بصمة الجريان السطحي
بصمة الجريان السطحي هي إجمالي الجريان السطحي الذي ينتجه موقع ما على مدار العام. ووفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)، فإن مياه الأمطار هي "مياه الأمطار والثلوج الذائبة التي تتدفق من الشوارع والمروج والمواقع الأخرى". [1] تنتج المناطق الحضرية ذات التركيزات العالية من الأسطح غير المنفذة مثل المباني والطرق والممرات كميات كبيرة من الجريان السطحي مما قد يؤدي إلى الفيضانات وفيضانات المجاري وسوء جودة المياه . نظرًا لأن التربة في المناطق الحضرية يمكن أن تكون مضغوطة ولديها معدل تسلل منخفض ، فإن الجريان السطحي المقدر في بصمة الجريان السطحي ليس فقط من الأسطح غير المنفذة، ولكن أيضًا من المناطق المنفذة بما في ذلك الساحات. الجريان السطحي الإجمالي هو مقياس لمساهمة الموقع في مشاكل مياه الأمطار في منطقة ما، وخاصة في المناطق الحضرية التي تعاني من فيضانات المجاري. إن إكمال بصمة الجريان السطحي لموقع ما يسمح لمالك العقار بفهم المناطق في موقعه التي تنتج معظم الجريان السطحي وما هي السيناريوهات الخاصة بحلول مياه الأمطار الخضراء مثل براميل المطر وحدائق المطر الأكثر فعالية في التخفيف من هذا الجريان السطحي وتكاليفه على المجتمع.
دلالة
البصمة المائية هي ما يعادل مياه الأمطار للبصمة الكربونية/الطاقية. عندما يكمل أصحاب المنازل أو أصحاب الأعمال تدقيق الطاقة أو البصمة الكربونية، فإنهم يفهمون كيف يستهلكون الطاقة ويتعلمون كيف يمكن تقليل هذا الاستهلاك من خلال تدابير كفاءة الطاقة . وعلى نحو مماثل، تسمح البصمة المائية لأي شخص بحساب جريانه السنوي الأساسي وتقييم تأثير حلول مياه الأمطار الخضراء المثالية لموقعه. منذ إقرار قانون المياه النظيفة في عام 1972، قامت وكالة حماية البيئة بمراقبة وتنظيم مشاكل مياه الأمطار في المناطق الحضرية. والآن أصبحت البلديات في جميع أنحاء الولايات المتحدة ملزمة بتحديث أنظمة الصرف الصحي ومياه الأمطار لتلبية تفويضات وكالة حماية البيئة. وتتجاوز التكلفة الإجمالية لهذه الترقيات في جميع أنحاء الولايات المتحدة 3000 مليار دولار. [2] [3] يمكن أن يساهم جريان مياه الأمطار من كل عقار في منطقة ما في مشاكل مياه الأمطار بشكل عام بما في ذلك الفيضانات وتلوث المياه. يحمل جريان مياه الأمطار تلوثًا من مصدر غير محدد وهو السبب الرئيسي لمشاكل جودة المياه. [4]
من خلال إكمال بصمة الجريان السطحي، يمكن لأصحاب المنازل وأصحاب الأعمال التفكير في كيفية قدرة حلول مياه الأمطار الخضراء على تقليل الجريان السطحي في الموقع. تستخدم حلول مياه الأمطار الخضراء (وتسمى أيضًا البنية التحتية الخضراء ) "النباتات والتربة والعمليات الطبيعية لإدارة المياه وإنشاء بيئات حضرية أكثر صحة. على نطاق المدينة أو المقاطعة، تشير البنية التحتية الخضراء إلى رقعة المناطق الطبيعية التي توفر الموائل والحماية من الفيضانات والهواء النظيف والمياه النظيفة. على نطاق الحي أو الموقع، تشير البنية التحتية الخضراء إلى أنظمة إدارة مياه الأمطار التي تحاكي الطبيعة عن طريق امتصاص وتخزين المياه". [5] تشمل حلول مياه الأمطار الخضراء أحواض الأحياء (حدائق الأمطار الاتجاهية)، والصهاريج، والأسطح الخضراء، والأرصفة النفاذة، وبراميل المطر، وحدائق المطر. وفقًا لوكالة حماية البيئة، يمكن لحلول مياه الأمطار الخضراء في الموقع أو التطورات منخفضة التأثير (LIDs) أن تقلل بشكل كبير من الجريان السطحي وترقيات البنية التحتية لمياه الأمطار/الصرف الصحي المكلفة. [6]
يمكن أن تقلل حلول مياه الأمطار الخضراء أيضًا من استهلاك الطاقة. تعد معالجة المياه وضخها نشاطًا كثيف الاستهلاك للطاقة. وفقًا لشبكة النهر، تستهلك الولايات المتحدة ما لا يقل عن 521 مليون ميغاواط / ساعة سنويًا لأغراض متعلقة بالمياه وهو ما يعادل 13٪ من استهلاك الكهرباء في البلاد [7] يجب معالجة مياه الشرب ثم ضخها إلى المستهلك. تتم معالجة مياه الصرف الصحي قبل تصريفها. في المناطق التي بها أنظمة صرف صحي مشتركة أو أنظمة صرف صحي منفصلة قديمة ذات تدفق داخلي وتسلل مرتفع ، تتم معالجة مياه الأمطار أيضًا في مرافق معالجة مياه الصرف الصحي. من خلال التقاط مياه الأمطار المتدفقة في الموقع في براميل وخزانات مياه الأمطار، يمكن تقليل استهلاك مياه الشرب للري وتأثيرها على الطاقة. يقلل تقليل الجريان السطحي من جميع أنواع حلول مياه الأمطار الخضراء من مياه الأمطار التي قد تنتهي في منشأة معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق التي بها أنظمة صرف صحي مشتركة أو مجاري منفصلة قديمة.
إكمال بصمة الجريان السطحي
هناك عدد من الطرق المتاحة لاستكمال بصمة الجريان السطحي. تتضمن أبسط الطرق استخدام معامل الجريان السطحي، والذي وفقًا لمجلس مراقبة موارد المياه في ولاية كاليفورنيا هو "معامل بلا أبعاد يربط كمية الجريان السطحي بكمية الأمطار المستلمة. إنها قيمة أكبر للمناطق ذات التسلل المنخفض والجريان السطحي العالي (الرصيف، المنحدر الحاد)، وأقل للمناطق القابلة للنفاذ والنباتية جيدًا (الغابات، الأراضي المسطحة)." [8] يمكن ضرب معاملات الجريان السطحي لأنواع الأسطح المختلفة في الموقع بمساحة كل سطح جنبًا إلى جنب مع هطول الأمطار السنوي لتوليد بصمة جريان سطحي تقريبية. إذا كان معامل الجريان السطحي ومساحات حلول مياه الأمطار الخضراء المقترحة مثل حدائق المطر والمستنقعات البيولوجية للموقع معروفة، فيمكن تقدير الانخفاض في الجريان السطحي الإجمالي من هذه التحسينات.
توجد أدوات أكثر دقة لقياس بصمة الجريان السطحي. باستخدام النمذجة الحاسوبية وبيانات الطقس التفصيلية، يمكن تسهيل قياس بصمات الجريان السطحي المعقدة. يمكن تقدير كميات التلوث في جريان مياه الأمطار، ويمكن تقييم تأثيرات مجموعات الحلول الخضراء لمياه الأمطار. توفر جمعية نهر جيمس في وسط فيرجينيا أداة عبر الإنترنت حيث يمكن لأصحاب العقارات في مستجمع مياه نهر جيمس إنشاء تقرير تلوث الجريان السطحي الخاص بالموقع. [9] يوفر موقع MyRunoff.org حاسبة بصمة الجريان السطحي عبر الإنترنت لأصحاب العقارات في جميع أنحاء الولايات المتحدة لتقدير جريانهم الأساسي والحد من سيناريوهات مختلفة لبراميل المطر وحدائق المطر. [10] أطلقت وكالة حماية البيئة حاسبة مياه الأمطار الوطنية في يوليو 2013، وهو تطبيق سطح مكتب لنظام التشغيل Windows يسمح للمستخدمين بنمذجة التأثير السنوي لمجموعة من الحلول الخضراء لمياه الأمطار. [11]
مراجع
- ^ إدارة مياه الأمطار التابعة لوكالة حماية البيئة http://www.epa.gov/greeningepa/stormwater/
- ^ سيراكوز.كوم
- ^ البلديات في جميع أنحاء الولايات المتحدة تحتاج إلى 300 مليار دولار لتحديث شبكات الصرف الصحي والمياه http://www.syracuse.com/news/index.ssf/2012/02/epa_us_needs_300_billion_in_se.html
- ^ وكالة حماية البيئة - ما هو التلوث غير النقطي؟ http://water.epa.gov/polwaste/nps/whatis.cfm
- ^ ما هي البنية التحتية الخضراء؟ http://water.epa.gov/infrastructure/greeninfrastructure/gi_what.cfm
- ^ وكالة حماية البيئة - خفض تكاليف مياه الأمطار http://water.epa.gov/polwaste/green/costs07_index.cfm
- ^ شبكة النهر. البصمة الكربونية للمياه. http://www.rivernetwork.org/resource-library/carbon-footprint-water
- ^ ورقة حقائق حول معامل الجريان السطحي (C) http://www.waterboards.ca.gov/water_issues/programs/swamp/docs/cwt/guidance/513.pdf
- ^ JRA - هل تعرف ما هو الموجود في مياه الصرف الصحي التي تتدفق من منزلك؟ http://www.jamesriverassociation.org/get-involved/runoff-calculator/
- ^ حاسبة بصمة الجريان السطحي من موقع MyRunoff.org. http://myrunoff.org/
- ^ حاسبة مياه الأمطار الوطنية http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/wq/models/swc/
روابط خارجية
- حاسبة بصمة الجريان السطحي من موقع MyRunoff.org
- حاسبة مياه الأمطار الوطنية التابعة لوكالة حماية البيئة
- حاسبة جريان المياه في نهر جيمس
