به گزارش خبرگزاری ایمنا، بارندگی در شهرها همواره با دو مسئله مهم همراه است؛ از یک‌سو تأمین بخشی از نیازهای آبی و از سوی دیگر مدیریت رواناب و جلوگیری از آب‌گرفتگی معابر. در بسیاری از شهرها، بخش قابل توجهی از آب حاصل از بارندگی به دلیل وجود سطوح نفوذناپذیر همچون آسفالت خیابان‌ها، پیاده‌روها، پارکینگ‌ها و پشت‌بام ساختمان‌ها، به شبکه جمع‌آوری آب‌های سطحی هدایت می‌شود و بدون بهره‌برداری مؤثر از دسترس خارج می‌شود.
این در حالی است که با تغییر رویکرد مدیریت شهری و حرکت از انتقال سریع رواناب به سمت جمع‌آوری، ذخیره‌سازی و استفاده مجدد از آب باران، می‌توان این منبع را به بخشی از چرخه تأمین آب شهر تبدیل کرد.
یکی از مهم‌ترین مزایای جمع‌آوری آب باران، کاهش استفاده از آب شرب برای مصارفی است که الزاماً به آب با کیفیت آشامیدنی نیاز ندارند. آبیاری پارک‌ها و فضای سبز، شست‌وشوی معابر، نظافت محوطه ساختمان‌ها، استفاده در فلاش‌تانک سرویس‌های بهداشتی و برخی مصارف خدماتی از جمله کاربردهای این آب پس از تصفیه متناسب با نوع مصرف است.
در این میان، پشت‌بام ساختمان‌ها ظرفیت مناسبی برای اجرای سامانه‌های جمع‌آوری آب باران دارند. در این روش، آب بارندگی از طریق ناودان‌ها و لوله‌های انتقال به مخازن ذخیره هدایت می‌شود و پس از عبور از فیلترهای اولیه و تجهیزات تصفیه، برای مصارف غیرشرب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اجرای چنین سامانه‌هایی در ساختمان‌های مسکونی، مراکز تجاری، ساختمان‌های اداری، مدارس، دانشگاه‌ها و مراکز عمومی می‌تواند به کاهش مصرف آب شبکه شهری کمک کند.
از خیابان‌ها تا پارک‌ها؛ راهکارهای شهری برای ذخیره آب باران
جمع‌آوری آب باران تنها به پشت‌بام ساختمان‌ها محدود نمی‌شود و معابر، پارکینگ‌ها، میدان‌ها و فضاهای سبز نیز ظرفیت مناسبی برای اجرای طرح‌های مدیریت رواناب دارند.
یکی از روش‌های قابل اجرا، احداث مخازن ذخیره زیرزمینی در فضاهای عمومی و پارک‌ها است. این مخازن می‌توانند آب حاصل از بارندگی را دریافت و در زمان نیاز برای آبیاری فضای سبز و سایر مصارف شهری در اختیار مدیریت شهری قرار دهند.
همچنین استفاده از کف‌پوش‌های نفوذپذیر در پیاده‌روها و پارکینگ‌ها می‌تواند زمینه نفوذ آب به خاک را فراهم کند و از حجم رواناب سطحی بکاهد.
ایجاد باغ‌های بارانی نیز از دیگر روش‌های مورد توجه در مدیریت نوین آب شهری است. در این روش، بخشی از فضای سبز شهری به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که آب باران در آن جمع‌آوری و به‌تدریج در خاک نفوذ کند. این فضاها علاوه بر کاهش رواناب، به تقویت پوشش گیاهی، بهبود کیفیت محیط شهری و کاهش دمای محیط نیز کمک می‌کنند.
در مناطق دارای فضای کافی، احداث حوضچه‌های ذخیره و تالاب‌های مصنوعی نیز می‌تواند برای نگهداری و تصفیه طبیعی بخشی از آب باران مورد استفاده قرار گیرد.
ضرورت تصفیه آب پیش از استفاده مجدد
یکی از موضوعات مهم در اجرای طرح‌های جمع‌آوری آب باران، توجه به کیفیت آب ذخیره‌شده است. آب حاصل از بارندگی، به‌ویژه رواناب خیابان‌ها و معابر پرتردد، ممکن است حاوی رسوبات، مواد نفتی، فلزات سنگین و آلاینده‌های مختلف باشد؛ بنابراین استفاده از آن بدون بررسی و تصفیه مناسب می‌تواند مخاطرات زیست‌محیطی و بهداشتی به همراه داشته باشد.
فرایند تصفیه بسته به منشأ آب و نوع مصرف می‌تواند شامل آشغال‌گیری، جداسازی بخش ابتدایی بارندگی، ته‌نشینی، فیلتراسیون و گندزدایی باشد.
برای مصارف غیرشرب همچون آبیاری فضای سبز و شست‌وشوی معابر، می‌توان از سامانه‌های تصفیه متناسب با استانداردهای مربوط استفاده کرد؛ اما بهره‌برداری آشامیدنی از آب باران به تصفیه پیشرفته، پایش مستمر و رعایت الزامات بهداشتی نیاز دارد.
همچنین تغذیه مصنوعی آب‌های زیرزمینی از طریق آب باران باید با بررسی کیفیت آب، شرایط زمین‌شناسی و وضعیت سفره‌های زیرزمینی انجام شود.
یک محاسبه ساده از ظرفیت جمع‌آوری آب باران
ظرفیت جمع‌آوری آب باران به میزان بارندگی، مساحت سطح جمع‌آوری و ضریب بازده سیستم بستگی دارد. برای نمونه، اگر یک ساختمان هزار مترمربع پشت‌بام داشته باشد و میزان بارندگی سالانه در منطقه ۳۰۰ میلی‌متر و ضریب جمع‌آوری ۸۰ درصد در نظر گرفته شود، امکان جمع‌آوری حدود ۲۴۰ مترمکعب آب در سال وجود دارد.
این میزان معادل ۲۴۰ هزار لیتر آب است که می‌تواند پس از ذخیره‌سازی و تصفیه مناسب، بخشی از نیازهای غیرشرب ساختمان را تأمین کند.
در مقیاس شهری نیز ظرفیت قابل توجهی برای جمع‌آوری آب باران وجود دارد. به‌عنوان نمونه، در محدوده‌ای با ۱۰۰ هزار مترمربع سطح پشت‌بام قابل استفاده و با فرض همان میزان بارندگی و ضریب بازده، ظرفیت نظری جمع‌آوری آب به ۲۴ هزار مترمکعب در سال می‌رسد.
البته میزان واقعی آب قابل استفاده به توزیع زمانی بارندگی، ظرفیت مخازن، تلفات سیستم و میزان مصرف بستگی دارد.
شهرها به سمت مدیریت هوشمند آب باران حرکت می‌کنند
تجربه برخی شهرهای جهان نشان می‌دهد که مدیریت آب باران به یکی از محورهای مهم برنامه‌ریزی شهری تبدیل شده است. سنگاپور با توسعه سامانه‌های جمع‌آوری رواناب و مخازن ذخیره آب، از ظرفیت بارندگی برای تقویت منابع آبی خود استفاده می‌کند.
در برلین نیز استفاده از بام‌های سبز، سطوح نفوذپذیر و سامانه‌های مدیریت غیرمتمرکز آب باران مورد توجه قرار گرفته است. کپنهاگ با اجرای برنامه‌های مدیریت بارندگی‌های شدید، از پارک‌ها و فضاهای عمومی برای هدایت و کنترل رواناب استفاده می‌کند و در ملبورن استرالیا نیز راهکارهایی همچون باغ‌های بارانی، تالاب‌های مصنوعی و مخازن ذخیره در چارچوب طراحی شهری حساس به آب دنبال می‌شود.
یکی از رویکردهای جدید در این زمینه، مفهوم «شهر اسفنجی» است؛ الگویی که در آن شهر به‌جای انتقال سریع تمام آب باران به خارج از محدوده شهری، بخشی از آن را جذب، ذخیره و به‌تدریج وارد چرخه طبیعی و مصرفی می‌کند.
بام‌های سبز، پیاده‌روهای نفوذپذیر، باغ‌های بارانی، حوضچه‌های ذخیره و مخازن زیرزمینی از جمله زیرساخت‌هایی هستند که در تحقق این الگو نقش دارند.
استفاده از فناوری‌های نوین نیز می‌تواند به افزایش کارایی سامانه‌های جمع‌آوری آب باران کمک کند. نصب حسگرهای اندازه‌گیری سطح آب در مخازن، استفاده از سامانه‌های هوشمند کنترل ورودی و خروجی آب و بهره‌گیری از اطلاعات هواشناسی برای پیش‌بینی میزان بارندگی، از جمله اقداماتی است که می‌تواند مدیریت ذخایر را بهبود بخشد.
همچنین استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی برای شناسایی نقاط مستعد آب‌گرفتگی و تعیین مکان‌های مناسب برای احداث مخازن ذخیره، امکان برنامه‌ریزی دقیق‌تر را برای مدیران شهری فراهم می‌کند.
لزوم تدوین برنامه جامع برای بهره‌برداری از آب باران
با وجود ظرفیت‌های قابل توجه، اجرای طرح‌های جمع‌آوری آب باران با چالش‌هایی همچون هزینه اولیه احداث مخازن، محدودیت فضا در مناطق پرتراکم، نامنظم بودن بارندگی، نیاز به نگهداری تجهیزات و ضرورت کنترل کیفیت آب روبه‌رو است.
از این‌رو، اجرای موفق این طرح‌ها نیازمند برنامه‌ریزی یکپارچه و همکاری شهرداری‌ها، شرکت‌های آب و فاضلاب، دستگاه‌های محیط‌زیستی، مهندسان و شهروندان است.
در این مسیر، می‌توان اجرای طرح را در سه سطح دنبال کرد؛ در سطح ساختمان با نصب سامانه‌های جمع‌آوری آب باران، در سطح محله با احداث باغ‌های بارانی و مخازن مشترک و در سطح شهر با ایجاد مخازن بزرگ ذخیره، شبکه توزیع آب غیرشرب و سامانه‌های هوشمند مدیریت رواناب.
همچنین ضروری است عملکرد این طرح‌ها با شاخص‌هایی همچون میزان آب جمع‌آوری‌شده، کاهش مصرف آب شرب، کاهش رواناب سطحی، میزان تغذیه آب زیرزمینی و هزینه تمام‌شده هر مترمکعب آب ارزیابی شود.
آب باران؛ فرصتی برای افزایش تاب‌آوری شهرها
جمع‌آوری و استفاده مجدد از آب باران را نمی‌توان تنها یک اقدام عمرانی یا زیست‌محیطی دانست، بلکه این رویکرد بخشی از برنامه مدیریت پایدار منابع آب و افزایش تاب‌آوری شهرها در برابر تغییرات اقلیمی است.
توسعه سامانه‌های جمع‌آوری آب از پشت‌بام‌ها، احداث مخازن ذخیره، استفاده از سطوح نفوذپذیر، ایجاد باغ‌های بارانی و بهره‌گیری از فناوری‌های هوشمند می‌تواند به کاهش هدررفت آب، مدیریت بهتر رواناب و کاهش وابستگی به منابع آب متعارف کمک کند.
در شرایطی که بسیاری از شهرها با محدودیت منابع آبی و افزایش هزینه‌های تأمین و انتقال آب روبه‌رو هستند، تغییر نگاه به بارندگی و تبدیل آب باران از یک رواناب دفع‌شدنی به یک منبع قابل مدیریت، ضرورتی است که می‌تواند جایگاه مهمی در برنامه‌های آینده مدیریت شهری داشته باشد.
نظر شما