Table of Contents

Giới thiệu: Thử thách đô thị hóa cho các khu vực dẫn nước

Sự đô thị hóa đang tái tạo hành tinh với một tốc độ chưa từng thấy. và sự hòa nhập giữa sự phát triển đô thị và sự phát triển của sức khỏe đang buộc sự suy nghĩ lại về chính sách quản lý nước. hiểu cách đô thị hóa thay đổi nguồn nước và cách chính sách thích nghi cần thiết cho việc bảo vệ nước sạch, nước lũ và hệ sinh thái bền vững trong thế giới đô thị hóa nhanh chóng.

Hệ thống dẫn nước không bị nhiễu; chúng là những hệ thống năng động có thể phản ứng với những thay đổi trong việc sử dụng đất, khí hậu và hoạt động của con người. thành thị đưa ra những chiến lược mới không thể thay đổi -- những bề mặt bị ô nhiễm, và thay đổi hệ thống thoát nước -- có thể làm lấn át khả năng tự nhiên của nguồn nước để hấp thụ, lọc và truyền tải nước. do đó, những nhà sản xuất chính sách đang chịu áp lực phát triển những chiến lược mới để cân bằng sự phát triển sự phát triển của môi trường bảo vệ môi trường. bài này khám phá những tác động của việc thành thị hóa trên chính sách quản lý nước, xem xét những chính sách đầy hứa hẹn, và nhấn mạnh nhu cầu về sự tích hợp, sự thích nghi để bảo vệ nguồn nước.

Hiểu được những nguồn nước: Hệ thống quản lý nước tự nhiên

Một cái rãnh nước, được gọi là mạch thoát nước, là một vùng đất nơi tất cả các lượng mưa và nước mặt nước thu thập và thoát ra vào một cái ổ cắm thông thường, là một con sông, hồ nước, hay đại dương. mỗi giọt mưa rơi trong một dòng nước chảy vào ổ chuột đó, mang theo bất cứ thứ gì nó thu được trên đường đi: đất, chất dinh dưỡng, chất hữu cơ và chất hữu cơ. nước bị hút nhiều khác nhau về kích thước, từ những con suối nhỏ đến những con sông lớn như sông Mississippi, trải dài 31 triệu bang và hơn 1 triệu dặm vuông.

Những khu vực dẫn nước này thực hiện những dịch vụ sinh thái quan trọng: chúng điều hòa dòng nước, nguồn cung cấp nước mặt đất, cung cấp môi trường sống cho các loài nước và đất liền, và giúp nước sạch qua đất đai tự nhiên lọc sạch bằng đất, đất ẩm ướt và thực vật. sức khỏe của một nguồn nước được điều hòa trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng nước có sẵn cho việc uống, nông nghiệp, công nghiệp và giải trí. khi một khu vực nước còn nguyên vẹn và sạch sẽ, nó có thể đệm chống lại lũ lụt, lọc và duy trì các dòng chảy ổn định ngay cả trong thời gian hạn hán. tuy nhiên, khi thành phố thay đổi hoàn cảnh, những dịch vụ này trở nên hư hại.

Sự đô thị làm hư hỏng các nguồn nước

Quá trình đô thị hóa thay thế bề mặt có thể sinh vật sống, có thể sinh sản với những bề mặt không thể bị phá hủy như đường xá, bãi đậu xe, mái nhà và vỉa hè.

Tăng mặt đất và chạy trốn

Trong một khu rừng tự nhiên, sự bốc hơi và sự lọc cho hơn 90% lượng mưa, sự chảy nước trên mặt đất thường nhỏ hơn 10%. khi lượng nước bị cạn tăng đáng kể. trong một khu vực nước có độ nước bị tràn dịch chuyển, bề mặt có thể vượt quá 50% lượng nước chảy nhanh chóng vào dòng chảy và sông, gây ra dòng nước lũ lớn hơn và các dòng nước bị xói mòn. dòng chảy tập trung cũng giảm đáng kể dòng nước chảy xuống, chảy nước chảy xuống dưới nước trong thời gian nước nóng và lưu thông qua vùng biển nóng và lưu thông thường xuyên.

Chất lượng ô nhiễm đang nạp và suy giảm nước

Những vùng đô thị tạo ra một loại cocktail gây ô nhiễm được rửa vào các chất chứa nước trong những biến cố mưa.

  • Phụ đề từ các công trường xây dựng và các ngân hàng bị phá hủy
  • [NLT:1) (nụ hóa và phốt pho) từ phân bón, vật nuôi thải, và hệ thống phân bón
  • Những kim loại nặng như chì, kẽm và đồng từ lốp xe, lốp xe và vật liệu xây dựng
  • Các-bon ) (từ đường xá và bãi đỗ xe
  • Pstahogens từ hệ thống phân rã kết hợp với nhau
  • Các chất ô nhiễm ) bao gồm dược phẩm, các sản phẩm chăm sóc cá nhân và vi cải tạo

Những chất lượng ô nhiễm này làm ô nhiễm nước, gây hại cho cuộc sống nước, và tăng chi phí điều trị cho các tiện ích nước uống.

Khoa Hy Lạp học và tiết học đa năng

Sự đô thị hóa cơ bản thay đổi chế độ lưu lượng tự nhiên của dòng suối. trong khi việc truyền nước nhanh chóng của nước bão làm tăng tần suất và độ lớn của các sự kiện dòng chảy cao, trong khi việc giảm lượng nước ngầm nạp lại ở đáy dòng chảy thấp hơn.

  • Những cơn bão trên cao
  • Hạ lưu trong thời gian khô
  • Những kênh mở rộng, được ấp ủ với môi trường sống suy đồi
  • Mất đi thực vật và cấu trúc theo dòng.
  • Giảm sự đa dạng sinh học, ưu đãi các loài khoan dung hơn những loài nhạy cảm

Hệ sinh thái nước phát triển dưới dòng chảy tự nhiên ổn định cố gắng sống sót trong các khu vực nước đô thị hóa.

Phân mảnh và mất mát

Các mảnh vỡ phát triển đô thị bằng cách biến những mảnh vỡ liên tục rừng hoặc đất ướt thành những khu vực hẻo lánh. đường xá và khe nứt có thể chặn sự di cư của cá và phá vỡ hành lang của động vật hoang dã. các khu vực bị đốt cháy dọc theo các đường nước để ổn định các ngân hàng, cung cấp bóng mát, và lọc ô nhiễm thường bị loại bỏ hoặc bị thoái hóa trong các khu vực đô thị. không có các vùng đệm, các dòng suối trở nên dễ bị ảnh hưởng bởi sự ô nhiễm nhiệt từ nhiệt mặt trời và để đầu vào trực tiếp các chất thải từ các vùng đất lân cận sử dụng.

Những ảnh hưởng đến chính sách quản lý hệ thống dẫn nước

Sự thoái hóa sinh thái gây ra bởi đô thị hóa đã buộc những người làm chính sách tiến hóa phương pháp quản lý nước truyền thống. về mặt lịch sử, quản lý nguồn nước tập trung vào việc kiểm soát lũ lụt và cung cấp nước, thường qua những giải pháp được thiết kế như đập, đường cống và đường truyền cụ thể. nhưng giới hạn của phương pháp "cơ sở hạ tầng" này giờ đã rõ ràng: nó có thể làm giảm lượng nước lũ, chất lượng nước bị ngập, và phá hủy môi trường sống nước. để đáp lại, các cơ sở chính sách đang chuyển hướng tới những phương pháp có tính cầu thủ, tích hợp và thích nghi.

Từ lệnh-và- điều khiển đến quản lý nguồn nước tích hợp

Quản lý tài nguyên Nước tích hợp (IWRM) là một mô hình chính sách khuyến khích sự phát triển phối hợp và quản lý nước, đất đai và tài nguyên liên hệ để tối đa hóa nền kinh tế và xã hội bền vững. Việc đô thị hóa thêm khẩn cấp vào IWRM vì nó liên kết lượng nước, chất lượng và đất đai với nhau. Các chính sách ngày càng nhấn mạnh [FLT: 0] kế hoạch cấp nước [FLT: t], [FLT: 1], [FL:], nước, tự quản lý nước, và chất lượng nước, dịch vụ nước, và sự giải trí, và chất lượng nước.

Sự tiến hóa tự trị: NPDES, TMDLs và Stormwater quy định

Tại Hoa Kỳ, Đạo luật Nước Sạch (CWA) cung cấp cơ cấu điều chỉnh chính cho việc quản lý hệ thống dẫn nước.

  • Hệ thống Kiểm Soát Quốc Gia (NPDES): [NP: 1] yêu cầu cho phép xuất khẩu nguồn lực, bao gồm hệ thống cống rãnh riêng biệt thành phố (MS4s). Các tính năng quản lý nước bão phải phát triển chương trình quản lý nguồn nước để kiểm soát chất lượng và lượng.
  • Để đạt tối đa các trọng tải hàng ngày (TMDLs): ) Những ngân sách ô nhiễm này đặt giới hạn cho những người bị suy yếu nước. Khu vực đô thị thường phải đối mặt với nhu cầu về chất lượng trầm tích, dinh dưỡng và vi khuẩn, buộc cộng đồng phải cải tạo sự phát triển với các thực hành quản lý tốt nhất.
  • Luật điều khiển bão nước Phase II: mở rộng sự giám sát của NPDES đến những khu vực nhỏ hơn và xây dựng, yêu cầu sự xói mòn và sự kiểm soát trầm tích và việc điều trị sau khi giải quyết xong.

Những quy định này đã thúc đẩy các đô thị để áp dụng các tiêu chuẩn phát triển ít áp đảo (LID), cơ sở hạ tầng xanh và phí nước mưa để xây dựng vốn đầu tư nhưng sự tuân thủ vẫn là một thách thức đặc biệt đối với những thành phố lớn tuổi với sự kết hợp các cống rãnh và không gian giới hạn cho việc cải tạo.

Sự quản lý thích nghi và sự bảo vệ khí hậu

Chính sách quản lý nước đang ngày càng tích hợp các khuôn khổ quản lý thích nghi cho phép học hỏi và điều chỉnh lại. Chẳng hạn, nhiều thành phố hiện đang thiết kế cơ sở hạ tầng nước mưa với khả năng dự kiến tăng thêm trong tình trạng mưa. Các chính sách chính trị gia tăng khuyến khích [FLT: 0] giải pháp dựa trên cơ sở [FL: 1) như việc phục hồi đất liền, giải thích về nước lũ, và khuếch đại cây thành thị, giúp tăng cường độ linh hoạt khi điều kiện thay đổi.

Những phản ứng chính sách và thực hành tốt nhất

Trên khắp thế giới, các thành phố và vùng đang tiên phong các chính sách đổi mới để giảm thiểu các ảnh hưởng đô thị hóa ảnh hưởng đến các nguồn nước. những phương pháp này kết hợp các công cụ điều chỉnh, động cơ kinh tế, và sự gắn kết cộng đồng.

Phát triển không gian xanh và phát triển thất thường

Cơ sở hạ tầng xanh (GI) nói đến một mạng lưới các tính năng tự nhiên và bán tự nhiên quản lý nước mưa tại nguồn gốc. Các thực hành chung gồm có những vườn mưa, mái nhà xanh, vỉa hè, sinh họcwales, và xây dựng các vùng đất ẩm ướt. Thay vì chuyển tải các đường ống qua các cơ sở điều trị tập trung, GI khuyến khích việc lọc, hấp thụ và sử dụng lại. Các đòn bẩy chính sách để thúc đẩy GI bao gồm:

  • Phí nước bão cho chủ sở hữu các tài sản cài đặt GI
  • Các cải cách mã Zoning giảm thiểu yêu cầu đỗ xe tối thiểu hoặc cho phép các đường hẹp hơn
  • Cần điều khiển GI để phát triển và phát triển lại
  • Hợp tác công cộng cho việc cải tạo quy mô lớn (v. d., thành phố xanh, chương trình Clean Waters)

25 năm của Philadelphia, kế hoạch 2,4 tỉ đô la là một trong những sáng kiến về cơ sở hạ tầng xanh đầy tham vọng nhất ở Mỹ, bằng cách chuyển đổi bề mặt không bị phá hủy thành không gian xanh, thành phố nhắm vào việc thu thập 85% lượng cống rãnh tổng hợp, giảm ô nhiễm thành sông Delaware và Schuylril.

Trao đổi chất lượng nước và thị trường giảm giá dinh dưỡng

Những công cụ kinh tế như giao dịch chất lượng nước cho phép nguồn ô nhiễm thành thị (v.v., nước mưa) mua tín dụng từ các dự án nông nghiệp hoặc bảo tồn giảm chi phí dinh dưỡng với chi phí thấp hơn. [FLT: 0] Chương trình Vịnh Chesapeke đã phát triển một khung hình giao dịch mạnh mẽ để giúp đáp ứng các yêu cầu của TMDL cho Ni ni tơ và phốtpho.

Tương tự như vậy, Ohio River Basen Trading ) bao gồm các nhà máy điện, các tiện ích nước thải và nông nghiệp trong thị trường tín dụng đa bang. Những chương trình này đòi hỏi phải giám sát và xác định rõ ràng nhưng cung cấp một con đường linh hoạt để làm ô nhiễm trong các khu vực nước đô thị hóa.

Sự bảo vệ và phục hồi của những kẻ tham lam

Nhiều thẩm quyền hiện nay ủy quyền hoặc khuyến khích bảo tồn và phục hồi các vùng đệm theo suối và sông. Thí dụ, Đạo luật [FLT: 0] Chương trình [FLApeke Bay Preseration ) tại Virginia đòi hỏi các khu vực bảo vệ tài nguyên (RPA) với bộ đệm 100 feet. Tương tự, Luật bảo vệ bộ lọc [FLT] [FLT] hạn chế trong phạm vi 50 feet của nước. Những bộ lọc này bảo vệ tài nguyên (RPA) cung cấp môi trường sống hoang dã, nơi đặc biệt là môi trường đô thị hóa bị loại bỏ.

Nghiên cứu chính sách về nguồn nước đô thị

Xem xét các ví dụ thực tế làm nổi bật cách mà chính sách có thể thành công hay đấu tranh trong việc giải quyết các tác động đô thị hóa.

Sự phục hồi sông Los Angeles

Một khi một kênh kiểm soát bê tông, thì sông Los Angeles giờ là trọng tâm của một nỗ lực phục hồi hàng tỉ đô la. các lực lượng quân đội Hoa Kỳ, cùng với các cơ quan địa phương, đã bắt đầu loại bỏ bê tông, phục hồi ngân hàng tự nhiên, và tạo ra những túi nước ẩm ướt. thay đổi chính sách bao gồm một kế hoạch xây dựng sông, quy hoạch xây dựng không bị phá vỡ bao gồm những dự án thu gom rác và hàng đống vi khuẩn. trong khi những thử thách về mặt kỹ thuật vẫn còn lưu trữ và những mối đe dọa cho thấy rằng ngay cả những dự án thành thị có thể được cải tạo nghiêm trọng có thể được cải tạo thông qua sự cam kết tài chính và tài chính.

Singapore hoạt động, chương trình "đẹp" và "Smir Waters"

Singapore, một hòn đảo đông dân cư ở thành phố, biến đổi chính sách quản lý nước mưa với các nước sạch, hoạt động tốt, nước sạch (ABC waters). thay vì hệ thống thoát nước bê tông, chương trình chuyển đổi các kênh và hồ chứa nước thành các ngân hàng tự nhiên, đất ẩm ướt, và các tính năng nước. các vấn đề chính trị đòi hỏi sự phát triển mới để tích hợp trên nước mưa và điều trị, trong khi các chiến dịch tham gia công cộng khuyến khích người dân tiếp nhận các thói quen bảo tồn nước và phòng chống ô nhiễm. kết quả là một phương pháp hữu hiệu để làm cho các nguồn nước nhìn thấy được và giá trị, giảm ô nhiễm và tăng chất lượng cuộc sống.

Portland, Grey gọi Green Sáng kiến Oregon

Portland's Grey to Green chương trình, phát triển năm 2008, kết hợp các thiết bị tái tạo cơ sở hạ tầng xanh với việc phục hồi nguồn nước. các công cụ chính sách bao gồm một Sổ tay quản lý nước mưa với tiêu chuẩn LID, một mã yêu cầu mái nhà xanh trên một kích thước mới, và một cấu trúc phí tổn mà ở trong khu vực nội trú đã được cấp cứu. các nghiên cứu cho thấy Portland đã giảm lượng nước mưa xuống 80% trong môi trường sống và cải thiện môi trường sống cá hồi.

Những thử thách và rào cản trong chính sách hữu hiệu

Bất kể những tiến bộ, những rào cản quan trọng cản trở việc tiếp nhận rộng rãi các chính sách quản lý hệ thống dẫn nước hiệu quả ở các khu vực đô thị.

  • Phụ đề được thực hiện bởi Động cơ thành phố với các tính năng xanh lá cây rất đắt đỏ.
  • Sự phân chia trong tổ chức:) ranh giới dẫn nước hiếm khi được nối liền với các ranh giới pháp lý.
  • Sự bảo vệ về nguồn nước có thể không phải là ưu tiên hàng đầu cho các viên chức được bầu cử, đặc biệt khi cạnh tranh với nhà cửa, phát triển kinh tế hoặc phương tiện giao thông.
  • Không chắc chắn: thiết kế tiêu chuẩn dựa trên dữ liệu mưa lịch sử có thể không đủ cho điều kiện tương lai. Các nhà sản xuất chính sách phải vật lộn với sự không chắc chắn khi đầu tư vào cơ sở hạ tầng kéo dài.
  • Những mối quan tâm không cân bằng: lịch sử, cộng đồng thu nhập thấp và cộng đồng màu sắc đã gánh vác một gánh nặng không cân đối của ô nhiễm đô thị và lũ lụt. Chính sách tập trung vào các tiện nghi màu xanh lá cây có thể vô tình thúc đẩy sự tăng cường và chuyển động nếu không kết hợp với sự bảo vệ nhà ở giá phải chăng.

Những hướng đi trong tương lai cho chính sách dẫn nước trong vùng đô thị hóa

Nhìn về phía trước, một số xu hướng có thể định hình thế hệ kế tiếp của các chính sách quản lý hệ thống dẫn nước.

Công cụ số và quản lý nước thông minh

Hệ thống nước thông minh có thể điều chỉnh tỷ lệ lưu lượng từ các hồ dự báo thời tiết, giảm nguy cơ lũ lụt trong khi tối ưu hóa cách điều trị chất lượng nước. cặp song sinh kỹ thuật số - bản sao của nguồn nước cho phép mô phỏng kịch bản và can thiệp chính sách trước khi tham gia vào vốn. Tính chất chính sách chính sách hỗ trợ việc chia sẻ dữ liệu mở và đầu tư vào mạng lưới kiểm tra sẽ tăng cường khả năng thích nghi.

Giải pháp dựa trên tự nhiên và thiết kế lại

Khái niệm về "thành phố nhiệt đới" ở Trung Quốc và "sự thiết kế đô thị nhạy cảm nước" ở Úc đại diện cho một sự thay đổi về việc làm việc với các quá trình tự nhiên hơn là chống lại chúng. những phương pháp tiếp cận này là nước bão hòa, nước mưa thu và vùng ẩm ướt ở vùng đô thị ở mức độ lân cận. Các khung chính sách đặt ra các yếu tố xanh lá cây hoặc yêu cầu sự phát triển không để phát triển mới. Ví dụ, yếu tố [FL: 0] Xanh [FL: 0] Xanh lá cây [FL] [FL] yêu cầu một điểm tối thiểu dựa trên các phần tử đất xung quanh cảnh vật liệu màu xanh lá cây, các khu vườn, và cây xanh lá cây, và các nhà phát triển trong các dự án tự nhiên.

Theo dõi và quản lý cộng đồng

Tạo năng lượng cho cư dân địa phương để theo dõi chất lượng nước, báo cáo vấn đề, và tham gia vào kế hoạch hệ thống lọc nước có thể xây dựng sự tin cậy và cải thiện kết quả. Các chương trình như [FLT: 0] Khoa học Công dân địa phương cho Vịnh Chesapeke đào tạo tình nguyện viên thu thập dữ liệu về sự rõ ràng nước, giải tán và vĩ mô hóa. Các khung chính sách mà chính thức kết hợp dữ liệu thành các quyết định điều hành cộng đồng có thể giúp lấp đầy khoảng trống trong tổ chức trong khi tổ chức giám sát cơ quan. Các chính sách có thể cấp cao cấp về mặt công ty có thể hỗ trợ các dự án cộng đồng trong những khu vực không được bảo trì lịch sử.

Kết luận: Về các mạch nước chung quanh

Sự đô thị hóa sẽ tiếp tục tái tạo lại nguồn nước trong nhiều thập kỷ tới. tác động -- sự gia tăng, ô nhiễm môi trường sống, thay đổi thủy sinh và thay đổi phân phối thủy tinh -- và sự kết hợp lại trong chính sách quản lý hệ thống nước. một phương pháp duy nhất cơ sở hạ tầng không còn đủ hiệu quả nữa. những chính sách đó bao gồm sự kết hợp giữa việc sử dụng và nước, kết hợp cơ sở hạ tầng màu xám và xanh lá cây, sự phối hợp với các sự khuyến khích kinh tế và những cộng đồng đang hoạt động.

Ví dụ chính sách thành công từ Philadelphia đến Singapore chứng minh rằng sự tiến bộ ý nghĩa là có thể, ngay cả trong môi trường xây dựng chặt chẽ. nhưng những thách thức dai dẳng - chi phí, sự phân hủy, không chắc chắn và vốn chủ sở hữu - phải được chỉ định với sự cam kết chính trị lâu dài và cơ chế tài chính sáng tạo. chính môi trường sẽ hướng dẫn chúng ta: những nguồn nước lành mạnh có thể giảm thiểu những thiệt hại nước, giảm thiểu thiệt hại nước, và cung cấp không gian sống động. bằng cách liên kết chính sách với quá trình tự nhiên, chúng ta có thể xây dựng những thành phố không chỉ bền vững mà còn có thể sống động hơn nữa.