Doilea tur urban sau picurarea urban este scurgerii de apa de ploaie în orașe și zonele urbane . Este un factor important pentru inundații și poluarea apei în comunitățile urbane din întreaga lume.
De Suprafețele impermeabilizate ( drumuri , zone de parcare și trotuare ) sunt construite pe tot parcursul dezvoltării teritoriale ( dezvoltarea terenurilor ). În timpul averse , furtuni și alte precipitații , aceste suprafețe (construite din materiale , cum ar fi asfalt și beton ) precum și acoperișuri , în loc de a permite apei să infiltra în sol comportamentul apei. Furtuna si furtuna apei poluate furtuna canalizări . Acest lucru determină scăderea nivelului piezometric (deoarece reîncărcarea acviferelor este redusă) și inundații, deoarece cantitatea de apă care rămâne la suprafață este mai mare. Majoritatea sistemelor municipale de canalizare pluvială evacuează apele pluviale netratate în cursuri , râuri și golfuri . Această apă în exces poate, de asemenea, să-și facă loc în proprietățile oamenilor prin back-up de canalizare ( „subsoluri de rezervă” ) și prin infiltrare prin pereții și podelele clădirilor.
Scurgerea urbană este o cauză majoră a inundațiilor ( inundații urbane, inundații de terenuri sau proprietăți într-un mediu construit). Este cauzată de precipitații care supraîncarcă capacitatea sistemelor de drenaj , cum ar fi canalizarea pluvială . Declanșată de viituri , furtuni , inundații preaplin sau a dezghețului , inundații urbane se caracterizează prin impacturi repetitive, costisitoare și sistemice asupra comunităților, indiferent dacă sunt sau nu aceste comunități sunt situate în zone de câmpie ses. Inundații desemnate în mod oficial sau de apă în apropiere.
Apa pluvială intră în proprietăți în mai multe moduri: prin conducte de canalizare, toalete și chiuvete din clădiri; infiltrații prin pereții și podelele clădirii; acumularea de apă pe proprietate și în drepturile de trecere publice; și revărsarea apei din corpurile de apă, cum ar fi râurile și lacurile. Când proprietățile sunt construite cu subsoluri , inundațiile urbane sunt principala cauză a inundațiilor din subsol.
Ratele de inundații în mediul urban au fost studiate relativ recent, în ciuda mai multor secole de inundații. Unii cercetători au menționat efectul de depozitare în zonele urbane. Mai multe studii au analizat modelele de flux și redistribuirea pe străzi în timpul furtunilor și implicațiile în ceea ce privește modelarea inundațiilor. Cercetări recente au examinat criteriile pentru evacuarea în siguranță a persoanelor din zonele inundate. Dar unele măsurători recente pe teren în timpul inundațiilor din Queensland din 2010-2011 au arătat că orice criteriu bazat exclusiv pe viteza de curgere, adâncimea apei sau impulsul specific nu poate explica riscul fluctuațiilor, viteza și adâncimea. Aceste considerații ignoră în continuare riscurile asociate cu resturi mari antrenate de mișcarea fluxului.
Apa care se scurge de pe aceste suprafețe impermeabile tinde să spele benzina , uleiul de motor , metalele grele , gunoiul și alți poluanți de pe drumuri și parcări, precum și îngrășăminte și pesticide de pe drumuri . Drumurile și parcările sunt surse majore de hidrocarburi policiclice aromatice (HAP), care sunt create ca subproduse ale arderii benzinei și a altor combustibili fosili , precum și a metalelor grele nichel , cupru , carbon , zinc , cadmiu și plumb . Drenajul acoperișului contribuie la un nivel ridicat de compuși organici sintetici și zinc (din jgheaburi zincate ). Utilizarea îngrășămintelor pe peluze rezidențiale, parcuri și terenuri de golf este o sursă măsurabilă de nitrați și fosfor în scurgerile urbane atunci când îngrășământul este aplicat necorespunzător sau când gazonul este supra-fertilizat.
Eroziunea din soluri sau întreținere necorespunzătoare poate duce adesea la creșterea sedimentării în scurgeri. Sedimentarea se așează adesea la fundul corpurilor de apă și poate afecta direct calitatea apei. Nivelurile excesive de sedimente din corpurile de apă pot crește riscul de infecție și boli datorită nivelurilor ridicate de nutrienți prezenți în sol. Aceste niveluri ridicate de nutrienți pot reduce oxigenul și pot stimula creșterea algelor, limitând în același timp creșterea vegetației native. Vegetația nativă limitată și algele excesive pot perturba întregul ecosistem acvatic datorită penetrării limitate a luminii, scăderii nivelului de oxigen și reducerea rezervelor de hrană. Nivelurile excesive de sedimente și materii în suspensie pot, de asemenea, deteriora infrastructura existentă. Sedimentarea poate crește scurgerea prin blocarea sistemelor de injecție subterane, crescând cantitatea de scurgere a suprafeței. Creșterea nivelului de sedimentare poate reduce, de asemenea, depozitarea în spatele rezervoarelor. Această reducere a capacităților rezervoarelor poate duce la creșterea cheltuielilor pentru agențiile publice funciare, având în același timp un impact asupra calității zonelor recreative acvatice.
Scurgerea poate induce, de asemenea, otrăvirea metalelor grele în viața oceanului. Cantități mici de metale grele sunt transportate prin scurgeri în oceane. Aceste metale sunt ingerate de viața oceanului. Aceste metale grele nu pot fi eliminate, așa că se acumulează la animale. În timp, aceste metale se dezvoltă la un nivel toxic, iar animalul moare. Această otrăvire cu metale grele poate afecta și oamenii. Dacă mâncăm un animal otrăvit, avem și șansa de a fi otrăviți de metale grele.
În Franța, unul dintre exemplele de poluanți de origine industrială provine de la PCB (bifenili policlorurați) sau piralen, care a fost puternic utilizat și eliberat în mediu până în anii 1970. De atunci a fost interzis pentru vânzare, dar există încă câteva urme în sedimente. de pâraie. Acest produs reprezintă un pericol pentru sănătate, deoarece este un perturbator endocrin și poate fi cancerigen. Acest produs face necomestibil peștele care l-a mâncat.
Când apa de ploaie este canalizată în canalele de ploaie și în apele de suprafață, sarcina naturală a sedimentelor eliberate în apa primitoare scade, dar debitul și viteza apei cresc. De fapt, acoperirea impermeabilă dintr-un oraș tipic creează de cinci ori scurgerea decât o pădure tipică de aceeași dimensiune.
Un raport din 2008 al Consiliului Național de Cercetare al Statelor Unite (a se vedea caseta de mai jos) a identificat scurgerile urbane ca fiind o sursă majoră de probleme de calitate a apei.
Scurgerea crește, de asemenea, temperaturile din cursuri, dăunând peștilor și altor organisme. (O explozie bruscă dintr-o furtună poate provoca un șoc cu apă fierbinte provocând moartea peștilor.) În plus, sarea de drum folosită pentru a topi zăpada pe trotuare și drumuri poate contamina căile navigabile și acviferele subterane.
Unul dintre cele mai pronunțate efecte ale scurgerii urbane este asupra pâraielor care istoric conțineau puțină sau deloc apă în perioadele de vreme uscată (adesea denumite pâraie efemere ). Atunci când o zonă din jurul unui astfel de curs de apă este urbanizată , scurgerea rezultată creează un flux anormal de râu care dăunează vegetației, faunei sălbatice și albiilor de râu . Dacă patul pârâului este uscat, apa va avea, de asemenea, mult mai multe dificultăți în infiltrare, ceea ce poate contribui la creșterea vitezei de curgere. Conținând puțin sau deloc sedimente în raport cu raportul istoric sediment-în-apă, scurgerile urbane care se precipită pe canal, distrugând caracteristici naturale precum meandre și bancuri de nisip , creează încărcături puternice de sedimente la gură, incizând puternic albia pârâului . De exemplu, pe multe plaje din sudul Californiei, la gura unei căi navigabile, scurgerile urbane conțin gunoi, poluanți, exces de nămol și alte deșeuri și pot prezenta riscuri moderate pentru sănătate.
Datorită îngrășămintelor și deșeurilor organice pe care le conține deseori scurgerile urbane, eutrofizarea are loc adesea în râurile afectate de acest tip de scurgeri. După ploi abundente, materia organică de pe căile navigabile este relativ ridicată în comparație cu nivelurile naturale, ceea ce stimulează creșterea algelor care consumă rapid cea mai mare parte a oxigenului. Odată ce oxigenul din apă este epuizat, algele mor și descompunerea lor duce la o eutrofizare ulterioară. Înflorirea algelor apare în principal în zone cu apă stătătoare, cum ar fi zonele umede și iazurile din spatele barajelor , pragurile și unele structuri de cascadă . Eutrofizarea are de obicei consecințe fatale pentru pești și alte organisme acvatice.
Eroziunea excesivă a băncii poate provoca inundații și daune materiale. Timp de mulți ani, guvernele au răspuns adesea problemelor de eroziune ale cursurilor de apă prin modificarea cursurilor de apă prin construirea de diguri armate și structuri de control similare folosind materiale din beton și zidărie. Utilizarea acestor materiale dure distruge habitatul peștilor și al altor animale. Un astfel de proiect poate stabiliza zona imediată în care daunele au fost cauzate de inundații, dar adesea deplasează problema doar pe o porțiune amonte sau aval a pârâului. A se vedea Ingineria râului .
Inundațiile urbane au implicații economice importante. În Statele Unite, experții din industrie estimează că subsolurile umede pot reduce valorile proprietăților cu 10% până la 25% și se numără printre principalele motive pentru a nu cumpăra o casă. Potrivit agenției federale de gestionare a situațiilor de urgență (FEMA) , aproape 40% dintre întreprinderile mici nu își redeschid niciodată ușile după un dezastru. În Marea Britanie , inundațiile urbane sunt estimate la 270 milioane GBP pe an în Anglia și Țara Galilor ; 80.000 de case sunt în pericol.
Un studiu din județul Cook , Illinois , a identificat 177.000 de daune de asigurare pentru daune materiale făcute în 96% din codurile poștale ale județului pe o perioadă de cinci ani, în perioada 2007-2011. Acesta este echivalentul uneia din șase proprietăți din județ care fac reclamații. Reclamațiile medii pe reclamație au fost de 3.733 dolari pentru toate tipurile de reclamații, cu creanțe totale de 660 milioane dolari pe parcursul celor cinci ani examinați.
În ciuda eforturilor concertate, multe comunități nu au fonduri pentru a aborda pe deplin aceste probleme și adesea caută fonduri în altă parte. Multe bazine hidrografice din județul Los Angeles , California , nu îndeplinesc standardele de stat ale calității apei, chiar dacă cheltuiesc 100 de milioane de dolari pe an pentru programe de apă curată pentru a lupta împotriva scurgerilor urbane. Pentru a combate această problemă, autoritățile au implementat o măsură care ar evalua taxele impuse proprietarilor de case și întreprinderilor locale, cu scopul de a strânge 290 de milioane de dolari pentru gestionarea eficientă a scurgerilor urbane.
Controlul eficient al scurgerilor urbane implică reducerea vitezei și fluxului apelor pluviale, precum și reducerea deversărilor de poluanți. O varietate de sisteme și practici de gestionare a apelor pluviale pot fi utilizate pentru a reduce efectele scurgerilor urbane. Unele dintre aceste tehnici (denumite cele mai bune practici de management (BMP) în Statele Unite) se concentrează pe controlul cantității de apă, în timp ce altele își propun să îmbunătățească calitatea apei și unele îndeplinesc ambele funcții.
Practicile de prevenire a poluării includ Tehnici de Dezvoltare cu Impact Scăzut (LID) sau Tehnici Green Wire - SuDS ( Sustainable Drainage Systems ) în Marea Britanie și WSUD ( Water-Sensitive Urban Design ) în Australia și Orientul Mijlociu - cum ar fi instalarea acoperișurilor verzi și îmbunătățirea manipularea substanțelor chimice (de exemplu, gestionarea combustibililor și petrolului, îngrășămintelor și pesticidelor). Sistemele de atenuare a apelor pluviale includ bazine de infiltrare , sisteme de bioretenție , lagune , bazine de retenție și dispozitive similare.
Există, de asemenea, o politică de dezimpermeabilizare a solurilor. Obiectivul este de a limita fluxul de apă și concentrațiile sale într-un punct, prin crearea de suprafețe care pot absorbi apa. Testele se fac pe noi acoperiri pentru drumuri care pot stoca apă ( beton cavernos ) și o eliberează încetul cu încetul pentru a evita un aflux prea rapid de apă.
Furnizarea de soluții eficiente de scurgere urbană necesită adesea programe municipale adecvate care să ia în considerare nevoile și diferențele comunității. Factori precum temperatura medie a orașului, nivelurile de precipitații, localizarea geografică și nivelurile de poluanți atmosferici pot influența ratele de poluare în scurgerile urbane și prezintă provocări unice de gestionare. Factorii umani precum ratele de urbanizare, tendințele de utilizare a terenurilor și materialele de construcție alese pentru suprafețe impermeabile agravează adesea aceste probleme.
Implementarea strategiilor de întreținere la nivelul întregului oraș, cum ar fi programele de măturare a străzilor, poate fi, de asemenea, o metodă eficientă de îmbunătățire a calității scurgerilor urbane. Măturătoarele de stradă colectează particule de praf și solide suspendate care se găsesc adesea în parcările publice și pe drumurile care deseori ajung în scurgeri de apă pluvială.
Programele educaționale pot fi, de asemenea, un instrument eficient pentru gestionarea scurgerilor urbane. Întreprinderile și persoanele locale pot juca un rol vital în reducerea poluării în scurgerile urbane pur și simplu prin practicile lor, dar deseori ignoră reglementările. Crearea unei discuții productive despre scurgerea urbană și importanța eliminării eficiente a obiectelor de uz casnic poate contribui la încurajarea practicilor ecologice, la un cost redus pentru oraș și economia locală.