сияқты тыныс алу жолдарымен байланысты ауруларды азайтуға көмектеседі. Таза және сау су жолдары ластанған сулар мен теңіз өнімдерімен байланысты аурулардың азаюын білдіреді. Жасыл желектер дене белсенділігін арттырып, психикалық денсаулықты жақсартады. Жасыл инфрақұрылымды іске асыру шығындары көбінесе аз, дренажды шығындарды жою үшін жаңбыр бағын отырғызу туннель қазу мен құбырларды орнатудан арзан. Бірақ арзандамаған жағдайда да, жасыл инфрақұрылымның ұзақ мерзімді тиімділігі бар. Жасыл шатырлар кәдімгі шатырларға қарағанда екі есе ұзаққа созылады, ал ағынды тротуарларды жөндеудің арзан шығындары ұзақ мерзімді инвестицияны қамтамасыз етеді. Айова штатының Вест-Юнион қаласында бір ғана автокөлік тұрағының өмір бойына дәстүрлі асфальт орнына өткізгіш тротуарларды қолдану арқылы 2,5 миллион доллар үнемдеуге болады. Жасыл инфрақұрылым өзендер мен көлдерден алынатын ауыз судың сапасын жақсартады, бұл тазалау мен тазартуға байланысты шығындарды, кейде 25 пайыздан астамға дейін азайтады. Жасыл шатырлар жылу мен салқындату шығындарын азайтады, энергияны 15 пайызға үнемдейді.