Традиционные дренажные системы с трудом справляются с увеличением площади водонепроницаемых поверхностей, возникающих из-за роста городов и усиления режима осадков, вызванного изменение климата. Зелёная инфраструктура (ЗИ) — устойчивая, экономичная и экологически выгодная альтернатива — может помочь разрешить эту ситуацию.
Зеленая инфраструктура имеет важное значение для обеспечения чистой водой, смягчения последствий затоплениеи создание городов, устойчивых к изменению климата, поскольку они используют экосистемы и естественные процессы для управления ливневыми водами и защиты водоразделыВ этой статье будут рассмотрены различные преимущества, которые зелёная инфраструктура даёт экосистемам и сообществам, а также ключевые практики, способствующие устойчивой защите водоразделов.
Содержание
Что такое зеленая инфраструктура?
Для воспроизведения естественных гидрологических процессов сеть естественных и полуестественных систем, включая дождевые сады, биологические водосборы, водопроницаемые покрытия и зеленые крыши, называется «экологическая инфраструктура".
Система улавливания и фильтрации дождевой воды собирает и фильтрует её там, где она выпадает, управляя ливневыми водами непосредственно у источника, в отличие от традиционной «серой инфраструктуры» (труб, туннелей и дренажных систем). Помимо управления водными ресурсами, это экологичное решение способствует биоразнообразия, улучшает общественные зоны и качество воздуха.
Почему зеленая инфраструктура важна для защиты водоразделов
Дождевая и снеговая вода собирается и направляется в реки, озера и водоносные горизонты через водосборы, которые являются важнейшими экосистемами. Попадание неочищенных загрязненных ливневых стоков в эти системы ставит под угрозу качество воды, приводит к эрозии и наносит вред водным местообитаниям. «Зеленая» инфраструктура решает эти проблемы следующим образом:
- Уменьшение количества воды, поступающей в дренажные системы;
- Замедление стока ливневых вод;
- Естественная фильтрация загрязняющих веществ;
- Содействие экологическому балансу и устойчивому землепользованию.
Давайте более подробно рассмотрим, как GI сохраняет водоразделы.
Основные преимущества зеленой инфраструктуры для защиты водоразделов
В водоразделах зеленая инфраструктура (ЗИ) является устойчивым методом управления водными ресурсами и улучшения состояние окружающей среды. Зеленая инфраструктура управляет ливневыми стоками, улучшает качество воды и способствует биоразнообразию, внедряя естественные системы, такие как дождевые сады, биологические водосборы, водопроницаемые покрытия и восстановление водно-болотных угодий, в городскую и сельскую среду. Шесть основных преимуществ зеленой инфраструктуры для защиты водосборов:
- Управление ливневыми водами у источника
- Улучшение качества воды
- Пополнение подземных вод
- Сокращение городских наводнений
- Улучшение биоразнообразия и городских экосистем
- Экономически эффективный и устойчивый
1. Управление ливневыми водами у источника
Дождевые сады, биологические водосборы и водопроницаемые покрытия — примеры решений в области зелёной инфраструктуры, предназначенных для сбора и поглощения осадков у источника. Эта локализованная стратегия, значительно снижая объём и скорость ливневого стока, предотвращает переполнение городских ливневых стоков и возникновение наводнений ниже по течению.
GI снижает вероятность внезапных паводков, которые могут уничтожить имущество, помешать движению транспорта и подвергнуть опасности людей, контролируя сток воды у источника. Обеспечивая естественное удержание или впитывание воды, этот метод повышает устойчивость водосборных бассейнов и снижает нагрузку на стареющие канализационные системы, особенно в периоды обильных осадков.
Такое упреждающее управление, которое обеспечивает устойчивую замену традиционной «серой» инфраструктуре и способствует более сбалансированному гидрологическому циклу в водоразделах, становится все более важным, поскольку изменение климата приводит к увеличению частоты сильных штормов.
2. Улучшение качества воды
Масло, удобрения, тяжелые металлы и отложения – вот лишь некоторые из многочисленных загрязняющих веществ, которые ливневые стоки часто приносят в реки, озера и грунтовая вода, что резко снижает качество воды. Благодаря биологическим и химическим процессам, компоненты зелёной инфраструктуры, такие как растения, слои почвы и искусственные водно-болотные угодья, служат естественными фильтрами, улавливая и разлагая вредные загрязнители.
Более чистые водоёмы в результате такой фильтрации способствуют здоровью водных экосистем и гарантируют людям более безопасные источники питьевой воды. GI имеет решающее значение для сохранения экологического здоровья, снижения потребности в дорогостоящей очистке воды и сохранения биоразнообразия за счёт минимизации загрязнения на уровне водосбора.
Благодаря этому преимуществу ГУ является важнейшим инструментом для долгосрочной устойчивости водосбора, что особенно важно в городских условиях, где загрязнение стоков является постоянной проблемой.
3. Пополнение запасов грунтовых вод
Водопроницаемые покрытия, зелёные парковки и инфильтрационные траншеи — примеры технологий зелёной инфраструктуры, которые способствуют просачиванию дождевой воды через слои почвы и органическому пополнению подземных водоносных горизонтов. Этот метод особенно эффективен в засушливых районах, где грунтовые воды являются основным источником воды для экосистем, жилых домов и сельского хозяйства.
GI снижает спрос на поверхностные водные ресурсы и искусственные системы водоснабжения, такие как опреснение растений за счет улучшения пополнения водоносного слоя, что гарантирует стабильную подачу воды в засушливые периоды.
Этот устойчивый подход к управлению водными ресурсами смягчает последствия дефицита воды, способствует экологическому балансу и повышает устойчивость водосборных бассейнов. Способность GI укреплять запасы подземных вод подчёркивает его значимость как прогрессивного подхода к сохранению водосборных бассейнов в условиях растущего мирового спроса на воду.
4. Сокращение городских наводнений
Поскольку зелёная инфраструктура замедляет и удерживает излишки осадков, она эффективно снижает риск и последствия городских наводнений. Поглощая воду, такие объекты, как дождевые сады, водосборные бассейны и зелёные крыши, снижают нагрузку на стареющую «серую» инфраструктуру, такую как ливневые стоки и канализация.
Это снижает вероятность перелива сточных вод в периоды интенсивных осадков, что может привести к дорогостоящему ремонту, ущербу от воды и рискам для здоровья из-за загрязненной воды. Водосборные бассейны могут лучше противостоять суровым погодным явлениям, когда GI интегрированы в городское развитие, что повышает безопасность населения и продлевает срок службы существующей инфраструктуры.
Это преимущество GI имеет решающее значение для сохранения городских ландшафтов и обеспечения надежных систем управления водными ресурсами в местах, где в результате изменения климата выпадает больше осадков.
5. Улучшение биоразнообразия и городских экосистем
Восстановление зеленой инфраструктуры естественные среды обитания и способствует миграции диких животных в городских районах посредством проектов, включающих посадка городских деревьев, восстановление водно-болотных угодий и создание зелёных коридоров. Привлекая опылителей, таких как пчёлы и бабочки, эти факторы способствуют региональному биоразнообразию и росту сельскохозяйственного производства.
Кроме того, они обеспечивают экологическую связанность, что повышает устойчивость экосистем и позволяет видам адаптироваться к меняющимся условиям. В водоразделах GI минимизирует городские острова тепла, создавая тень, улучшает качество воздуха, фильтруя загрязняющие вещества, и делает города более комфортными для жизни и эстетически привлекательными.
Географическое положение является неотъемлемой частью инициатив по сохранению водоразделов и устойчивому развитию городов, поскольку оно способствует формированию более здоровых экосистем, что помогает поддерживать сбалансированную природную среду.
6. Экономически эффективный и устойчивый
Зелёная инфраструктура, как правило, обходится дешевле в долгосрочной перспективе, чем стандартная серая инфраструктура, хотя первоначальная установка может стоить дороже. Со временем зелёная инфраструктура помогает муниципалитетам, застройщикам и владельцам недвижимости сэкономить значительные средства, уменьшая ущерб от эрозии и наводнений.
В соответствии с экологическими целями, такими как сокращение выбросов углерода, устойчивая конструкция GI максимально использует естественные процессы и сокращает потребление ресурсов, таких как энергия для насосных станций. Благодаря своей доступности, GI является разумным вложением в защиту водосборных бассейнов, обеспечивая долгосрочные преимущества для местной экономики и экосистем.
GI выступает в качестве стратегического подхода к достижению баланса между экологическим здоровьем и экономической жизнеспособностью, поскольку сообщества ищут надежные и доступные по цене решения экологических проблем.
Общие практики создания зеленой инфраструктуры
Для управления ливневыми стоками, улучшения качества воды и содействия устойчивому сохранению водосборных бассейнов подходы, основанные на зелёной инфраструктуре, являются креативными и естественными альтернативами. Имитируя естественные процессы, эти методы снижают стоки, фильтруют загрязняющие вещества и способствуют пополнению грунтовых вод, что приносит пользу окружающей среде и местному сообществу. Здесь описывается каждая процедура с акцентом на её вклад в здоровье водосборного бассейна.
- Сады дождя
- Bioswales
- Водопроницаемые тротуары
- Зеленые крыши
- Городской полог деревьев
- Восстановление водно-болотных угодий
1. Сады дождя
Дождевые сады специально создаются для сбора и очистки ливневых стоков с водонепроницаемых поверхностей, таких как парковки, улицы и крыши. Это неглубокие, углублённые ландшафтные зоны, покрытые местными растениями. Вода из этих садов просачивается в почву, где органически фильтруется слоями почвы и корнями растений, удаляя загрязняющие вещества, такие как масла, осадки и питательные вещества.
Дождевые сады уменьшают количество воды, попадающей в дренажные системы, замедляя сток, что снижает риск эрозии и наводнений. Они представляют собой доступный и визуально привлекательный вариант для городских и пригородных водоразделов, а также способствуют улучшению местного биоразнообразия, предоставляя среду обитания для опылителей и других видов.
2. Bioswales
Неглубокие засаженные растениями канавы, называемые биодренажными канавами, предназначены для замедления и фильтрации ливневых стоков при их прохождении через ландшафты, особенно на таких участках, как парковки и дороги. Биодренажные канавы, выложенные местными травами, кустарниками и другими растениями, задерживают осадки, тяжёлые металлы и другие загрязняющие вещества, позволяя воде просачиваться в землю.
Улучшая качество воды перед её попаданием в ручьи или реки, этот метод фильтрации снижает нагрузку на городские дренажные системы. Помимо минимизации внезапных паводков за счёт управления пиковым стоком в периоды обильных осадков, биодожди способствуют экологическому благополучию, создавая микросреду обитания для насекомых и мелких животных, что укрепляет экосистему водосбора.
3. Водопроницаемые тротуары
Специальные материалы для мощения, такие как гравий или пористый бетон, называются водопроницаемыми, поскольку они позволяют воде просачиваться в подстилающий грунт, уменьшая сток воды и способствуя пополнению запасов грунтовых вод. Такие покрытия снижают эрозию и наводнения в мегаполисах, позволяя дождевой воде просачиваться, а не стекать в ливневые стоки, в отличие от обычных непроницаемых покрытий.
Они особенно эффективны для восполнения водоносных горизонтов и сохранения влажности почвы на парковках, пешеходных дорожках и автомагистралях с низкой интенсивностью движения. Водопроницаемые покрытия — разумный вариант защиты водосборных бассейнов, поскольку они улучшают качество воды и способствуют устойчивому городскому планированию, уменьшая объём загрязнённого стока.
4. Зеленые крыши
Зелёные крыши, устанавливаемые на зданиях, представляют собой озеленённые кровельные системы, которые поглощают дождевую воду, охлаждают здания и фильтруют загрязняющие вещества до того, как они попадут в дренажные системы. Эти крыши, состоящие из местных растений, водонепроницаемой мембраны и питательной среды, удерживают большое количество осадков, уменьшая объём стока, вызывающего городские наводнения.
Кроме того, они обеспечивают охлаждение и теплоизоляцию, уменьшая эффект городского острова тепла и улучшая качество воздуха, задерживая углекислый газ и пыль. В густонаселенных регионах зеленые крыши обеспечивают комплексное преимущество для здоровья населения и экологической устойчивости, повышая энергоэффективность зданий и обеспечивая среду обитания для насекомых и птиц.
5. Городской полог деревьев
Стратегически расположенные деревья, которые создают тень, собирают дождевую воду, улучшают качество воздуха и одновременно снижают объёмы ливневых стоков, образуют городской древесный полог. Благодаря транспирации деревья поглощают воду корнями и выделяют её через листья, уменьшая объём стока, попадающего в водоёмы.
Это снижение охлаждает мегаполисы, устраняет загрязняющие вещества, такие как оксиды азота, и помогает предотвратить эрозию и наводнения. Помимо преимуществ для водоразделов, городские древесные полога представляют собой гибкую и жизненно важную стратегию развития зеленой инфраструктуры для устойчивых городов, поскольку они улучшают эстетику сообществ, поддерживают дикую природу и создают зоны отдыха.
6. Восстановление водно-болотных угодий
Чтобы бороться с наводнениями, служить естественными фильтрами воды и обеспечивать среду обитания для различных видов, водно-болотные угодья необходимо восстанавливать или создавать. Эти участки с растительностью улучшают качество воды до того, как она попадает в реки или озера, замедляя сток и способствуя осаждению осадка и загрязняющих веществ, таких как азот и фосфор.
Кроме того, восстановленные водно-болотные угодья пополняют запасы грунтовых вод во время засухи и удерживают излишки воды во время сильных дождей, минимизируя ущерб от наводнений. Восстановление водно-болотных угодий — важная тактика сохранения и восстановления водоразделов, поскольку оно способствует сохранению биоразнообразия, предоставляя среду обитания для рыб, птиц и земноводных, тем самым повышая устойчивость экосистем.
Заключение
Чтобы бороться с наводнениями, служить естественными фильтрами воды и обеспечивать среду обитания для различных видов, водно-болотные угодья необходимо восстанавливать или создавать. Эти участки с растительностью улучшают качество воды до того, как она попадает в реки или озера, замедляя сток и способствуя осаждению осадка и загрязняющих веществ, таких как азот и фосфор.
Кроме того, восстановленные водно-болотные угодья пополняют запасы грунтовых вод во время засухи и удерживают излишки воды во время сильных дождей, минимизируя ущерб от наводнений. Восстановление водно-болотных угодий — важная тактика сохранения и восстановления водоразделов, поскольку оно способствует сохранению биоразнообразия, предоставляя среду обитания для рыб, птиц и земноводных, тем самым повышая устойчивость экосистем.
СОВЕТЫ
- Деградация земель, причины, типы, последствия и решения
. - 5 решений по экономии воды: от сбора дождевой воды до капельного орошения для устойчивого образа жизни
. - Что делается для улучшения качества воды в Нидерландах?
. - 10 лучших стратегий экологической устойчивости при построении вашего сообщества
. - 18 способов уменьшить углеродный след дома
Страстный эколог в душе. Ведущий автор контента в EnvironmentGo.
Я стремлюсь информировать общественность об окружающей среде и ее проблемах.
Это всегда было о природе, мы должны защищать, а не разрушать.