Skip to main content

Innovative stormwater asset management in future cities

Article Category

Article available in the folowing languages:

Zarządzanie zasobami na rzecz naturalnej odporności miast na powodzie

Woda opadowa tworzy zagrożenie powodziowe w miastach, ale jednocześnie korzystnie wpływa na bioróżnorodność i ujęcia wody pitnej. W związku z tym zespół projektu Mind4Stormwater połączył potrzeby gospodarki wodnej z innowacjami w zakresie monitorowania w czasie rzeczywistym, aby ulepszyć rozwiązania oparte na zasobach przyrody.

Zmiana klimatu i środowisko

Powodzie wywoływane przez wodę opadową często odzwierciedlają skuteczność infrastruktury kanalizacyjnej, która zazwyczaj jest projektowana z myślą o przeciwdziałaniu naturze niż współpracy z nią. W ostatnim czasie obserwuje się odejście od systemów przeciwpowodziowych opartych na kosztownych i wymagających konserwacji „szarych” sieciach kanalizacyjnych na rzecz systemów hybrydowych obejmujących rozwiązania oparte na zasobach przyrody. Nie tylko pozwalają one miastom na zarządzanie deszczem u źródła, zmniejszając ryzyko powodzi i zwiększając dostępność wód gruntowych, ale także przynoszą korzyści dla środowiska. Popularne rozwiązania obejmują ogrody deszczowe, płytkie rowy (ang. swales) i doły chłonne obsadzone drzewami. Każde z nich można łatwo dostosować do lokalnych warunków z uwagi na ich różnorodność form i kompozycji. „Zaleta tych opartych na zasobach przyrody rozwiązań, czyli ich różnorodność i możliwość dostosowania, często jest także ich wadą, ponieważ wymagają one indywidualnie dopasowanego zarządzania”, mówi Frédéric Cherqui, stypendysta ze wspieranego przez działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu Mind4Stormwater. „Wszystkie te rozwiązania są stosunkowo nowe, większość nie ma nawet 30 lat, dlatego niewiele wiemy na temat ich długoterminowej wydajności i wymagań”. Zespół projektu Mind4Stormwater dostosował najnowsze tanie, połączone systemy monitorowania o otwartym dostępie do infrastruktury wodnej, by pomóc zbudować zaufanie rynku do tych rozwiązań, a także zdobyć informacje na temat ich długoterminowej wydajności.

Platforma specjalistyczna

Chociaż zgromadzono niezbite dowody potwierdzające korzyści płynące z połączenia „szarej” (rurociągowej) infrastruktury i rozwiązań opartych na zasobach przyrody, to przed ich powszechnym wprowadzeniem należy zbudować zaufanie społeczne, w co zaangażować się powinny szczególnie władze miast. „Rozwiązania hybrydowe wymagają innych strategii zarządzania. Są bardziej złożone i rozległe niż szara infrastruktura oraz mogą pełnić wiele funkcji, co wymaga kompetencji zarówno w zakresie inżynierii lądowej i ekosystemów”, dodaje Cherqui, który pracuje na Uniwersytecie Lyon I, uczelni będącej gospodarzem projektu. Stosowana dotychczas infrastruktura monitorowania była pracochłonna i kosztowna, ale ostatnie postępy technologiczne, które możliwe były dzięki spadkowi kosztów, miniaturyzacji, łatwości dostępu, modułowości i programowaniu open-source, oferują rozwiązania do gromadzenia danych w czasie rzeczywistym. Zespół Mind4Stormwater zaprezentował cały łańcuch monitorowania – od produkcji i instalacji czujników, do wizualizacji danych i alarmów w czasie rzeczywistym. Po ukończeniu testów laboratoryjnych zespół zaprojektował i zainstalował systemy monitorowania we współpracy z Melbourne Water w Australii i Metropolią Lyonu we Francji. System wdrożono na obszarach silnie zurbanizowanych (takich jak Melbourne i Lyon) oraz miejscach bardziej odległych (Officer, Australia), wprowadzając szereg rozwiązań, takich jak mokradła, zielone dachy i strumienie. Platformy internetowe gromadziły informacje z czujników, takie jak poziom i mętność wody, opady deszczu oraz cechy środowiskowe, takie jak temperatura i wilgotność powietrza, dostarczając bezpośrednich i pośrednich danych na temat wydajności. Użytkownicy mogli wizualizować lub pobierać te dane w czasie zbliżonym do rzeczywistego – co 5 do 30 minut, w zależności od konfiguracji. W przypadku wystąpienia nieoczekiwanych zdarzeń związanych z rozwiązaniem lub samym systemem monitorowania uruchamiały się alerty.

Promowanie zaangażowania obywateli

Prace zespołu Mind4Stormwater bezpośrednio wpisują się w założenia Europejskiego Zielonego Ładu zorientowane na poprawę zrównoważenia miast. „Jest to także szansa dla biznesu, ponieważ tworzy zielone miejsca pracy dla producentów, instalatorów i zarządców systemów monitoringu, nie wspominając o rynku danych”, zauważa Cherqui. „Rozwiązania te często znajdują się na zewnątrz, dlatego jest to także okazja do zaangażowania obywateli. Darmowy i łatwy dostęp do danych z monitorowania to pierwszy krok w stronę podnoszenia świadomości na temat zarządzania wodą”. Baza wiedzy, danych i materiałów zgromadzonych w ramach projektu Mind4Stormwater jest otwarta i powszechnie dostępna. Zespół dalej prowadzi ocenę korzyści tych rozwiązań, co będzie wymagało kilku lat dodatkowych badań. W tym celu badacze wykorzystają stale rozwijające się innowacje w zakresie komunikacji, detekcji i big data. Dodatkowo ocenią także wpływ środowiskowy samego systemu monitorowania, w tym również możliwość integracji z organicznymi urządzeniami elektrycznymi. Czerpiąc z ustaleń projektu Mind4Stormwater, zespół finansowanego przez UE projektu Co-UDlabs także przyczynia się do poszerzania wiedzy i rozwijania innowacji w zakresie miejskich systemów kanalizacyjnych.

Słowa kluczowe

Mind4Stormwater, powódź, odporność, kanalizacja, oparte na zasobach przyrody, szara infrastruktura, monitorowanie, Zielony Ład, poziomy wody, deszcz, miasta

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania