Giriş: Susheds için Şehirleşme Challenge

Kentselleşme, gezegeni daha önce görülmemiş bir hızda yeniden şekillendiriyor. Daha fazla insan şehirlere göç ediyor, doğal manzaralar beton, asfalt ve binalarla değiştirildi. Bu dönüşüm, su tasarrufu için derin sonuçlar doğurmaktadır - su tedarik eden doğal sistemler ve su azaltıcı dünyamız arasındaki etkileşim.

Suatlar statik değildir; arazi kullanımı, iklim ve insan aktivitesinde değişikliklere cevap veren dinamik sistemlerdir. Kentselleşme yeni stresörler tanıtmaktadır - su toplama yönetimi politikaları üzerinde şehirleşmenin etkilerini araştırır ve iklim azaltımı için doğal su azaltımı sağlar ve su tasarrufuna ihtiyaç duyar.

Suları Anlamak: Doğanın Su Yönetimi Sistemleri

Sulanmış, aynı zamanda bir drenaj basin olarak da bilinir, tüm yağış ve yüzey suyu toplandığında ve ortak bir yere atılır - bu nehir, göl, rezervuar veya okyanusta büyük bir yağmur damlasıyla birlikte, bu şekilde topladığı bir toprak alanıdır: toprak, besin, kirleticiler, ve organik madde.Susheds, küçük yerel creekslerden, Mississippi Nehri Basin gibi büyük nehirlere değişir.

Sular kritik ekolojik hizmetleri gerçekleştirir: su akışını, yeniden şarj malzemeleri düzenler, su ve karasal türler için habitat sağlar ve sulara, sulara ve sulara karşı doğal filtrasyona karşı temiz su sağlarlar ve su yağışları sırasında su tasarrufu sağlarlar. Ancak, kentselleşmenin araziyi değiştirirken, bu hizmetler uzlaşmaz hale gelir.

Kentselleşme Suları Nasıl Yıkıyor

Kentselleşme süreci, dayanılmaz, ve yollar, parklar, çatılar ve yanwalkler gibi şüpheli yüzeylere sahiptir. Bu değişiklik, susuz bir sağlık, fiziksel ve biyolojik etkilerden oluşan bir cascade'yi tetikler.

Artan Impervious Surfaces ve Runoff

İmperyasal kapsama, kentselleşmenin yer işaretidir. Doğal bir ormanlık sulanmış, buharlı sular ve yıllık yağışların% 90'ından fazlası için filtrasyon hesabının% 90'ından fazlasının; yüzey runoff genellikle daha az% 10'dan fazladır.Yakalanan kapak artışları, tükenen akışlar ve yüksek sular da azalırken, 50-75% sert sular da azalır.

Kirlilik Yükleniyor ve Su Kalitesi Aralık

Şehir alanları yağmur olayları sırasında subolara yıkanmış bir kirletici kokteyli oluşturur. Ortak kentsel kirleticiler şunları içerir:

  • [FONT=0]Sediment[Döneticileri ve eroding akış bankaları tarafından kullanılmaktadır.
  • [FONT:0]Nutrients[[[DÜT:1] (İstrogen ve fosfor) gübrelerden, evcil hayvan atıklarından ve şüpheci sistemlerden (psiksiz sistemler)
  • [FONT:0)Heavy metalleri [Dönder, çinko ve bakır araç fren pedleri, lastikleri ve malzeme inşa malzemeleri, lastikler ve bina malzemeleri gibi
  • [FONT:0]Hydrokarbonlar[[Dönem: 1) Yollardan ve parktan çok fazla yağdırır.
  • [FONT=0)Pathogens[Döneticileri[Dönderi:0)
  • [FONT:0]Emerging kirleticiler[Döneticiler, kişisel bakım ürünleri ve mikroplastikler dahil olmak üzere

Bu kirleticiler su kalitesine, suya zarar vermek ve su kaynakları için tedavi masraflarını artırmak. ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), ülkenin nehirlerinde, göllerde ve estuaries'de şehir kirliliğinin öncü bir kaynağı olarak tespit ediyor.

Alternatif Hidroloji ve Akış Ekolojik

Kentselleşme temel olarak akışların doğal akışı rejimini değiştirir. Fırtına suyunun hızlı teslimatı yüksek akış olayların frekansı ve büyüklüğü artırırken, yeraltı altları üssündeki azalmayı azaltır. Bu "kentsel akış sendromu" içerir:

  • Fırtınalar sırasında yüksek tepe deşarjları
  • Kuru dönemlerde alt akışlar
  • Genişlenmiş, aşağılanmış kanallar, bozuldu habitatlı habitatlarla
  • Dalgalı bitki örtüsü ve alt yapısı
  • Biyolojik çeşitliliği azaltın, hassas olanları destekleyen hoşgörüsüz türlerin lehine

Şehirli sularda hayatta kalmak için istikrarlı doğal akışlar altında gelişen su ekosistemleri. Balık popülasyonları düşüşe, makroinvertebrate toplulukları kirliliğin karşıtı türlere doğru geçiş yapar ve genel ekosistem işlevi azalır.

Habitat Fragmentasyon ve Kayıp

Şehir gelişimi parçaları sürekli orman veya ıslak topraklar izole edilmiş parcels. Roads ve culverts, balık göçünü engelleyebilir ve vahşi yaşam koridorlarını bozar. Riparian bölgeleri -ve bitişik topraklar boyunca su yolları boyunca, gölge sağlar ve filtre kirleticiler - genellikle kentsel alanlardan çıkarılır.

Sushed Management Politikaları Üzerine Etkileri

Kentselleşmenin neden olduğu ekolojik bozulma, geleneksel su yönetimi yaklaşımlarını geliştirmek için politika yapıcılar zorladı. Tarihsel olarak, su kaynaklarına odaklanmış, su kaynaklarının sık sık sık sık sık, tümleşik ve beton kanallarına doğru geçiş yapıyor. Ancak bu "gray altyapısı" yaklaşımının sınırlamaları şimdi açık: su kaynaklarına yoğunlaşabilir, su kaynaklarına odaklanabilir ve su habitatlarını yok eder.

Komut-ve-Mükemmel Su Kaynakları Yönetimine Geçiş

Entegre Su Kaynakları Yönetimi (IWRM), su miktarını ve araziyi koordine eden bir politika paradigmasıdır.Su, su kullanımını ve suyu yönetmesini teşvik eden bir politika paradigmadır.[Dönetici:0 sualtı üretimi, ekosistem sürdürülebilirliği olmadan ekonomik ve sosyal refaha en üst düzeye çıkar. Şehirleşme, IWRM'ye aciliyet getirir[Dönetici 3 ), ve su miktarı ile ilgilidir.

Düzenleme: NPDES, TMDLs ve Fırtınasu Kuralları

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Temiz Su Yasası (CWA) su arıtma yönetimi için birincil düzenleyici çerçeve sağlar. Şehirleşmeye uygun olan temel politika araçları şunlardır:

  • [FONT:0) Ulusal Kirişçi Engelliler (NPDES): [Dönder: 1) Belediye ayrı fırtına diker sistemleri (MS4s) dahil olmak üzere, belediye ayrı fırtına dikim sistemleri (MS4s) belediyelerin çıkış kalite ve miktarı kontrol etmek için fırtına su yönetimi programları geliştirmeleri gerekir.
  • [FONT:0)Toplam maksimum Günlük Yükler (TMDL): ), Bu kirliliği bütçeleri, engelli subodies'teki belirli kirleticiler için sınırlar belirledi. Şehir alanları genellikle TMDL gereksinimleri ile sedi, besinler ve bakteriler, toplulukları en iyi yönetim uygulamaları ile retrospektif geliştirmeye zorlar.
  • [FONT=0)Phase II Fırtınasu Kuralları:[Dönetici:[Dönetici:0) NPDES kapsamını daha küçük MS4s ve inşaat siteleri için genişleterek erozyon ve sedisyon kontrol planlarını ve yeniden inşa sonrası tedaviyi gerektiren.

Bu düzenlemeler belediyeleri düşük maliyetli geliştirme (LID) standartlarını, yeşil altyapıyı ve fırtına su kaynakları maliyetlerini sermaye iyileştirmelerini finanse etmeye zorladılar. Ancak uyumluluk, özellikle de birleşik kanalizasyonlarla ve sınırlı alan için daha zorlu olmaya devam ediyor.

Adaptasyon Yönetimi ve İklim Kısıtlığı

İklim değişikliği bileşikleri, yağış olaylarının yoğunlaştırılması, kuraklıkların uzatılması ve deniz seviyelerinin artırılması ile kentselleşme baskıları yoğunlaşarak, su kaynaklarının arttırılması ve sulandırılmasına izin veren birçok şehir için, örneğin, birçok şehir, projeli artışlar sağlamak için aşırı yağış artışı teşvik ediyor. Politikalar ayrıca yüksek çözünürlükte artışlar teşvik ediyor.

Politika Yanıtları ve En İyi Uygulamalar

Dünya genelinde, şehirler ve bölgeler su atıkları üzerindeki kentselleşme etkilerini azaltmak için yenilikçi politikalara öncülük ediyor. Bu yaklaşımlar düzenleyici araçları, ekonomik teşvikleri ve topluluk katılımını birleştirir.

Yeşil Altyapı ve Low-Impact Development

Yeşil altyapı (GI), kaynakta fırtına suyunu yöneten doğal ve yarı doğal özellikler ağına atıfta bulunur. Ortak GI uygulamaları, yağmur bahçeleri, yeşil çatılar, permeable kaldırımlar, biyoswales ve ıslak bölgeleri inşa etmek yerine, boruları merkezileştirilmiş tedavi tesislerine iletmeleri, GI filtrasyonda teşvik eder ve yeniden kullanılabilir. Politika Yararlayıcıları GI:

  • Fırtına su ücretleri GINY'ı kuran mal sahipleri için indirim
  • Minimum park gerekliliklerini azaltan kod reformları veya dar yollara izin vermek
  • Yeni gelişim ve yeniden gelişim için Mandatory GI gereksinimleri
  • Büyük ölçekli retrofitler için kamu-özel ortaklıklar (örneğin, Philadelphia'nın Yeşil Şehri, Temiz Sular Programı)

Philadelphia'nın 25 yıllık, 2.4 milyar dolarlık planı, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en hırslı yeşil altyapı inisiyatiflerinden biridir. Yeşil alanlara karşı şüpheli yüzeyleri dönüştürmekle şehir, Delaware ve Schuylkill Nehrine kirliliği azaltmayı amaçlamaktadır.

Su Kalite Ticaret ve Nutrient Azaltımı

Su kalitesi ticaret gibi ekonomik araçlar, kentsel kirliliğin kaynaklarına izin veriyor (örneğin, fırtına su izinleri) daha düşük maliyetle besinleri azaltan tarımsal veya koruma projelerinden kredi satın almak için sağlam bir ticaret çerçevesi geliştirdi.TheurFLT:0)Chesapeake Bay Programı), yoğun kentsel manzaralarla tanışmaya yardımcı olmak için sağlam bir ticaret çerçevesi geliştirdi.

Benzer şekilde, akan su ürünleri ve çok devletli kredi piyasasındaki tarımsal üreticiler, titiz izleme ve doğrulama gerektirir, ancak kentselleştirilmiş sularda kirliliği azaltımı için esnek bir yol sunar.

Riparian Buffer Koruma ve Restorasyon

Birçok yargıcı şimdi Virginia'da bulunan ve 100 metre boyunca kota ve nehirlerin korunması ve restorasyonu için görev yapmaktadır. Örneğin, www.FLT:0)Chesapeake Bay P Koruma Yasası) Virginia'da, bu tamponları 100 metrelik bir aradan çıkarma ve çöpe çıkarmalı rezervuarları tasarlamayı gerektirir.

Kentsel Sushed Politikadaki Vaka Çalışmaları

Gerçek dünya örneklerini incelemek, politikaların nasıl başarılı olabileceğini vurgulamaktadır - ya da mücadele - kentselleşme etkilerini ele almak.

Los Angeles Nehri Revitalizasyon

Beton bir su kontrol kanalıyla, Los Angeles Nehri şimdi nehirdeki çok milyar dolarlık restorasyon çabasını içeren bir zemindir. ABD Ordu Mühendisleri Birliği, yerel kurumlarla birlikte, betonu ortadan kaldırmaya, doğal bankaları geri yüklemeye ve su toplamaya başladı. Politika değişiklikleri, nehirlere yakın bir şekilde kapatılabilen ve finansal taahhütler yoluyla yeniden canlandırılan bir nehir üstlenen bir nehir planı içeriyor.

Singapur'un Aktif, Güzel, Temiz Sular Programı

Singapur, yoğun nüfuslu bir ada şehri devlet, fırtınalı sistemleri ile aktif, güzel, temiz sular (ABC Waters) programı ile yeniden inşa edilen bankalarla, rezervuarları ve rezervuarları doğallaştırılmış bankalarla dönüştürmek, ıslak bölgeleri ve su özellikleriyle entegre etmek için yeni gelişmeler gerektirir.

Portland, Oregon'un Yeşil Girişimi

Portland'ın Grey Yeşil programına başladı, 2008 yılında Willamette Nehri boyunca doğal alanları bir araya getiriyor ve tributaries. Politika araçları LID standartları ile bir fırtına suyu yönetimi kılavuzu içeriyor, yeşil çatıları belirli bir büyüklükteki yeni binalarda gerektiren bir kod ve yer imrafında yer alan bir ücret yapısı gösteriyor.

Etkili Politikalara ve Engellere Karşı Mücadeleler

İlerlemelere rağmen, önemli engeller kentsel alanlarda etkili sulanmış yönetim politikalarının yaygın olarak benimsenmesini engelliyor.

  • [FONT=0]Cost ve Funding:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döneticileri ile mevcut kentsel altyapının iyileştirilmesi pahalı.Birçok şehir güvenli bir şekilde mücadele etmek için mücadele ediyor, uzun vadeli fonlar. Fırtına su hizmetleri büyüyen bir eğilim, ancak oran siyasi muhalefetle karşı karşıya.
  • [FONT:0) Institution Fragmentation:[Dönetici: 1) Sushed sınırları nadiren yargılayıcı hatlarla uyumlu. Çoklu ajanslar - çoğunlukpal, ilçe, eyalet, federal - arazi kullanımı için çakışma veya çatışma sorumlulukları var, su kalitesi ve su kontrolü.
  • [FONT:0]Political Will ve Public Bilinç: Sushed koruma, özellikle konut, ekonomik gelişme veya ulaşım ihtiyaçlarını karşılarken, seçilmiş yetkililer için yüksek bir öncelik olmayabilir.
  • [FONT:0]Climate Uncertainty: Tarihi yağış verilerine dayanan tasarım standartları, gelecekteki koşullar için yetersiz olabilir. Politika yapıcılar uzun ömürlü altyapıya yatırım yaparken belirsizlikle uğraşmalıdır.
  • [FONT:0]Equity Ins:[Dönetici:[Dönetici: 0,8] Tarihsel olarak, düşük gelirli topluluklar ve renkli topluluklar, kentsel kirliliğin ve sellaştırmanın sınır dışı edilmesiyle ilgili bir yük oluşturur. Yeşil olanaklara odaklanan politikalar, uygun fiyatlı konut korumaları ile eşlemezlerse, genleştirme ve yerinden edilemez.

Bölgede Sushed Politika için Future Yol

Önümüzdeki birkaç trend, bir sonraki su arıtma politikalarının şekillendirilmesi muhtemel.

Dijital Araçlar ve Akıllı Su Yönetimi

Sensörler, veri analizi ve modelleme, su kesinti koşullarını gerçek zamanlı izleme sağlar. Akıllı fırtına su sistemleri açık verileri paylaşma ve izleme ağlarından yatırım yapmak için akış oranları ayarlamaya yardımcı olur.Su kalitesi tedaviyi optimize ederken sel risk azaltır. Dijital ikizler -belinsel çoğaltmalar - başkentlere açık verileri paylaşmadan önce senaryolar ve test müdahaleleri simüle etmek için planlayıcılar.

Doğa bazlı çözümler ve Rejeneratif Tasarım

Çin'de "sponge şehirleri" kavramı ve Avustralya'da "suman hassas şehir tasarımı", onlara karşı doğal süreçlerle çalışmak için bir değişim temsil ediyor.Bu yaklaşımlar fırtına su sızma, yağmur su hasat ve şehir ıslak bölgeleri mahalle ölçeklendirmek için arazi çerçeveleri gerekiyor.

Topluma Yönelik İzleme ve Co-Management

Yerel sakinleri su kalitesini izlemek, rapor problemlerini izlemek ve sualtı planlamaya katılmak, resmi olarak topluluk verilerini düzenleyici kararlara dahil etmek gibi kurumlarda boşlukları artırmaya yardımcı olabilir.Citizen Science for Chesapeake Bay), tarihsel olarak mahallelerde veri toplamak için gönüllüler.

Sonuç: Resilient Urban Watersheds'e doğru

Kentselleşme, su dökmek için on yıllardır yeniden şekillendirmeye devam edecektir. Etkileri - toprak kullanımı ve su yönetimi, gri ve yeşil altyapı, habitat kaybı ve değiştirilebilir Hidroloji - su arıtma politikalarında bir komünal evrim talep eder.

Philadelphia'dan Portland'a kadar başarılı politika örnekleri, bize anlamlı bir ilerlemenin mümkün olduğunu gösteriyor, hatta yoğun olarak inşa edilmiş ortamlarda bile.Ancak kalıcı zorluklar - ekonomik süreçlerle uyum, belirsizlik ve eşitlik - sadece daha dirençli değil, aynı zamanda daha da inandırıcı olmayan şehirler inşa edebilir. Çevrenin geleceği bizi rehberlik etmeli: sağlıklı su içme suyu, su arıtma maliyetlerini azaltır, su kaybı sağlar ve canlı kamu alanları sunar.