تاثیر شهرنشینی بر سیاست های مدیریت آبخیز

مقدمه: چالش شهرنشینی برای آبخیز

شهرنشینی در حال تغییر سیاره با سرعت بی سابقه است، زیرا مردم بیشتر به شهرها مهاجرت می کنند، مناظر طبیعی با بتن، آسفالت و ساختمان جایگزین می شوند، این تحول عواقب عمیقی برای آبخیزان دارد - سیستم های طبیعی که آب را تامین می کنند، فیلتر و تنظیم آب ما.

آبخیزها استاتیک نیستند؛ آنها سیستم های پویا هستند که به تغییرات در استفاده از زمین، آب و هوا و فعالیت انسانی پاسخ می دهند. شهرنشینی عوامل جدید را معرفی می کند - افزایش سطوح ناخوشایند، بارهای آلودگی و الگوهای زهکشی تغییر یافته - که می تواند ظرفیت طبیعی آبخیز را برای جذب، فیلتر و انتقال آب، در نتیجه، سیاست گذاران تحت فشار برای توسعه استراتژی های نوآورانه است که با استفاده از منابع زیست محیطی، به بررسی سیاست های حفاظت از آب، و برجسته کردن آب، و سیاست های برجسته کردن آب، و مراقبت از آب، بررسی سیاست های برجسته کردن آب، و سیاست های تصفیه آب، و برجسته کردن آب، و برجسته کردن آب، و سیاست های برجسته کردن آب، در مورد نیاز به بررسی سیاست های تصفیه آب، و سیاست های تصفیه آب، و سیاست های مدیریت آب، و مراقبت از آب، در مورد نیاز به بررسی سیاست های تصفیه آب، و مراقبت های تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و سیاست های تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، و سیاست های تصفیه آب، و تصفیه آب، و تصفیه آب، در نتیجه سیاست های تصفیه آب، در مورد توجه می کند.

درک آبخیز: سیستم های مدیریت آب طبیعت

یک آبخیز، که به عنوان یک حوضه زهکشی نیز شناخته می شود، منطقه ای از زمین است که در آن تمام بارش و آب سطح جمع آوری و تخلیه به یک خروجی مشترک - آن را رودخانه، دریاچه، مخزن، یا اقیانوس است، هر قطره باران که در داخل یک آب فرو می رود در نهایت جریان می یابد، حمل با آن هر آنچه که آن را به راه می رود: مواد مغذی خاک، و آب آلی که به شدت از 31 میلیون رودخانه های مربع کوچک است.

آبخیزها خدمات حیاتی زیست محیطی را انجام می دهند: آنها جریان آب را تنظیم می کنند، منابع آب زیرزمینی را شارژ می کنند، زیستگاه گونه های آبزی و زمینی را فراهم می کنند و به آب تمیز از طریق تصفیه طبیعی خاک، تالاب ها و گیاهان کمک می کنند، سلامت آب های آب دار به طور مستقیم بر کیفیت و مقدار آب موجود برای نوشیدن، کشاورزی، صنعت و تفریحی تأثیر می گذارد، هنگامی که آب سالم و سالم است، با این حال، می تواند آلودگی های پایدار را در هنگام خشک شدن، حتی آلودگی های پایدار، حتی در هنگام آب را تغییر دهد.

چگونه شهرنشینی آب را خراب می کند

فرآیند شهرنشینی جایگزین سطوح قابل توجه، غنی شده با سطوح غیر قابل نفوذ مانند جاده ها، پارکینگ ها، سقف ها و پیاده روها می شود.این تغییر باعث ایجاد یک آبشار از اثرات هیدرولوژیکی، فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می شود که سلامت آب را کاهش می دهد.

افزایش سطح های ناخوشایند و Runoff

پوشش نامناسب نشانه شهرنشینی است.در یک آب طبیعی جنگل، evapotranspiration و نفوذ حساب برای بیش از 90٪ از بارش؛ سطح ثابت معمولا کمتر از 10٪ است، زیرا پوشش پوشش آب های زیرزمینی به طور چشمگیری افزایش می یابد.در آب گرم با 50-7٪ پوشش غیر قابل نفوذ، سطح اجرا می تواند از 50٪ غلظت آب های اضافی جلوگیری کند و جریان های آب را به سرعت افزایش دهد.

دانلود و پخش آلودگی آب و کیفیت آب دسامبر

مناطق شهری یک کوکتل از آلودگی هایی ایجاد می کنند که در طول حوادث باران در آببومی شسته می شوند.

[[۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱]] [۱]] [۱] [۱]] از سایت های ساختمانی و بانک های جریانی [۱۰]
[[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲]] [۳] [۱] [۱]] [۲]] [۳] [۱] [۲]] [۳] [۱] [۳]] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۲] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۲] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [
[[۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱]] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [
[[۱] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۲] [۱] [۲] [۲] [۲] [۱] [۲] [۲] [۲] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۱] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۲] [۲] [۱] [۲] [۲] [۲] [۱] [
[[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] از گردآورنده های گرد و غبار و سیستم های سپتیک و شکست خورده [۱]
آلودگی هوا از جمله داروها، محصولات مراقبت شخصی و میکروپلاستیک ها

این آلودگی ها کیفیت آب را کاهش می دهند، به زندگی آبزیان آسیب می رسانند و هزینه های درمانی برای آب آشامیدنی را افزایش می دهند. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) ثابت می کند که فرار شهری به عنوان منبع اصلی آلودگی آب در رودخانه ها، دریاچه ها و بومیان کشور است.

هیدرولوژی و اکولوژی جریان

شهرنشینی اساسا رژیم جریان طبیعی جریان جریان را تغییر می دهد. تحویل سریع آب طوفان باعث افزایش فرکانس و اندازه وقایع جریان بالا می شود، در حالی که کاهش آب های زیرزمینی جریان های پایه پایین تر را شارژ می کند.این سندرم جریان شهری شامل:

تخلیه های اوج بالاتر در هنگام طوفان
جریان های پایین تر در دوره های خشک
کانال های گسترده و آلوده با زیستگاه های تخریب شده
از دست دادن پوشش گیاهی و ساختار درون جریان
کاهش تنوع زیستی، حمایت از گونه های تحمل پذیر بر روی افراد حساس

اکوسیستم های آکوتیک که تحت مبارزه جریان طبیعی پایدار برای زنده ماندن در آبخیز شهری تکامل یافته اند، جمعیت ماهی کاهش می یابد، جوامع ماکروبینت به سمت گونه های تحمل آلودگی تغییر می کنند و عملکرد کلی اکوسیستم کاهش می یابد.

تقسیم بندی و از دست دادن

زیستگاه های قطعات توسعه شهری با تبدیل جنگل های مداوم یا تالاب به بسته های جداگانه. جاده ها و خرچنگ ها می توانند مهاجرت ماهی را مسدود کرده و مسیرهای حیات وحش را مختل کنند.مناطق Riparian - نوارهای سوراخ شده در امتداد آبراه هایی که بانک ها را تثبیت می کنند، سایه می دهند و آلاینده ها را فیلتر می کنند - معمولا در مناطق شهری حذف یا تخریب می شوند بدون این با این بافرها، جریان ها بیشتر آسیب پذیر می شوند تا آلودگی مستقیم از آلودگی زمین را از آلودگی های مستقیم و آلودگی های زمین جلوگیری کنند.

تاثیر بر سیاست های مدیریت آبخیز

تخریب زیست محیطی ناشی از شهرنشینی سیاست گذاران را مجبور به تکامل رویکردهای مدیریت آب سنتی از نظر تاریخی، مدیریت آبخیز متمرکز بر کنترل سیل و تامین آب، اغلب از طریق راه حل های مهندسی شده مانند سدها، پلنگ ها و کانال های بتونی است، اما محدودیت های این رویکرد "ساختار خاکستری" اکنون روشن است: می تواند سیل، کیفیت آب را کاهش دهد و تخریب زیستگاه، در چارچوب سیاست یکپارچه، و تغییر استراتژی های یکپارچه تر، و تغییر می دهد.

مدیریت منابع آب یکپارچه ( Command-and-Control to Integrated Water Resources Management)

مدیریت منابع آب یکپارچه (IWRM) یک پارادایم سیاست است که توسعه هماهنگ و مدیریت آب، زمین و منابع مرتبط را برای به حداکثر رساندن رفاه اقتصادی و اجتماعی بدون پایداری اکوسیستم به خطر می اندازد. شهرنشینی فوریت به IWRM اضافه می کند، زیرا آن را به مقدار آب، کیفیت و استفاده از زمین متصل می کند در حال حاضر به طور فزاینده ای تاکید می کند [F:0] برنامه ریزی آب به طور همزمان [F [F] [F:

تکامل تنظیم کننده: NPDES، TMDL ها و قوانین طوفان آب

در ایالات متحده، قانون آب تمیز (CWA) چارچوب نظارتی اولیه برای مدیریت آبخیز را فراهم می کند. ابزارهای کلیدی سیاست سازگار با آدرس شهرنشینی عبارتند از:

سیستم تخلیه ملی پولوتانت (NPDES): مجوز تخلیه منابع نقطه، از جمله سیستم های جداگانه طوفان شهری (MS4s) باید برنامه های مدیریت آب طوفان برای کنترل کیفیت و کمیت را توسعه دهد.
حداکثر بار روزانه (TMDLs): این بودجه های آلودگی محدودیت هایی برای آلودگی های خاص در مناطق شهری مختل ایجاد می کنند که اغلب با الزامات TMDL برای رسوب، مواد مغذی و باکتری ها مواجه می شوند و جوامع را مجبور می کنند تا توسعه موجود را با بهترین شیوه های مدیریت بهبود بخشند.
قوانین طوفان دوم: پوشش NPDES را به MS4 های کوچکتر و سایت های ساخت و ساز گسترش داد، نیاز به فرسایش و برنامه های کنترل رسوب و درمان پس از اجرا.

این مقررات شهرداری ها را مجبور به اتخاذ استانداردهای کم تاثیر (LID) ، زیرساخت های سبز و هزینه های برق طوفان برای سرمایه گذاری کرده اند ، با این حال انطباق همچنان چالش برانگیز است ، به ویژه برای شهرهای قدیمی با فاضلاب های ترکیبی و فضای محدود برای عقب مانده.

مدیریت تطبیقی و انعطاف پذیری آب و هوا

تغییرات آب و هوا، فشارهای شهرنشینی را با تشدید حوادث باران، گسترش خشکسالی و افزایش سطح دریا، سیاست های مدیریت آبخیز به طور فزاینده ای شامل چارچوب های مدیریت انطباق است که اجازه می دهد برای یادگیری و اصلاح آن، به عنوان مثال، بسیاری از شهرها در حال حاضر طراحی زیرساخت های طوفان با ظرفیت اضافی برای تطبیق پیش بینی در سیاست های بارش شدید، همچنین تشویق راه حل های مبتنی بر (F: 1، که ارائه می دهد، به عنوان منابع انعطاف پذیر، و تغییر آب و انعطاف پذیر،

پاسخ های سیاست و بهترین روش ها

در سراسر جهان، شهرها و مناطق پیشگام سیاست های نوآورانه برای کاهش اثرات شهرنشینی بر آبخیز هستند.این رویکردها شامل ابزارهای نظارتی، انگیزه های اقتصادی و مشارکت جامعه است.

زیرساخت سبز و توسعه کم کاری

زیرساخت سبز (GI) به شبکه ای از ویژگی های طبیعی و نیمه طبیعی اشاره می کند که آب طوفان را در منبع آن مدیریت می کند. شیوه های مشترک GI شامل باغ های باران، سقف سبز، پیاده رو های قابل استفاده، بیووالدز و تالاب های ساخته شده است به جای انتقال از طریق لوله به تاسیسات درمانی متمرکز، ترویج نفوذ GI، evapotranspiration و استفاده از سیاست های ترویج:

تخفیف هزینه طوفان برای صاحبان املاک که نصب GI
اصلاحات کد کوچک که حداقل نیاز به پارکینگ را کاهش می دهد یا اجازه می دهد جاده های باریک تر
الزامات انسانی برای توسعه جدید و توسعه مجدد
مشارکت عمومی-خصوصی برای عقب نشینی های بزرگ (به عنوان مثال، شهر سبز فیلادلفیا، برنامه آب های پاک)

طرح 25 ساله فیلادلفیا، 2.4 میلیارد دلار یکی از جاه طلبانه ترین ابتکارات زیرساخت سبز در ایالات متحده است.با تبدیل سطوح ضعیف به فضاهای سبز، شهر با هدف جذب 85٪ از حجم گرد و غبار ترکیب شده، کاهش آلودگی به رودخانه های دلاور و شومل.

بازار های کاهش کیفیت آب و Nutrient

ابزارهای اقتصادی مانند تجارت کیفیت آب اجازه می دهد تا منابع شهری آلودگی (به عنوان مثال، مجوزهای آب طوفان) برای خرید اعتبارات از پروژه های کشاورزی یا حفاظت که مواد مغذی را با هزینه پایین تر کاهش می دهد، برنامه خلیج شهری شهری (FLT:0) می تواند ردیابی های آب متراکم را انجام دهد، یا دستیابی به کیفیت آب، چارچوب تجاری قوی تر برای کمک به نیازهای TMDL برای نیتروژن و سوخت های شهری.

به طور مشابه، طرح تجارت کیفیت آب حوضه آب شامل نیروگاه ها، تاسیسات فاضلاب و تولید کنندگان کشاورزی در یک بازار اعتباری چند دولتی نیاز به نظارت دقیق و تأیید اما ارائه یک راه انعطاف پذیر برای کاهش آلودگی در آبخیز شهری.

حمایت از Buffer و بازسازی

بسیاری از حوزه های قضایی در حال حاضر حکم یا تقویت حفاظت و بازسازی بافرهای پاره پاره پاره پاره شده را در امتداد جریانها و رودخانه ها تصویب می کنند، به عنوان مثال، در ویرجینیا نیاز به محلی برای طراحی مناطق حفاظت از منابع (RPAs) با با 100 فوت پیشاب ثابت شده زیستگاه، به طور مشابه، ارائه می دهد که در آب های گیاهی خاص محدود شده است.

مطالعات موردی در سیاست آبخیز شهری

بررسی نمونه های دنیای واقعی نشان می دهد که چگونه سیاست ها می توانند موفق شوند یا مبارزه کنند – در پرداختن به تأثیرات شهرنشینی.

رودخانه لس آنجلس Revitalization

هنگامی که یک کانال کنترل سیل بتن، رودخانه لس آنجلس در حال حاضر تمرکز یک تلاش چند میلیارد دلاری بازسازی است. سپاه مهندسان ارتش ایالات متحده، همراه با آژانس های محلی، شروع به حذف بتن، بازگرداندن بانک های طبیعی و ایجاد بسته های سیاست های تالاب شامل یک طرح اختصاصی رودخانه، محوطه سازی بیش از حد که پوشش های غیر قابل نفوذ در نزدیکی رودخانه، و پروژه های حمل و نقل هوایی - به ویژه کاهش خطرات آلودگی زباله و جلوگیری از آلودگی های مالی.

برنامه آب های فعال، زیبا و تمیز سنگاپور

سنگاپور، یک کشور پرجمعیت جزیره، سیاست مدیریت طوفان خود را با برنامه فعال، زیبا، آب های تمیز (ABC Waters) به جای تخلیه بتن، تغییر می دهد، برنامه کانال ها و مخازن را به فضاهای تفریحی با بانک های طبیعی، تالاب ها و ویژگی های آب تشویق می کند.

پورتلند، خاکستری اورگان به Green Initiative

پورتلند خاکستری به برنامه سبز، راه اندازی شده در سال 2008، ترکیب زیرساخت سبز با بازسازی آبخیز است.شهر سرمایه گذاری 55 میلیون دلار بیش از پنج سال برای نصب خیابان های سبز، ecoroofs، و کاشت درخت، در حالی که همچنین به دست آوردن و بازگرداندن مناطق طبیعی در امتداد رودخانه و سهاما سیاست آن شامل یک ابزار مدیریت دستی طوفان با استانداردهای زیستگاه جدید است که برخی از ساختمان های جدید را بهبود می دهد و نیاز به کاهش حجم های جدید از ساختمان های جدید دارد.

چالش ها و موانع برای سیاست های موثر

علی رغم پیشرفت ها، موانع قابل توجه مانع اتخاذ سیاست های مدیریت آبخیز موثر در مناطق شهری می شوند.

Cost و Funding: بازسازی زیرساخت های شهری موجود با ویژگی های سبز گران است. بسیاری از شهرها برای تأمین بودجه اختصاص داده شده و بلند مدت تلاش می کنند.
تقسیم بندی آماری: مرزهای آبخیز به ندرت با خطوط قضایی هماهنگ می شوند.سازمان های متعدد -شهر، ایالتی، فدرال - ممکن است بیش از حد درگیر یا مسئولیت های متناقض برای استفاده از زمین، کیفیت آب و هماهنگی سیل دشوار است.
اراده و آگاهی عمومی سیاسی: حفاظت از آبخیز ممکن است اولویت بالایی برای مقامات منتخب نباشد، به ویژه هنگامی که با مسکن، توسعه اقتصادی یا نیازهای حمل و نقل رقابت می کنند، درک عمومی از اینکه چگونه اقدامات فردی بر سلامت آب تأثیر می گذارد، اغلب کم است.
عدم اطمینان کامل: [FLT 1] استانداردهای طراحی بر اساس داده های باران تاریخی ممکن است برای شرایط آینده نامناسب باشد.سیاست گذاران باید با عدم اطمینان هنگام سرمایه گذاری در زیرساخت های طولانی مدت، مقابله کنند.

نگرانی های فراوانی: از لحاظ تاریخی، جوامع کم درآمد و جوامع رنگ بار بی نظیر آلودگی شهری و سیاست های سیل را به وجود آورده اند که تمرکز بر امکانات سبز می تواند به طور ناخواسته تحریک کننده و جابجایی را در صورت عدم استفاده از مسکن مقرون به صرفه.

مسیرهای آینده برای سیاست های آبخیز در مناطق شهری

با نگاهی به آینده، احتمالاً چندین روند نسل بعدی سیاست های مدیریت آبخیز را شکل می دهند.

ابزارهای دیجیتال و مدیریت آب هوشمند

پیشرفت در سنسورها، تجزیه و تحلیل داده ها و مدل سازی نظارت بر زمان واقعی از شرایط آبخیز را فراهم می کند. سیستم های طوفان هوشمند می توانند نرخ جریان را از حوضچه های حفظ بر اساس پیش بینی های آب و هوایی تنظیم کنند، کاهش خطر سیل در حالی که بهینه سازی درمان با کیفیت آب - تکرار های سازگار با آب - برنامه ریزان اجازه می دهند تا سناریوها و مداخلات سیاست های آزمایشی را شبیه سازی کنند که از دسترسی به اشتراک گذاری داده ها و ظرفیت سرمایه گذاری در آنها پشتیبانی می کنند.

راه حل های مبتنی بر طبیعت و طراحی مجدد

مفهوم "شهرهای پاسخگو" در چین و "طراحی شهری حساس آب" در استرالیا نشان دهنده تغییر در جهت کار با فرآیندهای طبیعی به جای آنها است.این رویکردها ادغام نفوذ طوفان، برداشت آب باران، و تالاب های شهری در چارچوب های سیاست محله است که امتیازات فاکتور سبز را تعیین می کنند یا نیاز به اجرای خالص صفر برای پیشرفت های جدید دارند، به عنوان مثال جذب درختان، و سنگ هدایت می کنند.

نظارت بر جامعه و مدیریت Co-Management

توانمندسازی ساکنان محلی برای نظارت بر کیفیت آب، گزارش مشکلات و مشارکت در برنامه ریزی آبخیز می تواند اعتماد و بهبود نتایج را ایجاد کند.برنامه هایی مانند علم اولیه برای خلیج Chesapeake [FLT 1] داوطلبان آموزش می دهند تا داده ها را در مورد وضوح آب، اکسیژن حل شده و چارچوب های سیاست کلان که به طور رسمی شامل اطلاعات متمرکز برای نظارت بر منابع مالی در مناطق تحت نظارت می شوند، تقویت می شوند.

نتیجه گیری: به سوی آبخیز شهری Resilient

شهرنشینی برای دهه ها به تغییر آبخیزی ادامه خواهد داد تا تأثیرات افزایش یابد - افزایش فرار، آلودگی، از دست دادن زیستگاه و هیدرولوژی تغییر یافته - خواستار یک تکامل پیچیده در سیاست های مدیریت آبخیز، رویکرد سخت و تنها زیرساختی، دیگر کافی نیست. موثرترین سیاست ها کسانی هستند که ادغام را در بر می گیرند: پیوند زمین و مدیریت آب، ترکیب خاکستری و زیرساخت، تنظیم مقررات اقتصادی با شرکای فعال.

نمونه های سیاست موفق از فیلادلفیا به سنگاپور نشان می دهد که پیشرفت معنی دار حتی در محیط های با شدت ساخته شده امکان پذیر است، با این حال چالش های مداوم - هزینه، تکه تکه شدن، عدم اطمینان و عدالت - باید با تعهد سیاسی پایدار و مکانیسم های تامین مالی نوآورانه به عنوان خود محیط زیست باید ما را هدایت کند: آب سالم می تواند هزینه های درمان آب را کاهش دهد، آسیب های سیل را کاهش دهد و فضاهای عمومی پر جنب و پر جنب و جوش را با فرایندهای طبیعی تر فراهم کند که ما نمی کند، بلکه می کند، بلکه می کند که منابع آب انعطاف پذیر را به عنوان سیاست های انعطاف پذیر تر از آن ها را به عنوان یک چشم انداز می کند، بلکه می کند.