Upravljanje i smanjenje otjecanja oborinskih voda u urbanim područjima

Klimatski utjecaji
Jake kiše, Poplave
Sektori
Građevinski objekti, Prostorno planiranje, Smanjenje rizika od katastrofa, Specifično za pojedini sektor, Upravljanje vodama, Urbanizam
Kategorija prema IPCC-u
Strukturna i fizička kategorija: Mogućnosti inženjerstva i izgrađenog okoliša, Strukturna i fizička kategorija: Mogućnosti prilagodbe na temelju ekosustava

Opis

Ekstremni oborinski događaji klimatski su pokretači otjecanja oborinskih voda i poplava u urbanim područjima, dok se u budućnosti zbog klimatskih promjena očekuje i porast takvih događaja. Otjecanje oborinskih voda u urbanim područjima ne ovisi samo o intenzitetu kišnih oborina, već i o stupnju propusnosti tla. U prirodnom okruženju, meteorske vode ispiru se i polako infiltriraju iz tla i kroz tlo. U urbanom okruženju, nepropusne površine otežavaju prirodnu infiltraciju vode i uzrokuju brzo otjecanje vode prema krajnjim receptorskim sustavima. U slučaju ekstremnih oborina, pretjerano otjecanje oborinskih voda i ograničeni kapacitet receptora mogu prouzročiti privremenu poplavljenost urbanih prostora. Zbog klimatskih promjena očekuje se intenziviranje ekstremnih događaja, koji će stvoriti dodatni pritisak na urbane sustave odvodnje i negativno utjecati na njihovu učinkovitost. 

Širok raspon mjera za smanjenje otjecanja oborinskih voda u urbanim područjima već je dostupan i primjenjuje se, dok su druge mjere testirane kroz pilot-projekte i spremne su postati uobičajena praksa. 

Održivi sustavi urbane odvodnje (engl. SuDS – sustainable urban drainage systems) sustavi su objekata izgrađenih za upravljanje otjecanjem oborinskih voda koji oponašaju prirodnu odvodnju i iskorištavaju mogućnosti odvodnje koje pružaju prirodni elementi. Održivi sustavi urbane odvodnje obično uklapaju vegetaciju i tlo u umjetne strukture s ciljem povećanja prirodne propusnosti tla, što dovodi do pozitivnih učinaka i na obnavljanje podzemnih voda. U tom smislu, održivi sustavi urbane odvodnje čine cjelokupni pristup upravljanju otjecanjem oborinskih voda u urbanim područjima, uključujući širok raspon specifičnih mjera, poput zelenih urbanih područja, zelenih krovova, propusnih podnih obloga, otvaranja nepropusnih površina i umjetnih konstrukcija (npr. bušeni bunari, modularni geocelularni sustavi, infiltracijski kanali, infiltracijski i bioretencijski bazeni, itd.). Više o postupku otvaranja tla možete pronaći u opciji prilagodbe Smanjenje potrošnje zemljišta i otvaranje tla u urbanim područjima. 

Zelene površine mnogo su propusnije od urbaniziranih površina i mogu se koristiti u gradovima za ublažavanje otjecanja oborinskih voda. Drveće, grmlje i biljke općenito mogu pospješiti propusnost tla i obnavljanje podzemne vode. Međutim, oni imaju ograničeni učinak zbog relativno malog obuhvata. Zelene površine mogu se stvarati u raznim oblicima, uključujući ozelenjena parkirališta, drvorede, zelene mjere za ublažavanje urbanih radova, itd. U nekim slučajevima mogu se uspostaviti šire zone zaštite šuma, sa značajnim blagotvornim učincima u smislu povećane infiltracije, poroznosti tla i akumulacije organskog ugljika. Osim stvaranja novih ozelenjenih urbanih područja, očuvanje i održavanje onih postojećih također postaje vrlo važno u suočavanju s utjecajima ekstremnih kišnih događaja i s njima povezanim otjecanjem oborinskih voda.

Propusne obloge za tlo izrađene su od posebnih materijala s ciljem poboljšanja infiltracije kišnice kroz urbane površine u dublje slojeve (tla i vodonosnika). To omogućuje skladištenje vode i sporije ispuštanje pomoću sustava za kontrolu protoka. Dvije su glavne vrste propusnih obloga za tlo: (i) obloge koje koriste izrazito porozne materijale koji omogućavaju infiltraciju vode na cijeloj površini; (ii) obloge koje koriste materijale koji sadržavaju praznine (poput opeke) duž pokrivene površine kroz koje se voda može infiltrirati. Propusne obloge pomažu u čuvanju oborinskih voda ispod površine i njihovom ispuštanju kontroliranom brzinom, odnosno omogućavaju polaganu infiltraciju u podzemni sloj. Vrijednosti smanjenja izlijevanja mogu varirati između 10% i 100%, ali s vremenom može doći do značajnog smanjenja učinkovitosti u slučaju neadekvatnog upravljanja ovim procesom.

Mnogi talijanski gradovi započeli su s prenamjenom vodonepropusnih površina u zelene površine, kao i s promicanjem drugih akcija uklanjanja brtvila, jačajući time otpornost gradova na klimatske promjene. Primjerice, studio LandShapes sa sjedištem u Raveni radio je na projektu urbane regeneracije duž Viale Matteotti na području Milano Marittima, što uključuje postavljanje kišnih vrtova koje prate dodatne pozitivne estetske koristi. Ostali značajni projekti provedeni u Italiji su: infiltracijski kanali u privatnom istraživačkom centru Kerakoll u Sassuolu (Modena) s ciljem smanjenja rizika od poplava i zagađenja zbog površinske odvodnje kišnice, park Catene u Margheri (Venecija) ili Vasca Milano-Parco Nord za hidrauličko upravljanje rijekom Seveso (Milano). Posljednja dva primjera dokazuju da urbani bazeni ili široki zeleni sustavi za filtriranje mogu smanjiti rizik od poplave i povećati pohranu vode. Primjeri dobre prakse za uklanjanje brtvila u urbaniziranim područjima mogu se naći na mrežnoj stranici https://www.sos4life.it/

U Republici Hrvatskoj najviše na području održive urbane odvodnje i ublažavanja klimatskih promjena napravljeno je u Gradu Puli. Tvrtka Starum sa sjedištem u Puli još je 2011. godine napravila idejni koncept odvodnje oborinskih i površinskih voda prema SUDS principima. Od tada je tvrtka Starum isprojektirala na desetke projekata od kojih je najviše izgrađeno u Puli, i to kišni vrtovi i infiltracijski jarci duž obilaznice i na rotoru na ulazu u grad. Duž Šijanskog sliva realiziran je park te kišni vrtovi, infiltracijski jarci, lagune, konturni kanali. Kišni vrtovi i retencije izgrađeni su na Trgu kralja Tomislava, u Ulici Vladimira Nazora te na dječjem igralištu Valdebek. Kišni vrtovi i porozni parking izgrađeni su u Ulici Proštinske bune te kod resorta Ribarske kolibe (Pula). U općini Stupnik priprema se izgradnja 10 km prometnica s kišnim vrtovima, a kišni vrtovi izgrađeni su i u brodogradilištu Viktor Lenac (Rijeka).

Troškovi i koristi

Troškovi su promjenjivi i ovise o konkretnim osmišljenim i provedenim akcijama prilagodbe. Veći troškovi odnose se na složene zahvate obnove urbanog prostora i njegove infrastrukture. Transformacija širokog urbanog područja zahtijeva dugoročnu viziju i financiranje iz javnih izvora. Mjere manjeg opsega (npr. vegetativni pojas uz prometnice) jeftinije su i lakše ih je provesti; međutim, donose više koristi na lokalnoj razini u usporedbi sa širim transformativnim pristupom. 

Koristi uključuju sveukupno smanjenje ranjivosti urbanih područja na poplave, a time i smanjenje kvarova, neučinkovitosti i prekida usluga u slučaju ekstremnih klimatskih događaja. Ove mjere prilagodbe pružaju važne popratne koristi za ublažavanje klimatskih promjena jer sve mjere, uključujući vegetaciju, doprinose apsorpciji CO2 . Unapređenje zelenih površina također osigurava staništa za vrste koje obitavaju u urbanim područjima, kao i priliku za rekreativne aktivnosti. Zelene površine također mogu doprinijeti smanjenju zagađenja zraka, smanjenju učinka urbanog toplinskog otoka i drugih posljedica klimatskih promjena na zdravlje. 

Kako neke od mjera koje se bave smanjenjem otjecanja oborinskih voda imaju pozitivne učinke na kvalitetu života u urbanim područjima iz perspektive ekologije i društva, one također povećavaju vrijednosti postojećeg kapitala i mogu privući nove investicije. Primjerice, plan zelene infrastrukture u New Yorku ima za cilj smanjiti troškove pročišćavanja vode za 2,4 milijarde dolara u roku od 20 godina i ostvariti uštede od 7,5 milijardi litara goriva do 2030. godine. Planom se procjenjuje ušteda energije od 23.000 dolara godišnje, smanjenje emisija i poboljšanje kvalitete zraka te povećanje vrijednosti nekretnina od 11.600 dolara za svaki dodatni hektar urbane zelene infrastrukture.

Vrijeme provedbe i vijek trajanja

Provedba mjera za smanjenje otjecanja oborinskih voda u urbanim područjima može zahtijevati nekoliko godina (otprilike 2-5 godina) ili manje. Vrijeme provedbe ne ovisi samo o opsegu mjere, već i o dostupnosti financijskih resursa. Potpuni prijelaz na grad/teritorij otporan na klimatske promjene dugotrajan je i spor proces, koji se sastoji od aktivnosti širenja i sustavnih akcija. Tako dugo razdoblje može predstavljati prepreku za ovu vrstu intervencija, povrh financijskih troškova. Međutim, mogu se brzo provesti vrlo specifične i lokalne mjere. Pritom je vrlo važno održavanje: ono može predstavljati opterećenje, međutim, osigurava dugoročni vijek trajanja provedenih mjera.

Izvor dodatnih informacija

Aad, M.P.A., Suidan, M.T., Shuster, W.D. (2010) Modeling techniques of best management practices: rain barrels and rain gardens using EPA SWMM-5. J. Hydrol. Eng. 15, 434-443.

Bedan, E.S., Clausen, J.C. (2009) Stormwater runoff quality and quantity from traditional and low impact development watersheds, J. Am. Water Resour. Assoc., 4, 998-1008.

Comune di Mantova, (2018) Mantova Resiliente: Verso il Piano di Adattamento Climatico. Linee Guida, Mantova

Field, R. (1986) Urban stormwater runoff quality management: low- structurally intensive measures and treatmen, In: Torno H.C.,

Foster J., Lowe A., Winkelman S., (2011), The value of green infrastructure for urban climate adaptation, The Center for Clean Air Policy