حديقة المطر

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
حديقة مطرية بتقنية التنمية منخفضة التأثير (LID) في كالجاري ، ألبرتا ، كندا

تُعدّ حدائق المطر ، أو ما يُعرف أيضًا بمرافق الاحتفاظ الحيوي ، إحدى الممارسات المُصممة لزيادة إعادة امتصاص مياه الأمطار بواسطة التربة. كما يُمكن استخدامها لمعالجة مياه الأمطار الملوثة . تُصمّم حدائق المطر كمساحات خضراء لتقليل معدل تدفق مياه الأمطار وكميتها الإجمالية وحمل الملوثات منها في المناطق الحضرية غير المنفذة للماء ، مثل أسطح المنازل والممرات ومواقف السيارات والمساحات العشبية المضغوطة. [ 1 ] تعتمد حدائق المطر على النباتات والتربة الطبيعية أو المُهندسة لاحتجاز مياه الأمطار وزيادة فترة تأخر تسربها إلى التربة، مع معالجة الملوثات التي تحملها مياه الأمطار وترشيحها . تُوفّر حدائق المطر طريقة لإعادة استخدام مياه الأمطار وتحسينها، مما يُقلّل أو يُغني عن الحاجة إلى الري الإضافي . من فوائد زراعة حدائق المطر انخفاض درجة حرارة الهواء والماء، وهو تأثير فعّال بشكل خاص في المناطق الحضرية التي تحتوي على مساحات واسعة من الأسطح غير المنفذة للماء التي تمتص الحرارة في ظاهرة تُعرف بتأثير الجزيرة الحرارية . [ 2 ]

تشمل نباتات حدائق المطر عادةً نباتات حواف الأراضي الرطبة ، مثل الزهور البرية ، والأعشاب ، والقصب ، والسراخس ، والشجيرات ، والأشجار الصغيرة . تمتص هذه النباتات العناصر الغذائية والمياه المتدفقة إلى حديقة المطر، وتطلق بخار الماء إلى الغلاف الجوي من خلال عملية النتح . [ 3 ] كما تُنشئ جذور النباتات العميقة قنوات إضافية لتسرب مياه الأمطار إلى الأرض. تُحسّن أنظمة الجذور عملية التسرب ، وتحافظ على نفاذية التربة أو حتى تزيدها ، وتُعيد توزيع الرطوبة، وتُحافظ على تنوع الكائنات الحية الدقيقة المشاركة في الترشيح البيولوجي . [ 4 ] تُساعد الكائنات الحية الدقيقة على تحليل المركبات العضوية (بما في ذلك بعض الملوثات) وإزالة النيتروجين.

حديقة مطرية في ويتون، ميريلاند خلال فصل الشتاء

تُعدّ حدائق المطر مفيدةً لأسبابٍ عديدة؛ فهي تُحسّن جودة المياه عن طريق ترشيح مياه الأمطار، وتُوفّر تحكّماً محلياً في الفيضانات ، وتُنشئ مواقعَ جماليةً للمناظر الطبيعية، وتُتيح فرصاً مُتنوّعة للزراعة. كما تُشجّع الحياة البرية والتنوّع البيولوجي ، وتربط المباني ببيئاتها المُحيطة بطرقٍ مُتكاملة ومُفيدة بيئياً. يُمكن لحدائق المطر تحسين جودة المياه في المسطحات المائية القريبة وإعادة تغذية مخزون المياه الجوفية المُستنزف . كما تُقلّل حدائق المطر من كمية مياه الأمطار المُلوّثة التي تدخل نظام الصرف الصحي ، والتي تصبّ مُباشرةً في المياه السطحية وتُسبّب التعرية وتلوّث المياه والفيضانات . [ 5 ] تُقلّل حدائق المطر أيضاً من استهلاك الطاقة عن طريق تقليل الحمل على البنية التحتية التقليدية لمياه الأمطار .

تاريخ

أُنشئت أولى حدائق المطر لمحاكاة مناطق تجميع المياه الطبيعية التي كانت موجودة قبل التوسع العمراني . بدأ تطوير حدائق المطر للاستخدام السكني عام ١٩٩٠ في مقاطعة برينس جورج بولاية ماريلاند ، عندما راودت ديك برينكر، وهو مطور عقاري كان يُنشئ مشروعًا سكنيًا جديدًا ، فكرة استبدال بركة أفضل الممارسات الإدارية التقليدية بمنطقة تجميع بيولوجي . عرض برينكر الفكرة على لاري كوفمان، مهندس بيئي والمدير المساعد للبرامج والتخطيط في إدارة الموارد البيئية بالمقاطعة. [ ٦ ] ونتج عن ذلك استخدام واسع النطاق لحدائق المطر في سومرست، وهو مشروع سكني يضم حديقة مطر بمساحة تتراوح بين ٣٠٠ و٤٠٠ قدم مربع (٢٨-٣٧ مترًا مربعًا ) في كل منزل. [ ٧ ] وقد أثبت هذا النظام فعاليته من حيث التكلفة. بدلاً من نظام الأرصفة والممرات وقنوات تصريف المياه ، الذي كان سيكلف ما يقارب 400 ألف دولار، لم تتجاوز تكلفة إنشاء قنوات تصريف المياه المزروعة 100 ألف دولار. [ 6 ] وكان هذا الخيار أكثر فعالية من حيث التكلفة بكثير من بناء برك أفضل ممارسات الإدارة التي يمكنها استيعاب عواصف تحدث مرة كل سنتين، وعشر سنوات، ومئة سنة. [ 6 ] وأظهرت عمليات رصد التدفق التي أُجريت في السنوات اللاحقة أن حدائق المطر قد أسفرت عن انخفاض بنسبة 75-80% في جريان مياه الأمطار خلال هطول الأمطار المعتاد. [ 7 ]   

بعض الحدائق المطرية غير الرسمية أقدم من اعتراف المختصين بها كأداة مهمة للتنمية منخفضة التأثير . أي منخفض ضحل في الحديقة يُنشأ لتجميع مياه الأمطار وترشيحها داخلها لتجنب تصريفها خارج الموقع، يُعتبر في جوهره حديقة مطرية، خاصةً إذا زُرعت النباتات فيه ورُعيت مع مراعاة دورها في هذه الوظيفة. ولا تزال قنوات تصريف المياه النباتية على جوانب الطرق ، والتي تُعرف الآن باسم " قنوات التصريف الحيوية "، نظام تصريف مياه الأمطار التقليدي في أجزاء كثيرة من العالم، وذلك قبل وقت طويل من أن تصبح شبكات الصرف الصحي الخرسانية الواسعة ممارسة هندسية شائعة في العالم الصناعي. الجديد في هذه التقنية هو الفهم الكمي المتزايد لكيفية مساهمة هذه الأدوات في تحقيق التنمية المستدامة . وينطبق هذا على المجتمعات المتقدمة التي تُجري تعديلات على البنية التحتية القائمة لإدارة مياه الأمطار لتشمل أنظمة الاحتفاظ الحيوي، كما ينطبق على المجتمعات النامية التي تسعى إلى مسار تنموي أسرع وأكثر استدامة.

غاية

رسم تخطيطي لهيكل حديقة المطر.

تخفيف جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية

الهيدرولوجيا الحضرية

في البيئات الطبيعية، تتسرب معظم مياه الأمطار إلى باطن الأرض مباشرةً، حيث تمتصها النباتات. تُسهم هذه العملية في تجديد مخزون المياه الجوفية وتقليل جريان المياه السطحية. كما تُساعد النباتات على إبطاء تدفق المياه، مما يُقلل من خطر الفيضانات والتآكل. في المناطق شبه الحضرية، لا تُغطي الأسطح غير المنفذة عادةً سوى 5-10% من مساحة الأرض. في المقابل، تمتلئ المناطق الحضرية المركزية بالأسطح غير المنفذة، والتي قد تُشكل ما بين 90-100% من الغطاء الأرضي. في هذه المناطق، تتحول جميع مياه الأمطار تقريبًا إلى جريان سطحي، مما يُرهق أنظمة إدارة مياه الأمطار في كثير من الأحيان. قد تكون كميات الجريان السطحي في المناطق الحضرية أعلى بمرتين إلى عشر مرات من مثيلاتها في المناطق غير المطورة. [ 8 ] تُساهم هذه الزيادة الكبيرة في الجريان السطحي في حدوث الفيضانات والتآكل وانتقال الملوثات إلى النظم البيئية المائية. تُعدّ حدائق المطر بمثابة أنظمة تحكم لامركزية في مياه الأمطار، تُساعد على استعادة الوظائف الهيدرولوجية الطبيعية في البيئات المبنية.

آثار جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية

في المناطق الحضرية المتطورة، تُغطى المنخفضات الطبيعية التي تتجمع فيها مياه الأمطار عادةً بأسطح غير منفذة ، مثل الأسفلت أو الرصف أو الخرسانة، وتُسوّى لتسهيل مرور السيارات. تُوجّه مياه الأمطار إلى مصارف مياه الأمطار ، مما قد يتسبب في فيضان شبكات الصرف الصحي المختلطة أو تلوث أو تآكل أو فيضان المجاري المائية التي تستقبل مياه الأمطار. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] غالبًا ما تكون مياه الأمطار المُحوّلة أكثر دفئًا من المياه الجوفية التي تغذي الجداول عادةً، وقد رُبطت باضطراب بعض النظم البيئية المائية، لا سيما من خلال انخفاض نسبة الأكسجين المذاب . كما تُعدّ مياه الأمطار مصدرًا لمجموعة واسعة من الملوثات التي تُجرف من الأسطح الصلبة أو المضغوطة أثناء هطول الأمطار. قد تشمل هذه الملوثات المركبات العضوية المتطايرة ، والمبيدات الحشرية ، ومبيدات الأعشاب ، والهيدروكربونات ، والمعادن النزرة . [ 12 ]

إزالة الملوثات

صُممت حدائق المطر لالتقاط التدفق الأولي لمياه الأمطار وتقليل تراكم السموم التي تتدفق مباشرة إلى المجاري المائية الطبيعية عبر الترشيح الأرضي. تُعد المعالجة الطبيعية لمياه الأمطار الملوثة عملية فعالة ومجانية. ويؤدي توجيه المياه للتدفق عبر التربة والنباتات إلى التقاط الملوثات الجزيئية، بينما تُلتقط الملوثات الجوية في أغشية النباتات ثم تُحجز في التربة، حيث يبدأ معظمها في التحلل. تساعد هذه الأساليب على تشتيت الجريان السطحي، مما يسمح بتوزيع الملوثات في جميع أنحاء الموقع بدلاً من تركيزها. [ 13 ] وتدرس المؤسسة الوطنية للعلوم ، ووكالة حماية البيئة الأمريكية ، وعدد من المؤسسات البحثية حاليًا تأثير تعزيز حدائق المطر بمواد قادرة على التقاط الملوثات أو اختزالها كيميائيًا إلى مركبات غير ضارة.

يتمثل التحدي الرئيسي في تصميم حدائق المطر في التنبؤ بأنواع الملوثات والأحمال المقبولة منها التي يمكن لنظام الترشيح في الحديقة معالجتها أثناء العواصف الشديدة. قد تشمل الملوثات مواد عضوية، مثل مخلفات الحيوانات وبقع النفط، بالإضافة إلى مواد غير عضوية، مثل المعادن الثقيلة ومغذيات الأسمدة . ومن المعروف أن هذه الملوثات تُسبب نموًا مفرطًا وضارًا للنباتات والطحالب إذا تسربت إلى الجداول والأنهار. ويزداد التحدي في التنبؤ بأحمال الملوثات حدةً عند هطول الأمطار بعد فترة جفاف طويلة، حيث تكون مياه الأمطار الأولية غالبًا ملوثة بشدة بالملوثات المتراكمة من فترات الجفاف. وقد ركز مصممو حدائق المطر سابقًا على إيجاد نباتات محلية قوية وتشجيع الترشيح البيولوجي الكافي، لكنهم بدأوا مؤخرًا في تعزيز طبقات الترشيح بوسائط مُصممة خصيصًا لتقليل تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيميائية في تيارات الملوثات الواردة. تتميز بعض أنواع النباتات بقدرتها الفائقة على تخزين العناصر الغذائية المعدنية، التي لا تُطلق إلا بعد موت النبات وتحلله. بينما تستطيع أنواع أخرى امتصاص ملوثات المعادن الثقيلة. يؤدي تقليم هذه النباتات وإزالتها بالكامل في نهاية دورة نموها إلى إزالة هذه الملوثات تمامًا. وتُسمى هذه العملية لتنظيف التربة الملوثة ومياه الأمطار بالمعالجة النباتية . [ 14 ]

أداء إزالة الملوثات

تعمل حدائق المطر باستخدام وسائط ترشيح تجمع الملوثات من مياه الأمطار المتدفقة. كما تساهم النباتات في امتصاص الملوثات وتعزيز النشاط الميكروبي في منطقة الجذور. [ 15 ] يؤثر تركيب التربة وأنواع النباتات المستخدمة بشكل كبير على كفاءة هذه الحدائق. فالتربة ذات المحتوى الرملي العالي تُحسّن من تسرب المياه، ولكنها قد تُقلل من احتفاظ التربة بالعناصر الغذائية. أما النباتات ذات الجذور العميقة أو الليفية، فتُحسّن من امتصاص النيتروجين ومعالجة الملوثات بواسطة الكائنات الحية الدقيقة.

تُشير الدراسات إلى أن الحدائق المطرية ذات التربة المُحسّنة الغنية بالمواد العضوية وذات الطبقات العميقة قادرة على إزالة أكثر من 60% من النيتروجين الكلي في ظل الظروف المثلى. ووفقًا لبيانات قاعدة بيانات أفضل ممارسات إدارة مياه الأمطار الدولية [ 16 ] ، تشمل معدلات الإزالة النموذجية في الحدائق المطرية 80% من إجمالي المواد الصلبة العالقة، و50-60% من المعادن الثقيلة، بالإضافة إلى انخفاضات ملحوظة في العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور. وتؤكد هذه النتائج فعالية الحدائق المطرية كأفضل ممارسة لإدارة مياه الأمطار في المناطق الحضرية.

أنظمة إدارة مياه الأمطار

تُدار مياه الأمطار على مستوى مستجمعات المياه لمنع تأثيراتها على جودة المياه الحضرية في المناطق الواقعة أسفلها. [ 17 ] ويُحافظ على مستجمعات المياه من خلال التراكم الدوري للمياه الجوفية وتخزينها وتدفقها . [ 2 ] وتتضرر مستجمعات المياه الطبيعية عندما تُغلق بأسطح غير منفذة، مما يحول مسار مياه الأمطار المحملة بالملوثات إلى الجداول. وتتأثر مستجمعات المياه الحضرية بكميات أكبر من الملوثات نتيجةً للأنشطة البشرية في البيئات الحضرية. [ 18 ] ويتراكم هطول الأمطار على الأسطح غير المنفذة، مما يؤدي إلى تراكم الجريان السطحي المحتوي على الزيت والبكتيريا والرواسب، والذي يصل في النهاية إلى الجداول والمياه الجوفية. [ 2 ] وتعمل استراتيجيات التحكم في مياه الأمطار، مثل حدائق الترشيح، على معالجة الجريان السطحي الملوث وإعادة المياه المعالجة إلى التربة، مما يساعد على استعادة نظام مستجمعات المياه. ويُقاس مدى فعالية أنظمة التحكم في مياه الأمطار من خلال تقليل كمية مياه الأمطار التي تتحول إلى جريان سطحي ( الاحتفاظ )، وفترة التأخير (معدل النضوب) للجريان السطحي. [ 19 ] حتى الحدائق المطرية ذات القدرات المحدودة على امتصاص المياه يوميًا يمكن أن تُحدث أثرًا تراكميًا إيجابيًا في الحد من جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية. فزيادة عدد الأسطح النفاذة من خلال تصميم الحدائق المطرية يقلل من كمية مياه الأمطار الملوثة التي تصل إلى المسطحات المائية الطبيعية، ويعيد تغذية المياه الجوفية بمعدل أعلى. [ 20 ] إضافةً إلى ذلك، فإن إنشاء حديقة مطرية في موقع يشهد جريانًا غزيرًا لمياه الأمطار يُخفف من الضغط على شبكات تصريف مياه الأمطار العامة.

يعتمد نهج الاحتفاظ الحيوي لمعالجة المياه، وتحديدًا حدائق المطر في هذا السياق، على شقين: الأول هو الاستفادة من العمليات الطبيعية في المناظر الطبيعية والتربة لنقل مياه الأمطار وتخزينها وترشيحها قبل أن تتحول إلى جريان سطحي، والثاني هو تقليل المساحة الإجمالية للأسطح غير المنفذة التي تغطي الأرض والتي تسمح بتدفق مياه الأمطار الملوثة في المناطق الحضرية. [ 14 ] وتكون حدائق المطر أكثر فعالية عند تفاعلها مع النظام الأوسع للتحكم في مياه الأمطار. يُطلق على هذا النهج المتكامل لمعالجة المياه اسم "سلسلة مياه الأمطار"، والتي تتكون من جميع التقنيات المرتبطة لمنع الجريان السطحي، واحتجاز مياه الجريان السطحي للتسرب أو التبخر، واحتجاز مياه الجريان السطحي وإطلاقها بمعدل محدد مسبقًا، ونقل مياه الأمطار من مكان سقوطها إلى مرافق الاحتجاز أو التخزين. [ 14 ] ولحدائق المطر آثارٌ عديدة على النظام الهيدرولوجي الأوسع . ففي نظام الاحتفاظ الحيوي، مثل حديقة المطر، تترشح المياه عبر طبقات من التربة والنباتات، مما يُعالج المياه قبل دخولها إلى نظام المياه الجوفية أو إلى نظام الصرف السفلي. ستكون درجة حرارة أي مياه متبقية من حديقة مطرية أقل من درجة حرارة المياه المتدفقة من سطح غير منفذ، مما يقلل من الصدمة الحرارية على المسطحات المائية المستقبلة. إضافةً إلى ذلك، فإن زيادة مساحة الأسطح المنفذة من خلال تصميم حدائق مطرية حضرية يقلل من كمية مياه الأمطار الملوثة التي تصل إلى المسطحات المائية الطبيعية، ويعيد تغذية المياه الجوفية بمعدل أعلى. [ 21 ]

الاحتفاظ البيولوجي

حديقة مطرية في كلية العلوم البيئية والغابات التابعة لجامعة ولاية نيويورك في سيراكيوز، نيويورك

يعتمد مفهوم التصميم منخفض التأثير (LID) لإدارة مياه الأمطار على الاحتفاظ الحيوي : وهو ممارسة تصميمية للمناظر الطبيعية والمياه تستخدم الخصائص الكيميائية والبيولوجية والفيزيائية للتربة والكائنات الدقيقة والنباتات للتحكم في جودة وكمية تدفق المياه داخل الموقع. [ 14 ] تُصمم مرافق الاحتفاظ الحيوي في المقام الأول لإدارة المياه، ويمكنها معالجة مياه الجريان السطحي الحضري، ومياه الأمطار، والمياه الجوفية، وفي حالات خاصة، مياه الصرف الصحي . تُعد الأراضي الرطبة المصممة بعناية ضرورية للاحتفاظ الحيوي بمياه الصرف الصحي أو المياه الرمادية ، والتي لها آثار أكبر على صحة الإنسان من آثار معالجة مياه الجريان السطحي الحضري ومياه الأمطار. تشمل الفوائد البيئية لمواقع الاحتفاظ الحيوي زيادة التنوع البيولوجي للحياة البرية وإنتاج الموائل، وتقليل استهلاك الطاقة والتلوث. إن إعطاء الأولوية لإدارة المياه من خلال مواقع الاحتفاظ الحيوي الطبيعية يُلغي إمكانية تغطية الأرض بأسطح غير منفذة. [ 22 ]

عملية معالجة المياه

تتحكم أنظمة الاحتفاظ الحيوي في كمية مياه الأمطار من خلال اعتراضها، وتسربها، وتبخرها، ونتحها. [ 14 ] في البداية، تُمتص مياه الأمطار بواسطة أنسجة النباتات (الأوراق والسيقان) وفي المسامات الدقيقة للتربة . ثم تتسرب المياه - أي تتحرك إلى أسفل عبر التربة - وتُخزن فيها حتى تصل التربة إلى أقصى سعتها الرطوبية، وعندها تبدأ بالتجمع في أعلى نظام الاحتفاظ الحيوي. بعد ذلك، تتبخر المياه المتجمعة، بالإضافة إلى المياه المتسربة من أسطح النباتات والتربة، إلى الغلاف الجوي. يهدف التصميم الأمثل لمواقع الاحتفاظ الحيوي إلى جعل المياه المتجمعة ضحلة لتحقيق معدل تبخر أعلى. كما تتبخر المياه أيضًا عبر أوراق النباتات في النظام وتعود إلى الغلاف الجوي، وهي عملية تُعرف باسم النتح التبخري . [ 23 ]

يمكن التحكم بجودة مياه الأمطار عن طريق الاحتجاز الحيوي من خلال الترسيب والترشيح والاستيعاب والامتصاص والتحلل والتفكك. [ 14 ] عندما تتجمع المياه فوق سطح نظام الاحتجاز الحيوي، تترسب المواد الصلبة العالقة والجسيمات الكبيرة. وتُرشح جزيئات الغبار وجزيئات التربة وغيرها من الحطام الصغير من الماء أثناء تحركه لأسفل عبر التربة وجذور النباتات المتداخلة. تمتص النباتات بعض العناصر الغذائية لاستخدامها في عمليات نموها، أو لتخزين المعادن. كما ترتبط المواد الكيميائية الذائبة من الماء بأسطح جذور النباتات وجزيئات التربة والمواد العضوية الأخرى في الركيزة، مما يجعلها غير فعالة. تقوم الكائنات الحية الدقيقة في التربة بتحليل المواد الكيميائية المتبقية والمواد العضوية الصغيرة، وتحلل الملوثات بفعالية إلى مادة تربة مشبعة. [ 24 ]

على الرغم من أن تنقية المياه الطبيعية تعتمد على تصميم المناطق المزروعة، فإن المكونات الرئيسية للمعالجة الحيوية هي جودة التربة ونشاط الكائنات الدقيقة . وتدعم النباتات هذه الخصائص، إذ تُنشئ مسامات ثانوية لزيادة نفاذية التربة، وتمنع انضغاطها من خلال نمو تراكيب جذرية معقدة، وتوفر بيئات مناسبة للكائنات الدقيقة على أسطح جذورها، وتنقل الأكسجين إلى التربة. [ 24 ]

تصميم

حديقة مطر منزلية مزروعة حديثا في مينيابوليس

يشمل تصميم حدائق تصريف مياه الأمطار مجموعة واسعة من الميزات القائمة على مبادئ الاحتفاظ الحيوي. تُنظّم هذه المرافق في تسلسل وتُدمج في تصميم المناظر الطبيعية، بحيث تنتقل مياه الأمطار من المباني والأسطح النفاذة إلى الحدائق، ثم إلى المسطحات المائية. تتطلب حديقة المطر مساحةً لتجميع المياه وتسربها ، حيث تحافظ النباتات على معدلات التسرب، وتنوع الكائنات الحية الدقيقة، وسعة تخزين المياه. ولأن أنظمة التسرب تُدير كمية مياه الأمطار عن طريق تقليل حجم جريانها السطحي وذروة تدفقها، يجب أن يبدأ تصميم حديقة المطر بتحليل الموقع وتقييم أحمال الأمطار على نظام الاحتفاظ الحيوي المقترح. [ 18 ] سيؤدي ذلك إلى معرفة مختلفة عن كل موقع، مما سيؤثر على اختيار النباتات وأنظمة التربة. كحد أدنى، يجب تصميم حدائق المطر لتتحمل ذروة معدل الجريان السطحي خلال أشد عاصفة متوقعة. سيحدد الحمل الواقع على النظام معدل التدفق الأمثل للتصميم. [ 20 ]

يمكن تكييف الحدائق القائمة لتؤدي وظيفة الحدائق المطرية من خلال تعديل تصميمها بحيث تصبّ أنابيب تصريف مياه الأمطار والأسطح المرصوفة في مناطق الزراعة الموجودة. ورغم أن الحدائق القائمة تتميز بتربة مفككة ونباتات راسخة، إلا أنها قد تحتاج إلى زيادة مساحتها و/أو إضافة نباتات متنوعة لدعم قدرة أكبر على امتصاص المياه. كما أن العديد من النباتات لا تتحمل تشبع جذورها بالماء لفترة طويلة، ولن تتمكن من التعامل مع التدفق المتزايد للمياه. ينبغي اختيار أنواع نباتات الحدائق المطرية بما يتناسب مع ظروف الموقع بعد تحديد الموقع المطلوب وسعة التخزين لمنطقة الاحتفاظ الحيوي. إضافةً إلى تخفيف جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية، قد تُسهم الحدائق المطرية في توفير بيئات حضرية للفراشات والطيور والحشرات النافعة المحلية . [ 25 ]

يُخلط أحيانًا بين حدائق المطر والمصارف الحيوية . فالمصارف الحيوية منحدرة باتجاه وجهة محددة، بينما حدائق المطر مستوية؛ ومع ذلك، قد ينتهي المصرف الحيوي بحديقة مطر كجزء من نظام أكبر لإدارة مياه الأمطار. ويمكن التعامل مع قنوات الصرف كما تُتعامل مع المصارف الحيوية، بل ويمكن دمج حدائق المطر فيها على التوالي، مما يوفر الوقت والمال في الصيانة. أما الجزء من الحديقة الذي يحتوي دائمًا تقريبًا على مياه راكدة فهو حديقة مائية أو أرض رطبة أو بركة، وليس حديقة مطر. كما تختلف حدائق المطر عن أحواض التجميع ، حيث تتسرب المياه إلى الأرض بمعدل أبطأ بكثير، خلال يوم أو يومين. [ 26 ]

التربة والصرف

تُصفّى المياه المُجمّعة عبر طبقات التربة أو التربة المُهندسة للزراعة، والتي تُسمى الركيزة. بعد أن تصل التربة إلى حدّ التشبّع، تتجمّع المياه الزائدة على سطحها، ثمّ تتسرّب في النهاية إلى التربة الطبيعية أسفلها. يجب أن يحتوي خليط التربة المُخصّص للاحتفاظ الحيوي عادةً على 60% رمل ، و20% سماد عضوي ، و20% تربة سطحية . وقد أظهرت التربة ذات التركيزات الأعلى من السماد العضوي تحسّنًا في ترشيح المياه الجوفية ومياه الأمطار. [ 27 ] يجب إزالة التربة غير المنفذة واستبدالها دوريًا لتحقيق أقصى أداء وكفاءة عند استخدامها في نظام الاحتفاظ الحيوي. لا يُمكن دمج التربة الرملية (خليط الاحتفاظ الحيوي) مع تربة محيطة ذات محتوى رملي أقل، لأنّ جزيئات الطين ستترسب بين جزيئات الرمل، مُشكّلةً مادة شبيهة بالخرسانة لا تُساعد على التسرّب، وذلك وفقًا لدراسة أُجريت عام 1983. [ 28 ] لا تستطيع تربة المروج المتماسكة الاحتفاظ بالمياه الجوفية بنفس كفاءة التربة الرملية، لأن المسام الدقيقة داخل التربة غير كافية للاحتفاظ بمستويات جريان سطحي كبيرة. [ 14 ]

عندما لا تكون تربة منطقة ما نفاذة بما يكفي لتصريف المياه وترشيحها بالمعدل المناسب، ينبغي استبدال التربة وتركيب نظام تصريف سفلي. في بعض الأحيان، يساعد إنشاء بئر جافة مزودة بطبقات من الحصى بالقرب من أدنى نقطة في حديقة المطر على تسهيل عملية الترشيح وتجنب انسداد حوض الترسيب. [ 18 ] مع ذلك، قد تنسد البئر الجافة الموضوعة في أدنى نقطة بالطمي قبل الأوان، مما يحول الحديقة إلى حوض ترشيح ويُفقدها غرضها كنظام احتجاز حيوي. كلما زاد تلوث مياه الجريان السطحي، زادت مدة احتجازها في التربة لتنقيتها. غالبًا ما تُحقق القدرة على فترة تنقية أطول من خلال تركيب عدة أحواض أصغر في حديقة المطر بتربة أعمق من مستوى المياه الجوفية الموسمية . في بعض الحالات، تُستخدم خلايا احتجاز حيوي مبطنة بنظام تصريف تحت سطحي لاحتجاز كميات أقل من المياه وترشيح كميات أكبر دون السماح للمياه بالترشيح بسرعة. أشارت دراسة استمرت خمس سنوات أجرتها هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية إلى أن حدائق المطر في التربة الطينية الحضرية يمكن أن تكون فعّالة دون استخدام مصارف تحتية أو استبدال التربة الأصلية بمزيج الاحتفاظ الحيوي. ومع ذلك، تشير الدراسة أيضًا إلى أن معدلات التسرب قبل التركيب يجب أن تكون 0.25 بوصة/ساعة على الأقل. تتطلب التربة من النوع D مصارف تحتية مقترنة بمزيج التربة الرملية لضمان التصريف السليم. [ 29 ]

تُنشأ حدائق المطر عادةً بالقرب من أنابيب تصريف مياه الأمطار على أسطح المباني (مع أو بدون خزانات لتجميع مياه الأمطار ). تُصمم معظم حدائق المطر لتكون نقطة نهاية لنظام تصريف مياه الأمطار في المبنى أو الموقع الحضري، مع قدرة على ترشيح جميع المياه المتدفقة عبر طبقات من التربة أو الحصى أسفل النباتات السطحية. يمكن استخدام مصرف فرنسي لتوجيه جزء من مياه الأمطار إلى موقع تصريف إضافي في حالات الأمطار الغزيرة. إذا كان موقع الاحتفاظ الحيوي يستقبل جريانًا سطحيًا إضافيًا من أنابيب التصريف المتفرعة من سطح المبنى، أو إذا كانت التربة الحالية ذات معدل ترشيح أسرع من 12.5 سم في الساعة، فيجب أن تتضمن طبقة حديقة المطر طبقة من الحصى أو الرمل أسفل التربة السطحية لتلبية هذا الحمل المتزايد للترشيح. [ 2 ] إذا لم يكن الموقع مصممًا في الأصل ليشمل حديقة مطر، فيمكن فصل أنابيب التصريف من السطح وتحويلها إلى حديقة مطر لتحديث نظام إدارة مياه الأمطار. هذا يقلل من كمية المياه المتدفقة على نظام الصرف التقليدي، ويوجه المياه بدلاً من ذلك للترشيح والمعالجة من خلال خصائص الاحتفاظ الحيوي. من خلال تقليل ذروة تصريف مياه الأمطار، تُطيل حدائق المطر فترة التأخير الهيدروليكي ، وتُحاكي إلى حد ما دورة المياه الطبيعية التي أزاحها التوسع العمراني ، وتسمح بتغذية المياه الجوفية . ورغم أن حدائق المطر تُتيح دائمًا استعادة تغذية المياه الجوفية وتقليل كميات مياه الأمطار، إلا أنها قد لا تُحسّن التلوث ما لم تُضمّن مواد المعالجة في تصميم طبقات الترشيح. [ 30 ]

تحتوي حدائق المطر على مداخل ومخارج، وهي نقاط دخول وخروج مياه الأمطار. تُعدّ المداخل مهمة لأنها تضمن توزيعًا متساويًا للمياه، والحدّ من التعرية، وتقليل الرواسب الداخلة إلى النظام. [ 31 ] ولأن حدائق المطر مصممة لاستيعاب ذروة جريان المياه خلال العواصف الشديدة، ينبغي تدعيم مناطق المداخل بمواد مقاومة للتعرية كالحصى أو الصخور. تُقلّل هذه المواد من انجراف التربة والنباتات المحيطة.

من ناحية أخرى، صُممت منافذ التصريف لتصريف مياه الأمطار الزائدة من حديقة المطر أثناء العواصف التي تتجاوز سعة النظام. وتُعد هذه المنافذ بالغة الأهمية، إذ قد يؤدي تراكم المياه الزائد أثناء التدفق المفرط إلى إتلاف الغطاء النباتي، وتآكل التربة، أو الإضرار بالبنية التحتية. [ 31 ] تشمل هياكل منافذ التصريف عادةً سدودًا فائضة، وأنابيب تصريف، وفتحات على الأرصفة، أو مصارف مُثبتة مُدمجة في السدود المحيطة. [ 32 ] تُضبط مستويات الفائض عادةً للحفاظ على أقصى عمق لتراكم المياه مع السماح بتصريف المياه الزائدة بمجرد تجاوز سعة التخزين. وتوصي العديد من إرشادات التصميم بتصريف حدائق المطر في غضون 24-48 ساعة بعد العواصف. وتساعد هياكل الفائض على ضمان حدوث هذا التصريف أثناء هطول الأمطار الغزيرة أو لفترات طويلة. وغالبًا ما تُغطى منافذ الفائض بالحجارة أو الخرسانة لمنع تصريف المياه المتآكلة في النقاط ومناطق التصريف في اتجاه المصب.

الغطاء النباتي

تُعدّ النباتات المعمرة والأعشاب من النباتات النموذجية لحدائق المطر، والتي تُختار لبنيتها الجذرية المسامية وسرعة نموها. [ 14 ] كما يُمكن زراعة الأشجار والشجيرات لتغطية مساحات أكبر في موقع الاحتفاظ الحيوي. ورغم اختيار نباتات مُحددة وتصميمها خصيصًا لأنواع التربة والمناخات المختلفة، [ 33 ] إلا أنه يُفضّل استخدام النباتات التي تتحمل التربة المشبعة والجافة على حد سواء في حدائق المطر. ويجب صيانتها لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، وأن تكون متوافقة مع استخدامات الأراضي المجاورة. ويُفضّل اختيار النباتات المحلية والمتأقلمة لحدائق المطر لأنها أكثر تحملاً للمناخ المحلي والتربة وظروف المياه؛ ولها أنظمة جذرية عميقة ومتنوعة لتعزيز تسرب المياه وتحمل الجفاف؛ كما أنها تزيد من قيمة الموائل والتنوع للمجتمعات البيئية المحلية، والاستدامة الشاملة بعد استقرارها. ويُساعد الغطاء النباتي ذو البنية الجذرية الكثيفة والمتجانسة على الحفاظ على تسرب ثابت للمياه في جميع أنحاء نظام الاحتفاظ الحيوي. [ 34 ] وقد تكون هناك بعض السلبيات المرتبطة باستخدام النباتات المحلية، بما في ذلك عدم توفر بعض الأنواع، وتأخر ظهورها في الربيع، وقصر موسم إزهارها، وبطء استقرارها نسبيًا.

من المهم زراعة مجموعة متنوعة من الأنواع النباتية لضمان فعالية حديقة المطر في جميع الظروف المناخية. من المرجح أن تشهد الحديقة تدرجًا في مستويات الرطوبة خلال فترة استخدامها، لذا يُفضل زراعة بعض الأنواع المقاومة للجفاف. هناك أربع فئات لتحمل الأنواع النباتية للرطوبة، والتي يمكن مراعاتها عند اختيار النباتات لحديقة المطر. التربة الرطبة هي تربة مشبعة بالماء باستمرار مع فترات طويلة من تجمع المياه السطحية؛ وتشمل هذه الفئة المستنقعات والأهوار. التربة الرطبة هي تربة رطبة قليلاً دائمًا، والنباتات التي تزدهر في هذه الفئة يمكنها تحمل فترات أطول من الفيضانات. التربة المتوسطة الرطوبة ليست شديدة الرطوبة ولا شديدة الجفاف؛ والنباتات التي تفضل هذه الفئة يمكنها تحمل فترات قصيرة من الفيضانات. [ 14 ] التربة الجافة مثالية للنباتات التي يمكنها تحمل فترات جفاف طويلة. يجب أن تكون النباتات المختارة لحدائق المطر قادرة على النمو خلال فترات الجفاف والرطوبة الشديدة، لأن حدائق المطر تتأرجح دوريًا بين هاتين الحالتين. من غير المرجح أن تجف حديقة المطر تمامًا في المناخات المعتدلة، ولكن الحدائق في المناخات الجافة ستحتاج إلى الحفاظ على مستويات منخفضة من رطوبة التربة خلال فترات الجفاف. من ناحية أخرى، من غير المرجح أن تعاني حدائق المطر من تشبع التربة بالمياه، إذ تتمثل وظيفتها في تصريف المياه الزائدة من الموقع. وتستطيع النباتات الموجودة عادةً في حدائق المطر امتصاص كميات كبيرة من مياه الأمطار على مدار العام كاستراتيجية مؤقتة خلال موسم الجفاف. [ 14 ] كما أن عملية النتح التي تقوم بها النباتات النامية تُسرّع من جفاف التربة بين العواصف. وتُحقق حدائق المطر أفضل النتائج باستخدام نباتات تنمو في تربة رطبة باستمرار، لأن هذه النباتات قادرة عادةً على البقاء في تربة جافة نسبيًا وخصبة (غنية بالعناصر الغذائية).

يجب أن تراعي النباتات المختارة قيود الموقع ومحدودياته، وخاصةً ألا تعيق الوظيفة الأساسية للاحتفاظ الحيوي بالمياه. فالأشجار الموجودة تحت خطوط الكهرباء، أو التي تتسبب في ارتفاع الأرصفة عند رطوبة التربة، أو التي تمتد جذورها لتسد أنابيب الصرف، قد تُلحق أضرارًا مكلفة. تُساهم الأشجار عمومًا في مواقع الاحتفاظ الحيوي بالمياه على أكمل وجه عندما تكون قريبة بما يكفي لاستخلاص الرطوبة من منخفض حديقة المطر، دون أن تُظلل الحديقة بشكل مفرط وتسمح بالتبخر. مع ذلك، يُمكن أن يُقلل تظليل المسطحات المائية المكشوفة من التسخين المفرط للموائل النباتية. تتحمل النباتات الغمر بالمياه الدافئة لفترة أقصر من تحملها للمياه الباردة، لأن الحرارة تُقلل من الأكسجين المذاب ، وبالتالي قد لا ينجو النبات الذي يتحمل فيضانات أوائل الربيع من فيضانات الصيف. [ 14 ]

صيانة

تُعدّ الصيانة الدورية ضرورية للحفاظ على أداء حدائق الأمطار على المدى الطويل، إذ تُتيح الكشف المبكر عن المشكلات، مثل تراكم الرواسب، والتآكل، وانسداد مداخل ومخارج المياه. [ 35 ] تشمل أنشطة الصيانة المختلفة إزالة المخلفات من هياكل المداخل والمخارج، وفحص قنوات تصريف مياه الأمطار، والتأكد من تصريف مياه الأمطار من النظام ضمن الإطار الزمني المحدد. [ 35 ] قد يشير تجمع المياه لأكثر من 48 ساعة أو انسداد القنوات إلى وجود انسداد، وهو أحد أكثر التحديات شيوعًا في حدائق الأمطار. [ 35 ] يحدث الانسداد عندما تتراكم الرواسب الدقيقة على سطح التربة، مما يُقلل من معدلات تسرب المياه. كما تُسدّ المخارج وقنوات التصريف السفلية عادةً بالرواسب والمخلفات، لذا تتطلب هذه المكونات فحصًا دوريًا.

المشاريع

أستراليا

  • يشجع برنامج "حدائق المطر للممرات المائية الصحية" على استخدام طريقة بسيطة وفعالة لمعالجة مياه الأمطار، ويهدف إلى رفع مستوى وعي الناس بأهمية الإدارة الجيدة لمياه الأمطار في الحفاظ على صحة الممرات المائية. ويشجع البرنامج الناس على إنشاء حدائق مطر في منازلهم، وقد حقق هدفه المتمثل في إنشاء 10,000 حديقة مطر في جميع أنحاء ملبورن بحلول عام 2013. [ 36 ]
  • قاعدة بيانات شركة مياه ملبورن لمشاريع التصميم الحضري المراعي للمياه، والتي تتضمن 57 دراسة حالة تتعلق بحدائق الأمطار/أنظمة الاحتفاظ البيولوجي. شركة مياه ملبورن هي وكالة حكومة ولاية فيكتوريا المسؤولة عن إدارة مستجمعات المياه في ملبورن. [ 37 ]
  • يُعدّ برنامج "المياه بالتصميم" برنامجاً لبناء القدرات يدعم تبني التصميم الحضري المراعي للمياه، بما في ذلك حدائق الأمطار، في جنوب شرق كوينزلاند. وقد أُنشئ هذا البرنامج من قِبل شراكة الممرات المائية الصحية في جنوب شرق كوينزلاند عام 2005، كعنصر أساسي في استراتيجية الممرات المائية الصحية في جنوب شرق كوينزلاند. [ 38 ]

المملكة المتحدة

  • يضم مركز لندن للأراضي الرطبة التابع لصندوق الطيور المائية والأراضي الرطبة حديقة مطرية. [ 39 ]
  • كلّف مجلس بلدية إزلنغتون في لندن شركة روبرت براي أسوشيتس، المتخصصة في استشارات الصرف المستدام، بتصميم حديقة مطرية تجريبية في مشروع أشبي غروف السكني، والتي اكتملت في عام 2011. تُغذّى هذه الحديقة المطرية من سطح منزل نموذجي متواضع تبلغ مساحته 30 مترًا مربعًا، وقد صُممت لتوضيح مدى سهولة وفعالية إنشاء الحدائق المطرية المنزلية من حيث التكلفة. تم دمج أجهزة مراقبة في التصميم لتمكين جامعة ميدلسكس من رصد كميات المياه وجودتها ومحتوى رطوبة التربة. يبلغ عمق حوض الحديقة المطرية 300 ملم، وسعته التخزينية 2.17 مترًا مكعبًا، وهو ما يزيد قليلًا عن الحجم المطلوب لتخزين مياه الأمطار المتجمعة من السطح في عاصفة تحدث مرة واحدة كل 100 عام، بالإضافة إلى 30% كنسبة مئوية لتأثير تغير المناخ . [ 40 ] [ 41 ]
  • أدخل مشروع حديقة المطر في داي بروك عددًا من حدائق المطر في شارع سكني قائم في شيروود، نوتنغهام [ 42 ].

الولايات المتحدة

  • تُنسق حملة إنشاء 12,000 حديقة مطرية في منطقة بيوجت ساوند الجهود الرامية إلى بناء 12,000 حديقة مطرية في حوض بيوجت ساوند غرب ولاية واشنطن بحلول عام 2016. يوفر موقع الحملة الإلكتروني معلومات وموارد للجمهور العام، والمتخصصين في تنسيق الحدائق، وموظفي البلديات، وصناع القرار. ومن خلال توفير أفضل الإرشادات الحالية، ومواد سهلة الاستخدام، وشبكة من البستانيين المهرة المدربين، تسعى هذه الحملة إلى تجميع وتنقية أكثر من 200 مليون جالون من مياه الجريان السطحي الملوثة سنويًا، وبالتالي تحسين جودة مياه بيوجت ساوند بشكل ملحوظ. [ 43 ]
  • طبّقت مدينة مابل وود بولاية مينيسوتا سياسةً لتشجيع السكان على إنشاء حدائق مطرية. وقد أُضيفت قنوات تصريف مياه الأمطار إلى العديد من الأحياء، إلا أن إنشاء حديقة عند هذه القنوات كان اختيارياً. وقد أُقيم المشروع بالشراكة بين مدينة مابل وود، وقسم هندسة المناظر الطبيعية بجامعة مينيسوتا ، ومنطقة رامزي واشنطن مترو لأحواض تصريف المياه. كما عُقدت جلسة نقاش مع السكان ونُشرت نتائجها لتكون مرجعاً للمجتمعات الأخرى عند التخطيط لمشاريعها الخاصة بالحدائق المطرية.
  • تقدم بعض المنظمات الحكومية المحلية منحًا محلية للسكان لإنشاء حدائق مطرية. ففي مقاطعة داكوتا بولاية مينيسوتا ، تقدم منطقة داكوتا لحفظ التربة والمياه منحًا بقيمة 250 دولارًا أمريكيًا ومساعدة فنية من خلال برنامجها "تنسيق الحدائق من أجل مياه نظيفة" لتشجيع السكان على إنشاء حدائق مطرية في منازلهم.
  • في سياتل ، تم إنشاء مشروع نموذجي عام 2003، استُخدم لوضع خطة شاملة للمدينة. عُرف المشروع باسم "شارع سي" (SEA Street)، اختصارًا لـ"بدائل حافة الشارع"، وشكّل نقلة نوعية في تصميم أحد الشوارع السكنية. فقد تم تحويل الشارع من مسار خطي تقليدي إلى منحنى انسيابي، مع تضييقه، وإنشاء حدائق مطرية واسعة على امتداد معظمه. يتميز الشارع بانخفاض مساحة الأسطح غير المنفذة للماء بنسبة 11% مقارنةً بالشوارع العادية. يضم هذا الجزء من الطريق، الممتد على ثلاثة مربعات سكنية، 100 شجرة دائمة الخضرة و1100 شجيرة، وقد أظهرت دراسة استمرت عامين انخفاضًا بنسبة 99% في كمية مياه الأمطار المتدفقة من الشارع. [ 44 ]
  • مشروع "10,000 حديقة مطرية" هو مبادرة عامة في منطقة كانساس سيتي بولاية ميسوري. ويشجع المشروع أصحاب العقارات على إنشاء حدائق مطرية، بهدف الوصول في نهاية المطاف إلى 10,000 حديقة فردية.
  • أنشأ مجلس العمل البيئي لغرب ميشيغان برنامج "حدائق المطر في غرب ميشيغان" كبرنامج توعوي لتحسين جودة المياه في غراند رابيدز ، ميشيغان . [ 45 ] وفي ميشيغان أيضًا، نشرت هيئة مياه مقاطعة أوكلاند الجنوبية الشرقية كتيبًا لتشجيع السكان على إضافة حديقة مطر إلى حدائقهم لتحسين جودة المياه في مستجمع مياه نهر روج . [ 46 ] وفي مقاطعة واشتناو ، يمكن لأصحاب المنازل التطوع في برنامج حدائق المطر التابع لمفوض موارد المياه، حيث يتم اختيار متطوعين سنويًا لتصميم حدائقهم بشكل احترافي مجانًا. يقوم أصحاب المنازل ببناء الحدائق بأنفسهم، بالإضافة إلى دفع تكاليف مواد تنسيق الحدائق. تتوفر صور الحدائق، بالإضافة إلى وثائق التصميم وحسابات الصرف، عبر الإنترنت. [ 47 ] كما يقدم مكتب مفوض موارد المياه في مقاطعة واشتناو دورات تدريبية سنوية حضورية وعبر الإنترنت بعنوان "خبير حدائق المطر" لمساعدة المهتمين بتصميم حدائق المطر وبنائها وصيانتها. [ 48 ]
  • أطلقت مدينة بورتلاند بولاية أوريغون برنامج "مكافآت النهر النظيف" لتشجيع السكان على فصل أنابيب تصريف مياه الأمطار عن نظام الصرف الصحي المشترك في المدينة وإنشاء حدائق مطرية. ويُقدّم البرنامج ورش عمل وخصومات على فواتير مياه الأمطار وموارد إلكترونية. [ 49 ]
  • في ولاية ديلاوير ، تم إنشاء العديد من الحدائق المطرية من خلال عمل وكالة موارد المياه بجامعة ديلاوير، والمنظمات البيئية، مثل جمعية نهر أبكوينيمينك. [ 50 ]
  • في ولاية نيوجيرسي ، أنشأ برنامج موارد المياه التابع لجامعة روتجرز التعاونية أكثر من 125 حديقة مطرية نموذجية في المناطق الحضرية والضواحي. وقد بدأ البرنامج بالتركيز على استخدام الحدائق المطرية كبنية تحتية خضراء في المناطق الحضرية، مثل كامدن ونيوارك، للمساعدة في منع الفيضانات المحلية، وطفح مياه الصرف الصحي المختلطة، وتحسين جودة المياه. كما قام البرنامج بمراجعة وإصدار دليل للحدائق المطرية بالتعاون مع جمعية النباتات المحلية في نيوجيرسي. [ 51 ]
  • بحسب وزارة حماية البيئة في ولاية ماساتشوستس، يمكن أن تزيل حدائق المطر 90% من إجمالي المواد الصلبة العالقة، و50% من النيتروجين، و90% من الفوسفور. [ 22 ]
  • الدكتور ألين ب. ديفيس أستاذ هندسة البيئة والهندسة المدنية في جامعة ميريلاند، كوليدج بارك . على مدى العشرين عامًا الماضية، درس ديفيس وفريقه فعالية حدائق المطر. ولأغراض بحثهم، أنشأوا حديقتين للمطر في الحرم الجامعي بالقرب من مستجمع مياه نهر أناكوستيا في خريف عام 2001. [ 52 ] ينتهي المطاف بمعظم مياه الجريان السطحي من حرم جامعة ميريلاند، العضو في شراكة ترميم مستجمع مياه أناكوستيا، في نهر أناكوستيا الذي يصب في خليج تشيسابيك . وقد توصل هذا البحث إلى أن حدائق المطر طريقة فعالة للغاية في تجميع المياه وترشيحها، مما شجع الآخرين في مستجمع مياه خليج تشيسابيك على إنشاء حدائق مطر مماثلة.
    • أظهر بحث ديفيس أن حدائق المطر تساعد في التقاط الملوثات وتحللها بيولوجيًا مثل المواد الصلبة العالقة والبكتيريا والمعادن والزيوت والشحوم.
    • أظهرت تحليلات جودة المياه التي أجريت في جامعة ميريلاند زيادة ملحوظة في صفاء المياه بعد ترشيحها بواسطة حدائق الأمطار. [ 53 ]
    • يوجد في مركز الأطفال الصغار (CYC) بجامعة ميريلاند حديقة مطرية صممها طلاب من قسم علوم النبات وتنسيق الحدائق. تتيح هذه الحديقة للمعلمين في المركز تثقيف الطلاب المستقبليين حول الاستدامة. [ 54 ]

الصين

  • في جامعة شيآن للتكنولوجيا بالصين ، أُنشئت حديقة مطرية لمراقبة ودراسة ظاهرة هطول الأمطار على مدى أربع سنوات. أظهرت هذه الدراسة أنه خلال هذه الفترة، شهدت شيآن 28 عاصفة مطرية شديدة. وخلال هذه العواصف، تمكنت الحديقة المطرية من الاحتفاظ بمياه الأمطار من معظمها، ولم تتسبب سوى خمس عواصف فقط في فيضانها. [ 55 ]
  • تُعتبر حدائق المطر في هذه المنطقة شبه الرطبة من اللوس في شيآن بالصين من مشاريع التنمية منخفضة التأثير (LID). [ 55 ]
  • تعتزم الصين تنفيذ برنامج " المدينة الإسفنجية" استجابةً لمشكلة الفيضانات الحضرية . سيعطي هذا البرنامج الأولوية للبيئة الطبيعية، وسيشمل حدائق المطر، والأسطح الخضراء، والأراضي الرطبة، والأسطح الأكثر نفاذية لإبطاء تراكم مياه الأمطار. [ 56 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "حدائق المطر" . امتصاص مياه الأمطار . وكالة حماية البيئة. 2016-04-28.
  2. 1 2 3 4 فرانس، آر إل (روبرت لورانس) (2002). دليل التخطيط والتصميم المراعي للمياه . دار لويس للنشر. رقم ISBN 978-1-4200-3242-0. OCLC 181092577 . 
  3. ↑ "التبخر والنتح ودورة الماء" . www.usgs.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أغسطس 2019 .
  4. ↑ بي سي وولفرتون، دكتوراه، آر سي ماكدونالد-مكاليب (1986). "التحول الحيوي للملوثات ذات الأولوية باستخدام الأغشية الحيوية والنباتات الوعائية". مؤرشف في 7 أبريل 2009، في أرشيف الإنترنت. مجلة أكاديمية العلوم في ميسيسيبي. المجلد 31، الصفحات 79-89.
  5. ↑ جامعة رود آيلاند. برنامج المناظر الطبيعية الصحية. "حدائق المطر: تحسين منظر منزلك وحماية جودة المياه". مؤرشف بتاريخ 23 أكتوبر 2015 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  6. 1 2 3 "الجريان السطحي الحضري" (ملف PDF) . نشرة إخبارية من مصادر غير محددة . العدد 42. واشنطن العاصمة: وكالة حماية البيئة الأمريكية. أغسطس 1995. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 7 يوليو 2012. 
  7. 1 2 موارد ويسكونسن الطبيعية (مجلة). "حدائق المطر جعلت إحدى المجتمعات في ماريلاند مشهورة". فبراير 2003.
  8. ↑ سيلك، جيرالد؛ هايز، دونالد ف.؛ ستيفنز، ديفيد ك.، محرران. (25-06-2004). التحولات الحرجة في إدارة موارد المياه والبيئة . ريستون، فرجينيا: الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين. doi : 10.1061/9780784407370 . ISBN 978-0-7844-0737-0.
  9. ↑ كويتشلينغ، إي. 1889. "العلاقة بين هطول الأمطار وتصريف المجاري في المناطق المكتظة بالسكان." معاملات الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين 20، 1-60.
  10. ↑ ليوبولد، إل بي 1968. "علم المياه لتخطيط الأراضي الحضرية: دليل حول الآثار الهيدرولوجية لاستخدام الأراضي الحضرية." مؤرشف في 26-08-2009 في Wayback Machine. منشور رقم 554 لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.
  11. ↑ وانانين، AO 1969. "التأثيرات الحضرية على إنتاج المياه" في WL Moore و CW Morgan (محرران)، تأثيرات تغيرات مستجمعات المياه على تدفق الجداول. مطبعة جامعة تكساس، أوستن ولندن.
  12. ↑ نوفوتني، ف. وأوليم، هـ. 1994. "جودة المياه: الوقاية والتعرف على التلوث المنتشر وإدارته." فان نوستراند رينهولد، نيويورك.
  13. ↑ يانغ، هانباي. (2010). تطوير وتقييم حديقة مطر ثنائية الطور لإدارة جريان مياه الأمطار . جامعة ولاية أوهايو. OCLC 695394144 . 
  14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 دونيت، نايجل. (2008). حدائق المطر : إدارة المياه بشكل مستدام في الحديقة والمناظر الطبيعية المصممة . دار نشر تيمبر. ISBN  978-0-88192-826-6. OCLC 551207971 . 
  15. ↑ تفضلي، محمد سروش؛ نوشيان، أشكان؛ شريستا، كيشور (4 نوفمبر 2019). "التحديات والإمكانيات المتاحة لتطوير تقنية خلايا الاحتجاز الحيوي في إدارة مياه الأمطار" . المؤتمر الدولي للبنية التحتية المستدامة 2019. الصفحات 9-16 . doi : 10.1061/9780784482650.002 . ISBN  978-0-7844-8265-0.
  16. ↑ "قاعدة بيانات أفضل ممارسات إدارة مياه الأمطار الدولية" . قاعدة بيانات أفضل ممارسات إدارة مياه الأمطار الدولية . تم الاطلاع عليها بتاريخ 1 يونيو 2025 .
  17. ↑ إدارة مياه الأمطار الحضرية في الولايات المتحدة . 17 فبراير 2009. doi : 10.17226/12465 . ISBN 978-0-309-12539-0.
  18. 1 2 3 مانجانجكا، إيسري ر.؛ ليو، آن؛ غونيتيليكي، أشانثا؛ Egodawatta، Prasanna (2016)، “Storm Water Treatment”، ملخصات Springer في علوم وتكنولوجيا المياه ، سبرينغر سنغافورة، الصفحات من 1 إلى 14، دوى : 10.1007 / 978-981-10-1660-8_1 ، ISBN  978-981-10-1659-2
  19. ↑ يوان، جيا؛ دونيت، نايجل؛ ستوفين، فيرجينيا (18 أغسطس/آب 2017). "تأثير الغطاء النباتي على الأداء الهيدرولوجي لحدائق الأمطار" . مجلة المياه الحضرية . 14 (10): 1083-1089 . Bibcode : 2017UrbWJ..14.1083Y . doi : 10.1080/1573062x.2017.1363251 . ISSN 1573-062X . S2CID 114035530 .  
  20. 1 2 اتحاد البيئة المائية. الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين. (1998). إدارة جودة جريان المياه السطحية في المناطق الحضرية . اتحاد البيئة المائية. ISBN 1-57278-039-8. OCLC 34878752 . 
  21. ↑ هيس، أماندا؛ وادزوك، بريدجيت؛ ويلكر، أندريا (14 مايو 2015). "التبخر والنتح والتسرب في أنظمة الحدائق المطرية". المؤتمر العالمي للموارد البيئية والمائية 2015. ريستون، فرجينيا: الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين. ص 261-270 . doi : 10.1061/9780784479162.025 . ISBN  978-0-7844-7916-2.
  22. 1 2 "مناطق الاحتفاظ البيولوجي وحدائق المطر" . megamanual.geosyntec.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-03-08 .
  23. ↑ لي، مينغ-هان؛ سواب، مارك؛ كيم، ميونغ هي؛ تشو، كونغ-هوي؛ سونغ، تشان يونغ (مايو 2014). "مقارنة تصاميم الاحتفاظ الحيوي مع وبدون طبقة تخزين مياه داخلية لمعالجة مياه الأمطار السطحية على الطرق السريعة". بحوث البيئة المائية . 86 (5): 387-397 . Bibcode : 2014WaEnR..86..387L . doi : 10.2175/106143013x13789303501920 . ISSN 1061-4303 . PMID 24961065. S2CID 6051960 .   
  24. 1 2 "هل تُعدّ الحدائق المطرية مواقع تنظيف مصغّرة للمواد السامة؟" . معهد سايتلاين . 22-01-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-03-2022 .
  25. ↑ "الجمال المفيد لحدائق المطر - بشير النباتات المحلية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مارس 2022 .
  26. ↑ "حدائق المطر: حلول إدارة مياه الأمطار" . شركة هورست للحفريات . 2020-04-06 . تاريخ الاسترجاع 2022-03-09 .
  27. ↑ مثنى، ت.م.؛ فيكلاندر، م.؛ ثورولفسون، س.ت. (2008). "التأثيرات المناخية الموسمية على هيدرولوجيا حديقة مطرية". العمليات الهيدرولوجية . 22 (11): 1640-1649 . Bibcode : 2008HyPr...22.1640M . doi : 10.1002/hyp.6732 . ISSN 0885-6087 . S2CID 128987744 .  
  28. ↑ سبومر، ل. آرت. "التعديل الفيزيائي لتربة المناظر الطبيعية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 12-12-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-01-2013 .
  29. ↑ شبكة المدن المستدامة، دوبوك، آيوا (21 فبراير 2011). "هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية: الحدائق المطرية فعالة بغض النظر عن ظروف التربة."
  30. ↑ ديتز، مايكل إي.؛ كلاوسن، جون سي. (2005). "تقييم ميداني لتدفق مياه حدائق المطر ومعالجة الملوثات". تلوث المياه والهواء والتربة . 167 ( 1-4 ): 123-138 . Bibcode : 2005WASP..167..123D . CiteSeerX 10.1.1.365.9417 . doi : 10.1007/s11270-005-8266-8 . S2CID 11956259 .  
  31. 1 2 ديفيس، ألين ب.؛ هانت، ويليام ف.؛ ترافير، روبرت ج.؛ كلار، مايكل (2009). "تقنية الاحتفاظ الحيوي: نظرة عامة على الممارسات الحالية والاحتياجات المستقبلية" . مجلة الهندسة البيئية . 135 (3): 109-117 . Bibcode : 2009JEnvE.135..109D . doi : 10.1061/(asce)0733-9372(2009)135:3(109) . ISSN 0733-9372 . 
  32. ↑ ليو، جيا؛ سامبل، ديفيد؛ بيل، كاميرون؛ غوان، يونتاو (24 أبريل 2014). "مراجعة واحتياجات البحث في مجال الاحتفاظ الحيوي المستخدم لمعالجة مياه الأمطار الحضرية" . مجلة المياه . 6 (4): 1069-1099 . Bibcode : 2014Water...6.1069L . doi : 10.3390/w6041069 . hdl : 10919/79208 . ISSN 2073-4441 . 
  33. ↑ دوسيلانت وآخرونمجلة الهندسة الهيدرولوجية
  34. ↑ هانت، ويليام ف.؛ لورد، بيل؛ لوه، بنجامين؛ سيا، أنجيليا (29-10-2014)، "مقدمة"، اختيار النباتات لأنظمة الاحتفاظ الحيوي وممارسات معالجة مياه الأمطار ، سبرينغر سنغافورة، ص 1-6 ، doi : 10.1007/978-981-287-245-6_1 ، ISBN  978-981-287-244-9
  35. 1 2 3 نيفالا، خايمي؛ روسو، ديدريك ب.ل. (2009-05-01). "معالجة انسداد الأراضي الرطبة المُنشأة ذات التدفق تحت السطحي باستخدام بيروكسيد الهيدروجين: دراستان حالتان" . علوم وتكنولوجيا المياه . 59 (10): 2037-2046 . Bibcode : 2009WSTec..59.2037N . doi : 10.2166/wst.2009.115 . ISSN 0273-1223 . PMID 19474499 .  
  36. ↑ "حدائق المطر - مياه ملبورن" . melbournewater.com.au .
  37. ↑ "إدارة مياه الأمطار (WSUD) - مياه ملبورن" . wsud.melbournewater.com.au .
  38. ↑ "الرئيسية" .
  39. ↑ "مركز لندن للأراضي الرطبة التابع لمؤسسة WWT" . www.wwt.org.uk. مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2013 .
  40. ↑ "بيان تصميم شركة روبرت براي وشركائه - السجلات العامة لمجلس إزلنغتون" (ملف PDF) . مجلس إزلنغتون. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 3 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2013 .
  41. ↑ "حديقة مطرية سكنية مُجددة في آشبي غروف، لندن" . ساسدرين . تم الاسترجاع في 2 ديسمبر 2013 .
  42. ↑ "مشروع حدائق الأمطار المُجددة في شوارع نوتنغهام غرين" . ساسدرين. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-10-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-08-04 .
  43. ↑ "12000 حديقة مطرية - في بيوجت ساوند" . www.12000raingardens.org .
  44. ↑ مدينة سياتل، واشنطن. هيئة المرافق العامة في سياتل. "مشروع بدائل حافة الشارع (شوارع SEA)". مؤرشف بتاريخ 5 نوفمبر 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  45. ↑ حدائق المطر في غرب ميشيغان، غراند رابيدز، ميشيغان. "حدائق المطر في غرب ميشيغان"
  46. ↑ هيئة المياه في مقاطعة أوكلاند الجنوبية الشرقية، رويال أوك، ميشيغان.
  47. ↑ مقاطعة واشتناو، ميشيغان. "جولة افتراضية في حديقة المطر"
  48. ↑ "برنامج المتطوعين الرئيسيين في مجال زراعة الحدائق المطرية —" . www.ewashtenaw.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 سبتمبر 2016 .
  49. ↑ مكافآت النهر النظيف، بورتلاند، أوريغون. "مكافآت النهر النظيف".
  50. ↑ قسم الإرشاد التعاوني بجامعة ديلاوير. "حدائق المطر في ديلاوير".
  51. ↑ "برنامج موارد المياه في جامعة روتجرز NJAES" . water.rutgers.edu .
  52. ↑ "تحسين جودة المياه باستخدام حدائق المطر: دراسات جامعة ماريلاند" (PDF) .
  53. ↑ "عمود حديقة المطر" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2015-10-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-09-17 .
  54. ↑ "حديقة المطر لمركز الأطفال الصغار | مكتب الاستدامة بجامعة ميريلاند" . sustainability.umd.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-09-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17-09-2017 .
  55. تانغ ، س.؛ لو، و.؛ جيا، ز.؛ ليو، و.؛ لي، س.؛ وو، ي. (2016). " تقييم قدرة حدائق المطر التسربية على الاحتفاظ بالمياه وتأثيرها المحتمل على إدارة مياه الأمطار في المناطق الحضرية في منطقة اللوس شبه الرطبة في الصين" . إدارة موارد المياه . 30 (3): 983-1000 . Bibcode : 2016WatRM..30..983T . doi : 10.1007/s11269-015-1206-5 .
  56. ↑ "المدينة الإسفنجية: حلول لمدن الصين العطشى والمُغرقة بالمياه" . نيو سكيورتي بيت . 13 يوليو 2017. تاريخ الاسترجاع : 18 أبريل 2019 .

للمزيد من القراءة

  • دونيت، نايجل وآندي كلايدن. حدائق المطر: إدارة مستدامة لمياه الأمطار للحدائق والمناظر الطبيعية المصممة . دار نشر تيمبر: بورتلاند، 2007. ISBN 978-0-88192-826-6
  • ليو، جيا؛ سامبل، ديفيد؛ بيل، كاميرون؛ غوان، يونتاو (2014). "مراجعة واحتياجات البحث في مجال الاحتفاظ الحيوي المستخدم لمعالجة مياه الأمطار الحضرية" . مجلة المياه . 6 (4): 1069-1099 . Bibcode : 2014Water...6.1069L . doi : 10.3390/w6041069 . hdl : 10919/79208 .
  • مقاطعة برينس جورج. 1993. دليل تصميم استخدام نظام الاحتفاظ الحيوي في إدارة مياه الأمطار. مقاطعة برينس جورج، ماريلاند، إدارة حماية البيئة. فرع حماية مستجمعات المياه، لاندوفر، ماريلاند.
  • دليل الاحتفاظ البيولوجي (تقرير). لاندوفر، ماريلاند: مقاطعة برينس جورج، إدارة الموارد البيئية. 2002. مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2009.
  • كلار، مايكل ل.؛ بارفيلد، بيلي ج.؛ أوكونور، توماس ب. (سبتمبر 2004). دليل تصميم أفضل ممارسات إدارة مياه الأمطار، المجلد 2: المرشحات الحيوية النباتية (تقرير). إديسون، نيوجيرسي: وكالة حماية البيئة. EPA 600/R-04/121A.
  • كراوس، هيلين، وآن سبافورد. زراعة الحدائق المطرية في الجنوب: حدائق مصممة بيئيًا للجفاف والفيضانات وكل ما بينهما. دار إينو للنشر: هيلزبورو، كارولاينا الشمالية، 2009. رقم ISBN 978-0-9820771-0-8
  • براي، ب.، جيدج، د.، جرانت، ج.، ليوثفيلاي، ل. دليل الحدائق المطرية في المملكة المتحدة . نشرته شركة ريست للتطوير، لندن، 2012.