«معجزه آبخیزداری» | روش‌های آبخیزداری شهری برای مهار باران‌های سیل‌آسا
آبخیزداری شهری روش‌ها و راهکارهای متعددی را برای کنترل سیلاب‌های شهری ارائه می‌کند. در این گزارش به برخی از این روش‌ها اشاره می‌شود.
به گزارش خبرنگار اقتصادی خبرگزاری تسنیم، «آبخیزداری شهری» از شاخه‌های علم آبخیزداری است که با اهداف مختلفی انجام می‌پذیرد. از مهمترین اهداف آبخیزداری شهری، کنترل و مدیریت آبهای سطحی است تا این آب‌ها منجر به سیل نشود و خسارات جانی و مالی ایجاد نکند، از این رو باید زمینۀ افزایش نفوذ نزولات آسمانی در مبدأ بارش در شهرها فراهم شود. امروزه روش‌های مختلفی برای افزایش نفوذ آب و نزولات در خاک، افزایش مقاومت سطوح شهری در مقابل حرکت جریان آب (تطویل زمان تمرکز) و همچنین ذخیره‌سازی و استفادۀ مجدد از رواناب وجود دارد که همگی می‌کوشند سیستم طبیعی پیش از توسعه و ساخت‌وسازهای شهری را احیا کنند. این روش‌ها که در سطح دنیا مطرح است موارد زیر را شامل می‌شود:
- سیستم جمع‌آوری آب باران و هدایت ناودان
استفاده از مخازن یا بشکه‌های کوچک آب، یکی از روش‌های استحصال آب باران برای آبیاری فضای سبز خانگی می‌باشد. از آنجایی که سطح وسیعی از مساحت شهر متعلق به فضای اشغال‌شده توسط پشت‌بام‌ها، غیرقابلنفوذ می‌باشد، می‌توان آب حاصل در زمان وقوع باران را به‌منظور استفادۀ دوباره ذخیره‌سازی و بعداً به‌منظور آبیاری فضاهای سبز از آن استفاده کرد. این کار چندین مزیت دارد: ۱ ــ صرفه‌جویی در مصرف آب ۲ ــ جلوگیری از ورود حجم زیادی از آب به سیستم جمع‌آوری سیلاب شهری.
- مخازن نفوذ آب باران
مخازن نفوذ آب باران، ساختارهای زیرزمینی به‌کاررفته جهت جمع‌آوری رواناب ناشی از رگبار و عبور آن در خاک هستند. مخازن نفوذ، رواناب در سطح زمین را جمع و آن را به یک سیستم دواتاقه، شامل یک منهول و یک مخزن هدایت می‌کند. منهول دارای حوضچه رسوب‌گیر می‌باشد. زمانی که این اتاق پر می‌شود جریان به یک نقطۀ لبریزشده می‌رسد و اتاق دوم (مخزن سوراخ‌دار) شروع به پر شدن می‌کند. سوراخ‌های مخزن امکان نفوذ آب به داخل خاک را فراهم می‌کنند. مخازن نفوذ می‌توانند آبهای نفوذی را در مناطقی که خاک‌ها نفوذپذیری زیادی دارند و تراز آبهای زیرزمینی پایین هستند، کاهش دهند. به‌دلیل جلوگیری از آلودگی آبهای زیرزمینی، مخازن نفوذ برای مناطق صنعتی و تجاری توصیه نشده‌اند.
- چاهک‌های نفوذ آب باران
چاهک‌های جذبی، مخازن کوچک مکعبی یا استوانه‌ای هستند که پس از حفاری درون آنها به‌وسیلۀ سنگ لاشه پر می‌شود و دیوارۀ آنها با یک تیغه یا غلاف از جنس آجر، بلوک‌های پیش‌ساختۀ بتنی یا حلقه‌های پلی‌اتیلن مشبک پوشانده شده و اطراف و درون با مواد درشت‌دانه پر می‌شود. چاهک‌های جذبی با تسهیل نفوذ آب به داخل خاک باعث کاهش حجم و ایجاد تأخیر در حرکت و تصفیۀ رواناب می‌شوند و همچنین به تغذیۀ آبهای زیرزمینی کمک می‌کنند.
- طراحیفضایسبزپایین‌ترازسطوحغیرقابل‌نفوذ
در فضای شهری سطح خیابان‌ها تقریباً ۲۰ تا ۲۵ درصد از سطوح غیرقابلنفوذ منطقۀ شهری را تشکیل می‌دهند، لذا این سطوح منبع عظیمی از سیلاب‌های روان در سطح شهر را تشکیل می‌دهد و فقط به انباشته شدن سیلاب کمک می‌کند. به‌منظور اجرای این سیستم در معابر لازم است که سیلاب را به‌نوعی از سیستم پالایشی انتقال دهیم، از جمله آن که درخت‌کاری وسط خیابان، بلوارها و فضای سبز کنار خیابان پایین‌تر از سطح جاده ساخته شوند.
- مخازن ذخیره موقت رواناب
استخرها یا حوضچه‌های نگهداشت موقت رواناب، مخازن و یا تأسیسات ذخیرۀ سطحی هستند که با ذخیرۀ موقت رواناب حاصل از بارندگی و کنترل جریان خروجی موجب کاهش اوج آب‌دهی سیلاب می‌شوند. همچنین به ته‌نشینی مواد جامد معلق کمک می‌نمایند. مهمترین موضوع در استفاده از حوضچه‌های نگهداشت موقت رواناب، وجود فضای کافی جهت احداث آنها می‌باشد. مکانهای مناسب برای احداث حوضچه‌های تعدیل سیلاب، قطعات فضای سبز، پارکها و برخی فضاهای باز شهر است که می‌باید به خطوط اصلی زه‌کشی نزدیک باشند، همچنین در انتخاب مکان مناسب برای این‌گونه حوضچه‌ها باید عمق آب زیرزمینی منطقه را مدنظر قرار داد. ایمن‌سازی دیواره‌های جانبی حوضچه نیز از جمله موارد ضروری است، همچنین حفظ کارایی حوضچه مستلزم لایروبی و نگهداری مستمر می‌باشد.
- مخازن ذخیرۀ دائمی
در اوقات خشک و بدون باران که تنها جریان پایه برقرار است این نوع مخزن به‌صورت یک حوضچه دائمی عمل می‌کند و سطح آب حوضچه از سطح فوقانی بخش دائمی مخزن بالاتر نمی‌رود. در مواقع سیلابی جریان ورودی به حجم موجود در بخش دائمی مخزن افزوده می‌شود و بخش دیگری از مخزن را اشغال می‌کند که در بالای مخزن دائمی قرار دارد سپس به‌تدریج تخلیه می‌گردد. این‌گونه مخازن در کنترل و ته‌نشینی رسوبات ورودی به حوضچه مؤثرند و کیفیت آب را نیز تا حد زیادی بهبود می‌بخشند. حوضچه‌های دائمی یا مرطوب نسبت به حوضچه‌های نگهداشت موقت و خشک، غالباً منظر زیباتری را ایجاد می‌کنند و کارایی بیشتری در تصفیۀ روانابهای شهری دارند اما استفاده آنها در شرایطی مطرح می‌شود که یک جریان پایه دائمی در سراسر طول سال یا در اکثر اوقات وارد حوضچه یا استخر گردد.
- روکش‌های نفوذپذیر
روسازی تراوا یا متخلخل، هم برای روکش سطح پیاده‌روها و پارکینگ‌ها و هم در سطح خیابان‌ها و محل عبور و مرور وسائل نقلیه به‌کار می‌رود و شباهت زیادی به روسازی معمول دارد، با این تفاوت که رواناب ناشی از آب باران به‌جای آنکه در سطح جاری گردد، از طریق روکش نفوذپذیر به لایه‌های زیرین نفوذ و بخشی از آلاینده‌های آن را مهار می‌کند و از جریان آب زدوده می‌گردد. این‌گونه پوشش‌ها، با ذخیرۀ موقت آب، امکان تأمین اهدافی چون کاهش حجم رواناب، تغذیۀ آبهای زیرزمینی و بهبود کیفیت آب را به‌وجود می‌آورد. روکش‌های نفوذپذیر همچنین به‌لحاظ تصفیۀ روانابهای شهری و بهبود کیفیت آن نیز قابلیت بالایی دارند. روکش‌های نفوذپذیر را می‌توان به‌جای انواع سطوح نفوذناپذیر شهری به‌ویژه برای روکش پیاده‌روها و پارکینگ‌ها به‌کار برد. ساختمان‌های اداری و عمومی و حیاط منازل و املاک خصوصی جزو بهترین مکان‌ها برای کاربرد انواع بلوک‌های تراوا یا روکش‌های نفوذپذیر می‌باشد. توجه به حجم بار ترافیکی منطقه، ایجاد زیرسازی مناسب و اجرای برنامۀ نگهداری مستمر این تأسیسات به‌منظور جلوگیری از انسداد و گرفتگی خلل و فرج آنها از جمله موارد مهم و تعیین‌کننده در انتخاب و کاربرد روکش‌های نفوذپذیر در اراضی شهری می‌باشد. از نظر ایمنی نیز با کاربرد سطوح متخلخل، امنیت بزرگراه‌ها و خیابان‌ها بیشتر خواهد شد، زیرا به‌هنگام بارش برف و باران، آب به‌سرعت در زمین نفوذ می‌کند، بنابراین خیابان‌ها یخ نمی‌زنند و مشکلی در رانندگی ایجاد نمی‌کنند.
- جوی‌باغچه‌ها
جوی‌باغچه یا آبراهۀ علف‌کاری‌شده، کانال خاکی عریض و کم‌عمق است که برای جلوگیری از فرسایش و تسهیل نفوذ آب به درون خاک علف‌کاری شده است. شیب کم جوی‌باغچه‌ها یا استفاده از موانع کوتاه، چکدم، در طول مسیر نفوذ رواناب در خاک را افزایش می‌دهد، در این راستا بخش قابل ملاحظه‌ای از آلودگی‌های آب نیز زدوده می‌شود. استفاده از جوی‌باغچه باعث بهبود کیفیت رواناب می‌گردد، بخشی از رواناب را در خاک نفوذ می‌دهد و چشم‌انداز و منظر زیباتری در شهر ایجاد می‌کند.
۹. ترانشه‌های نفوذ
ترانشه نفوذ یک ترانشه طویل و کم‌عرض است که درون آن با ذرات درشت‌دانه و قطعات سنگ پر می‌شود و معمولاً مجرای خروجی ندارد. رواناب ورودی به این تأسیسات در فضای خالی بین ذرات درشت‌دانه موقتاً ذخیره می‌شود و به‌تدریج از کف و دیواره‌ها به درون خاک اطراف ترانشه نفوذ می‌کند. رواناب خروجی از اماکن و محوطه‌هایی همچون پارکینگ را می‌توان به‌سمت یک ترانشه نفوذ هدایت کرد و به داخل زمین نفوذ داد، بنابراین ترانشه‌های نفوذ را می‌توان برای زه‌کشی رواناب یک محوطه به‌جای بتنی یا در حاشیۀ جوی‌ها توصیه نمود، طراحی و اجرای ترانشه نفوذ می‌باید طبق ضوابط فنی صورت پذیرد و برای حفظ کارآیی ترانشه در کاهش حجم و بهبود کیفیت رواناب، می‌باید بازدیدهای نوبتی و مرمت و پاکسازی ترانشه قبل و بعد از فصل بارندگی انجام گیرد.
- باغچه‌های باران‌زاد
باغچه‌های باران‌زاد در ظاهر همانند باغچه‌های معمولی هستند با این تفاوت که در لایه‌های زیرین خاک آنها از مصالح نفوذپذیر استفاده می‌شود و عموماً یک لولۀ زه‌کشی در داخل مصالح نفوذپذیر تعبیه می‌گردد، بنابراین مشابه باغچه‌های موجود در منازل یا حاشیۀ خیابان‌ها می‌توان از این‌گونه باغچه‌ها استفاده کرد. به‌سازی باغچه‌های موجود در سطح شهر و بهبود و ارتقای مشخصات فنی آنها به‌نحوی که قادر به پذیرش، نگهداری و نفوذ دادن روانابهای ناشی از بارش‌های کوچک باشند به‌عنوان یکی از ساده‌ترین روش‌های کنترل آلودگی رواناب در منشأ توصیه می‌شود.
- بام سبز
بام سبز سیستم چندلایه‌ای است که سقف و بالکن یک ساختمان را با پوشش گیاهی می‌پوشاند و با جذب و نگهداری بخشی از حجم باران و با استفاده از فرآیندهای تبخیر و تعرق و تصفیه، حجم و پیک رواناب را کاهش می‌دهد و موجب بهبود کیفیت آب‌وهوا، حفظ زیبایی شهر و جلوگیری از اتلاف انرژی ساختمان می‌گردد. استفاده از بام‌های سبز تا حد زیادی به نوع اقلیم منطقه، میزان و توزیع بارش سالانه وابسته است.
۱۲ ــ سیستم زیست بازدارنده
سیستم‌های زیست بازدارنده یکی از راهکارهای جدید، جهت مدیریت و همزیستی با سیلاب می‌باشد. این سیستم شامل سطح خاکی است که توسط گیاهانی با ریشۀ کم‌عمق پوشیده شده است، که سیلاب وارد آن شده و توسط این سیستم در لایه‌های زیرین پالایش شده و یا وارد سیستم لوله‌کشی در زیر شده و یا به لایه‌های زیرین و آب زیرزمینی نفوذ می‌کند. ریشه‌های گیاهان اجازه می‌دهد آب بیشتری در واحد زمان به لایه‌های زیرین نفوذ کند و از ایجاد سیلاب‌های سهمگین جلوگیری می‌نماید.
