Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Vandverden – kan vi lære at leve med oversvømmelser?

Kunstnerens fortolkning af eksisterende (venstre) og tilpassede (højre) reaktioner på oversvømmelser. Kredit:Ed Barsley

Styrtflod, sprængte flodbredder, overfyldte afløb, forurenende stoffer, der udvaskes til vandveje:nogle af de forstyrrende, skadelige og farlige konsekvenser af at have for meget regn. Men kan byer designes og tilpasses til at leve mere fleksibelt med vand – for at behandle det som ven frem for fjende?

I december 2015 Stormen Desmond ramte den nordlige del af Storbritannien. I dens kølvand kom oversvømmelser, mudrets elendighed, forurenet vand strømmer gennem boliger og forstyrrelser af lukkede virksomheder, skoler og veje.

Hurtig byvækst og gradvist uforudsigeligt vejr har fokuseret opmærksomheden på byernes modstandsdygtighed over hele verden, ikke kun over for ekstreme begivenheder, men også til kraftigere regnbyger end normalt, og rejste spørgsmål om, hvordan risikoen for oversvømmelser kan håndteres.

Der er naturligvis ingen 'one-size-fits-all'-strategi. For nogle områder, forsvar er en mulighed. For andre, tilbagetog er den eneste mulighed. "Men for dem, der ikke er i stand til at gøre det, vi er nødt til grundlæggende at omskrive regelbogen om, hvordan vi opfatter vand som en fare for byer, " siger Ed Barsley, Ph.d.-studerende, der arbejder med Dr. Emily So i Cambridge University Center for Risk in the Built Environment (CURBE). Barsley mener, at tilpasning og planlægning for robusthed kan give en unik mulighed for at øge kvaliteten af ​​byer og byer (se panel).

Dr. Dick Fenner fra Cambridges Department of Engineering er enig i, at modstandsdygtighed over for vand skal betragtes positivt. Han er en del af det britiske Blue-Green Cities-projekt, som udvikler strategier til at håndtere risikoen for oversvømmelse i byer på måder, der også betaler sig i mange andre områder, gennem at 'grønne' byen. "Vi ønsker at gøre nedbør til en win-win-win begivenhed, " han siger.

Når det kommer til at håndtere oversvømmelser, en af ​​de største vanskeligheder, som mange byer står over for, er det byggede miljøs uigennemtrængelighed. I en by, der er brolagt, beton og asfalteret, overfladevand kan ikke trænge hurtigt og naturligt ned i jorden.

Newcastle centrum, for eksempel, er omkring 92 % uigennemtrængelig, og har tidligere været udsat for store oversvømmelser. "Oversvømmelsesfodsporet" fra "Toon Monsoon" i 2012 forårsagede omkring 129 millioner pund i direkte skader og 102 mio. pund i indirekte skader, bølgende til økonomiske sektorer langt ud over den fysiske placering af begivenheden, siger Fenner.

"Traditionelt byer er blevet bygget til at opfange vandafløb i tagrender og afløb, skal ledes væk. Men hvor er væk? Og hvor store skal vi bygge disse rør, hvis byen ikke kan klare det nu?" tilføjer han. Princippet bag en 'Blå-Grøn By' er at skabe et mere naturligt vandkredsløb – et hvor byens vandforvaltning og dens grønne infrastruktur kan bringes sammen.

Byer verden over tager allerede begrebet 'grønning' op, ved hjælp af permeabel belægning, biosvaler (lavvandede grøfter fyldt med vegetation), gadeplantning, taghaver og lommeparker. Grøn infrastruktur gavner sundhed og biodiversitet, og kan hjælpe med at bekæmpe stigende CO2-niveauer, varmeø-effekter, luftforurening og støj.

"Ikke kun giver de også et sted, hvor vandet kan suge væk, " siger Fenner, "de kan endda skabe ressourcer fra vand - såsom at generere energi fra vandstrømmen gennem bæredygtige drænsystemer og give steder til rekreation og rekreation."

Alt godt, men med en lang liste af potentielle 'blå-grønne' valg, og en lige så lang liste af fordele, hvordan vælger byer de bedste muligheder?

Et af de vigtigste resultater af Blue-Green Cities-initiativet er en 'værktøjskasse' for myndigheder, planlæggere, virksomheder og lokalsamfund for at hjælpe dem med at beslutte. Ved at bruge Newcastle Universitys CityCat-model, holdet vurderede, hvor godt grønne infrastrukturer fungerede til at tilbageholde overfladestrømme, og brugte nye sporteknikker til at følge sedimenternes bevægelse og indfangning under intense storme. Derefter kortlagde de fordelene i et geografisk informationssystem (GIS) for at identificere fysiske lokationer, der er 'benefit hotspots'.

Værktøjerne blev udviklet ved at evaluere præstationsfordelene ved grøn infrastruktur indsamlet fra steder i både Storbritannien og USA. Som en del af en nylig 12-måneders demonstrationsundersøgelse i Newcastle, der blev oprettet et Learning Action Alliance-netværk med lokale interessenter, som har, siger Fenner, ført til nye muligheder, der afspejler lokalsamfundenes og lokale beboeres prioriteter og præferencer.

Nu, Newcastle byråd, Miljøstyrelsen, Northumbrian Water, Newcastle University, Arup og Royal Haskoning DHV er sammenlagt som de første organisationer i landet, der eksplicit forpligter sig til en blå-grøn tilgang, som anbefalet af forskningen. Håbet er, at andre lokale og nationale organisationer vil følge trop.

Omfavne modstandskraft, som disse organisationer gør, er af afgørende betydning, når man håndterer naturfarer, siger Emily Så, der leder CURBE:"Vi bør huske, at oversvømmelse er en naturlig proces og en fare, vi skal lære at leve med. Det er ofte den usammenhængende konfiguration af det byggede miljø, der resulterer i, at det er en risiko for samfundene. Vores mål bør være at designe for at reducere virkningen af, og vores restitutionstid fra, denne naturlige fare."

Fenner tilføjer:"Fortsat med at levere en effektiv og pålidelig vand- og spildevandsservice på trods af forstyrrende udfordringer såsom oversvømmelser er hårdt, men vital; det kræver kontinuerlig og dramatisk innovation. I fremtiden, vi vil se fuldt vandfølsomme byer, hvor vandforvaltningen er så god, at det næsten er, som om byen ikke er der.«

Blue-Green Cities-projektet er finansieret af Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), involverer forskere fra ni britiske universiteter og ledes af University of Nottingham. Et parallelt projekt, Rent vand til alle, finansieret af EPSRC og National Science Foundation, forbinder holdet med forskere i USA.

Mens Blue-Green Cities-projektet fokuserer på bydræning i perioder med normal til overdreven nedbør, Ed Barsley er mere optaget af at hjælpe lokalsamfund med at overveje konsekvenserne af ekstreme begivenheder.

"Oversvømmelser er ødelæggende i deres indvirkning, og oversvømmelsesrisiko ses ofte som en byrde, der skal udholdes, " siger Barsley, "men fremtidssikring og planlægning af modstandsdygtighed kan og bør bruges som en drivkraft for at øge kvaliteten af ​​bygninger, gader og kvarterer – en chance for spændende forandringer i vores byer."

Som et casestudie, Barsley bruger landsbyen Yalding i Kent, som har udholdt fysisk, økonomiske og psykologiske konsekvenser som følge af oversvømmelser.

Han så på, hvordan hvert hus i landsbyen forberedte sig på og blev påvirket af dens seneste oversvømmelse, dets placering og byggemateriale, og endda dens millimeter tærskelhøjde; og så kiggede han på fremtidige oversvømmelsesrisikoscenarier. Resultatet er en metode til vurdering af robusthed, som kan bruges til at informere og planlægge tilpasning, og kan overføres til andre samfund, store eller små i hele Storbritannien og på verdensplan.

"Da vi kommunikerede risiciene til samfundet, vi fandt ud af, at robusthed betyder forskellige ting for forskellige mennesker. At forstå prioriteter kan hjælpe dem med at skræddersy deres egen strategi, så den er kontekstuelt passende, " forklarer Barsley, som er særlig rådgiver om oversvømmelsesrisiko i det sydøstlige for Greg Clark MP, Udenrigsminister for afdelingen for lokalsamfund og lokalforvaltning.

For hjem, hvor modstandsforanstaltninger som oversvømmelsesbarrierer vil blive overvundet, en mulighed kunne være at betragte underetagen som et offerrum – et område, der kan oversvømmes uden at forstyrre affald, strøm eller vand. I Yalding, der er eksempler på boligejere, der har gjort netop dette og tilføjet en ekstra etage til deres hjem.

"Jeg vil gerne se modstandskraft belønnet, og at vi begynder at leve med vand på en anden måde. Indlejring af langsigtet modstandsdygtighed har et enormt potentiale for at skabe levende og berigende rum."


Varme artikler