مياه الأمطار

الموسوعة الحرة
مياه الصرف الصحي الحضرية تدخل إلى مصرف العواصف
بنية تحتية
سد جراند كولي
الأصول والمرافق
المفاهيم
القضايا والأفكار
مجالات الدراسة
Examples
  • Category
  • icon Engineering portal
  • v
  • t
  • e

مياه الأمطار ، والتي تُكتب أيضًا مياه العواصف ، هي المياه التي تنشأ من هطول الأمطار ( العاصفة )، بما في ذلك الأمطار الغزيرة ومياه الذوبان من البرد والثلوج . يمكن أن تتسرب مياه الأمطار إلى التربة ( تتسرب ) وتصبح مياه جوفية ، أو تُخزن على سطح الأرض المنخفض في البرك والبرك ، أو تتبخر مرة أخرى في الغلاف الجوي، أو تساهم في الجريان السطحي . يتم نقل معظم الجريان السطحي مباشرة كمياه سطحية إلى الجداول أو الأنهار أو المسطحات المائية الكبيرة الأخرى القريبة ( الأراضي الرطبة والبحيرات والمحيطات ) دون معالجة.

في المناظر الطبيعية، مثل الغابات، تمتص التربة الكثير من مياه الأمطار. كما تعمل النباتات على تقليل مياه الأمطار عن طريق تحسين التسلل، واعتراض هطول الأمطار أثناء سقوطها، وامتصاص المياه من خلال جذورها. في البيئات المتقدمة، مثل المدن ، يمكن لمياه الأمطار غير المُدارة أن تخلق مشكلتين رئيسيتين: إحداهما تتعلق بحجم وتوقيت الجريان السطحي ( الفيضانات ) والأخرى تتعلق بالملوثات المحتملة التي يحملها الماء ( تلوث المياه ). بالإضافة إلى الملوثات التي يحملها جريان مياه الأمطار، يتم التعرف على جريان المياه الحضرية كسبب للتلوث في حد ذاته

كما تعد مياه الأمطار موردًا مهمًا مع تزايد عدد السكان والطلب على المياه، وخاصة في المناخات القاحلة والمعرضة للجفاف. ومن الممكن أن تجعل تقنيات حصاد مياه الأمطار وتنقيتها بعض البيئات الحضرية مكتفية ذاتيًا من حيث المياه.

تأثيرات مياه الأمطار

تلوث مياه الأمطار

مياه الأمطار تحمل الملوثات المتجهة إلى الشوارع إلى مصرف مياه الأمطار لتصريفها على الساحل.

مع وجود نباتات أقل وأسطح أكثر مقاومة للماء (مواقف السيارات والطرق والمباني والتربة المضغوطة ) ، تسمح المناطق المتطورة بتسرب كمية أقل من الأمطار إلى الأرض، ويتم توليد المزيد من الجريان السطحي مقارنة بالظروف غير المتطورة. بالإضافة إلى ذلك، تنقل الممرات مثل الخنادق ومجاري العواصف الجريان السطحي بسرعة بعيدًا عن المناطق التجارية والسكنية إلى المسطحات المائية القريبة. وهذا يزيد بشكل كبير من حجم المياه في المجاري المائية وتصريف تلك المجاري المائية، مما يؤدي إلى التآكل والفيضانات. ولأن المياه يتم طردها من مستجمعات المياه أثناء حدوث العاصفة، فإن القليل منها يتسرب إلى التربة، أو يجدد المياه الجوفية ، أو يزود تدفق المياه الأساسي في الطقس الجاف. [1]

التدفق الأول هو الجريان الأولي لعاصفة مطيرة. خلال هذه المرحلة، تكون المياه الملوثة التي تدخل مصارف العواصف في المناطق ذات النسب العالية من الأسطح غير المنفذة أكثر تركيزًا مقارنة ببقية العاصفة. وبالتالي، تؤدي هذه التركيزات العالية من الجريان الحضري إلى مستويات عالية من الملوثات التي يتم تصريفها من مجاري العواصف إلى المياه السطحية . [2] [3] : 216 

تؤدي الأنشطة البشرية اليومية إلى ترسب الملوثات على الطرق والمروج والأسطح والحقول الزراعية وغيرها من الأسطح الأرضية. وتشمل هذه الملوثات القمامة والرواسب والمغذيات والبكتيريا والمبيدات الحشرية والمعادن ومنتجات البترول الثانوية. [ 4] عندما تمطر أو يكون هناك ري ، يتدفق الماء ويشق طريقه في النهاية إلى نهر أو بحيرة أو المحيط . في حين أن هناك بعض التخفيف من هذه الملوثات قبل دخول المياه المستقبلة، فإن الجريان السطحي الملوث ينتج عنه كميات كبيرة من الملوثات كافية لإضعاف المياه المستقبلة. [5]

مياه الأمطار المتدفقة كمصدر للتلوث

مياه الصرف الصحي الحضرية التي يتم تصريفها إلى المياه الساحلية

بالإضافة إلى الملوثات التي تحملها مياه الأمطار ، يتم التعرف على مياه الأمطار الحضرية كسبب للتلوث في حد ذاته. في مستجمعات المياه الطبيعية (مستجمعات المياه )، يعد الجريان السطحي الذي يدخل المجاري المائية حدثًا نادرًا نسبيًا، ويحدث بضع مرات فقط كل عام وعادةً بعد العواصف الأكبر. قبل حدوث التنمية، كانت معظم الأمطار تتسرب إلى الأرض وتساهم في إعادة شحن المياه الجوفية أو يتم إعادة تدويرها في الغلاف الجوي بواسطة النباتات من خلال التبخر .

وتضمن أنظمة الصرف الحديثة، التي تجمع مياه الجريان السطحي من الأسطح غير المنفذة (مثل الأسطح والطرق)، نقل المياه بكفاءة إلى المجاري المائية من خلال شبكات الأنابيب، مما يعني أن حتى العواصف الصغيرة تؤدي إلى زيادة تدفقات المجاري المائية.

بالإضافة إلى توصيل ملوثات أعلى من مستجمعات المياه الحضرية، يمكن أن يؤدي تدفق مياه الأمطار المتزايد إلى تآكل مجرى النهر ، وتشجيع غزو الأعشاب الضارة، وتغيير أنظمة التدفق الطبيعية. غالبًا ما تعتمد الأنواع الأصلية على أنظمة التدفق هذه للتكاثر وتطور الأحداث والهجرة. لوحظ أن مياه الأمطار المتدفقة من الطرق تحتوي على العديد من المعادن بما في ذلك الزنك (Zn) والكادميوم (Cd) والنحاس (Cu) والنيكل (Ni) والرصاص (Pb) والكروم (Cr) والمنغنيز (Mn) والحديد (Fe) والفاناديوم (V) والكوبالت (Co) والألمنيوم (Al) (Sansalone and Buchberger, 1997; Westerlund and Viklander, 2006) [ بحاجة لمصدر كامل ] ومكونات أخرى.

في بعض المناطق، وخاصة على طول ساحل الولايات المتحدة، قد يكون الجريان السطحي الملوث من الطرق والطرق السريعة هو المصدر الأكبر لتلوث المياه . على سبيل المثال، يتم نقل حوالي 75 بالمائة من المواد الكيميائية السامة التي تصل إلى سياتل ، وبوجيت ساوند في واشنطن بواسطة مياه الأمطار التي تتدفق من الطرق المعبدة والممرات وأسطح المنازل والساحات والأراضي المطورة الأخرى. [6]

العلاقة بين الأسطح غير المنفذة والجريان السطحي

مياه الأمطار الصناعية هي مياه جارية من الأمطار التي تهبط على المواقع الصناعية (مثل مرافق التصنيع والمناجم والمطارات). وغالبًا ما تكون هذه المياه ملوثة بالمواد التي يتم التعامل معها أو تخزينها في المواقع، وتخضع المرافق للوائح للتحكم في عمليات التصريف. [7] [8]

معالجة مياه الأمطار

تم تصميم مرافق إدارة مياه الأمطار (SWMF) عمومًا باستخدام قانون ستوكس للسماح بالمعالجة الأولية من خلال ترسيب الجسيمات الأكبر من 40 ميكرون في الحجم وحجز المياه للحد من الفيضانات في اتجاه مجرى النهر. ومع ذلك، فإن التنظيم على النفايات السائلة من SWMF أصبحت أكثر صرامة. يتسبب تأثير المغذيات، الفوسفور المذاب إما من (الأسمدة) أو المرتبط بجزيئات الرواسب من الجريان السطحي للبناء أو الزراعة، في ازدهار الطحالب والبكتيريا الزرقاء السامة (المعروفة أيضًا باسم الطحالب الخضراء المزرقة ) في البحيرات المستقبلة. يعد السيانوتوكسين مصدر قلق خاص حيث لا تستطيع العديد من محطات معالجة مياه الشرب إزالة هذا الخطر الصحي بشكل فعال. في دراسة حديثة لمعالجة مياه الأمطار البلدية، [9] تم استخدام تقنية ترسيب متقدمة بشكل سلبي في أنابيب مياه الأمطار ذات القطر الكبير أعلى مجرى SWMF لإزالة ما معدله 90٪ من المواد الصلبة العالقة والفوسفور خلال حدث هطول الأمطار لمدة تقرب من 50 عامًا مما يحول منشأة الإدارة إلى منشأة معالجة سلبية.

أنظمة المعالجة السلبية

المواد الهلامية المتكتلة في نظام معالجة التعدين السلبي.

إن المعالجة الكيميائية لمياه الأمطار لإزالة الملوثات يمكن إنجازها دون الحاجة إلى تحسينات كبيرة في البنية الأساسية. تستخدم تقنيات المعالجة السلبية طاقة المياه المتدفقة بالجاذبية عبر الخنادق والقنوات والقنوات والأنابيب أو غيرها من وسائل النقل المبنية لتمكين المعالجة. يتم وضع المنتجات ذاتية الجرعات، مثل المواد الهلامية المتكتلة، في المياه المتدفقة حيث تتحد جزيئات الرواسب والغرويات وطاقة التدفق لإطلاق الجرعة المطلوبة، وبالتالي إنشاء كتل ثقيلة يمكن بعد ذلك ترشيحها أو ترسيبها بسهولة. غالبًا ما تُستخدم الألياف المنسوجة الطبيعية مثل الجوت في قيعان الخنادق لتكون بمثابة وسائط ترشيح. يمكن أيضًا وضع حصائر احتجاز الطمي في الموقع لالتقاط الكتل المتكتلة. غالبًا ما يتم استخدام الترسيب في الخزان الأمامي كمنطقة ترسيب لتوضيح المياه وتركيز المواد. لقد استخدمت صناعات التعدين والبناء الثقيل وغيرها من الصناعات أنظمة سلبية لأكثر من عشرين عامًا. تعتبر هذه الأنواع من الأنظمة منخفضة الكربون حيث لا تحتاج إلى مصدر طاقة خارجي، وتتطلب القليل من المهارة للتشغيل، والحد الأدنى من الصيانة وهي فعالة في تقليل إجمالي المواد الصلبة العالقة وبعض المعادن الثقيلة والفوسفور المغذي .

الفيضانات الحضرية

حوض احتجاز لإدارة مياه الأمطار

مياه الأمطار هي السبب الرئيسي للفيضانات الحضرية . الفيضانات الحضرية هي غمر الأراضي أو الممتلكات في بيئة مبنية بسبب مياه الأمطار التي تطغى على سعة أنظمة الصرف الصحي ، مثل مجاري العواصف . على الرغم من أن الفيضانات الحضرية ناجمة عن أحداث فردية مثل الفيضانات المفاجئة أو ذوبان الثلوج ، إلا أنها حالة تتميز بتأثيراتها المتكررة والمكلفة والنظامية على المجتمعات. في المناطق المعرضة للفيضانات الحضرية، يمكن تركيب صمامات المياه العكسية والبنية التحتية الأخرى للتخفيف من الخسائر.

عندما يتم بناء العقارات بأقبية ، فإن الفيضانات الحضرية هي السبب الرئيسي لانسداد الأقبية والصرف الصحي. وعلى الرغم من أن عدد الضحايا من الفيضانات الحضرية محدود عادةً، إلا أن العواقب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية يمكن أن تكون كبيرة: بالإضافة إلى الأضرار المباشرة التي تلحق بالممتلكات والبنية التحتية ( الطرق السريعة والمرافق والخدمات )، فإن المنازل الرطبة بشكل مزمن ترتبط بزيادة مشاكل الجهاز التنفسي والأمراض الأخرى. [10] غالبًا ما تكون احتياطيات الصرف الصحي من نظام الصرف الصحي الصحي، والذي يأخذ بعض مياه الأمطار نتيجة للتسلل / التدفق .

متطوعون يقومون بتنظيف المزاريب في إيلورين، نيجيريا خلال يوم تطوعي للصرف الصحي. حتى عندما تكون هناك بنية تحتية مناسبة للصرف الصحي ، فإن التلوث البلاستيكي يمكن أن يتداخل مع جريان مياه العواصف مما يخلق مساحة للبعوض للتكاثر في الماء، ويسبب الفيضانات. غالبًا ما تغمر النفايات بعض أنظمة الصرف الصحي في الجنوب العالمي، كما هو الحال في بانكوك، تايلاند . [11]

انهيارات أرضية ناجمة عن مياه الأمطار

من الأمثلة على انهيار حفرة بالوعة بسبب مياه الأمطار الحضرية انهيار طريق ديشمان لين في بولينج جرين بولاية كنتاكي في 25 فبراير 2002 حيث أدى انهيار بالوعة فجأة إلى سقوط الطريق تحت أربع مركبات مسافرة. بلغت تكلفة إصلاح انهيار طريق ديشمان لين الذي استغرق تسعة أشهر مليون دولار ولكن لا يزال هناك احتمال لحدوث مشاكل مستقبلية. [12]

في المناطق غير المضطربة ذات الصرف الطبيعي تحت السطح ( الكارست )، تخنق التربة وشظايا الصخور فتحات الكارست وبالتالي تكون قيدًا ذاتيًا لنمو الفتحات. [13] : 189-190، 196  يصبح نظام الصرف الكارست غير المضطرب متوازنًا مع المناخ حتى يتمكن من تصريف المياه الناتجة عن معظم العواصف. ومع ذلك، تحدث المشاكل عندما يتغير المشهد بسبب التنمية الحضرية. [14] : 28  في المناطق الحضرية ذات الصرف الطبيعي تحت السطح ( الكارست )، لا توجد تيارات سطحية لمياه الأمطار المتزايدة من الأسطح غير المنفذة مثل الأسطح ومواقف السيارات والشوارع لتتدفق إليها. بدلاً من ذلك، تدخل مياه الأمطار إلى نظام الصرف تحت السطح عن طريق التحرك لأسفل عبر الأرض. عندما يصبح تدفق المياه تحت السطح كبيرًا بما يكفي لنقل التربة وشظايا الصخور، تنمو فتحات الكارست بسرعة. [13] : 190  حيث يتم تغطية فتحات الكارست بالحجر الجيري الداعم ( الكفء )، غالبًا ما لا يوجد تحذير على السطح من أن الفتحة قد نمت بشكل كبير لدرجة أنها ستنهار فجأة بشكل كارثي. [13] : 198  لذلك، فإن تخطيط استخدام الأراضي للتطوير الجديد يحتاج إلى تجنب مناطق الكارست. [14] : 37-38  في النهاية، ينتهي الأمر بدافعي الضرائب إلى دفع تكاليف قرارات استخدام الأراضي السيئة.

إدارة مياه الأمطار

نظام ترشيح مياه الأمطار لتصريف مياه الأمطار في المناطق الحضرية
يمكن لبراميل المطر أن تقلل من جريان المياه من أنابيب الصرف في المباني وتحل محل استخدام مياه الشرب للأنشطة مثل البستنة

يُطلق على إدارة كمية ونوعية مياه الأمطار مصطلح "إدارة مياه الأمطار". [15] غالبًا ما يُستخدم مصطلح أفضل ممارسات الإدارة (BMP) أو تدابير التحكم في مياه الأمطار (SCM) للإشارة إلى كل من أجهزة وأنظمة التحكم الهيكلية أو الهندسية (مثل برك الاحتفاظ ) لمعالجة أو تخزين مياه الأمطار الملوثة، بالإضافة إلى الممارسات التشغيلية أو الإجرائية (مثل كنس الشوارع). [16] تشمل إدارة مياه الأمطار الجوانب الفنية والمؤسسية. [17]

الجوانب الفنية

  • السيطرة على الفيضانات والتآكل؛
  • السيطرة على المواد الخطرة لمنع إطلاق الملوثات في البيئة (التحكم في المصدر)؛
  • تخطيط وإنشاء أنظمة مياه الأمطار مثل أحواض الاحتفاظ ، والأقبية المدفونة مع أنواع مختلفة من مرشحات الوسائط ، وفواصل الدوامة لإزالة المواد الصلبة الخشنة [18] قبل أن تلوث المياه السطحية أو موارد المياه الجوفية؛
  • الاستحواذ على مجاري المياه الطبيعية وحمايتها أو إعادة تأهيلها؛
  • حوض تجميع مياه الأمطار يقع في إيسليب، نيويورك ، تم بناؤه لجمع مياه الأمطار ومنع الفيضانات في الضواحي المحيطة
    بناء حلول قائمة على الطبيعة مثل البرك والمستنقعات والأراضي الرطبة المصنّعة أو حلول البنية التحتية الخضراء للعمل مع هياكل الصرف القائمة أو "الصلبة"، مثل الأنابيب والقنوات الخرسانية (يمكن للأراضي الرطبة المصنّعة المخصصة لمعالجة مياه الأمطار أن تكون أيضًا موطنًا للنباتات والبرمائيات والأسماك)

الجوانب المؤسسية والسياسية

  • تطوير أساليب تمويل برامج مياه الأمطار بما في ذلك فرض رسوم على مستخدمي مياه الأمطار وإنشاء مرافق لمياه الأمطار؛
  • تطوير برامج إدارة الأصول طويلة الأجل لإصلاح واستبدال البنية التحتية القديمة؛
  • مراجعة اللوائح الحالية الخاصة بمياه الأمطار لتلبية احتياجات مياه الأمطار الشاملة؛
  • تعزيز وإنفاذ القوانين القائمة للتأكد من أن أصحاب العقارات يأخذون في الاعتبار تأثيرات مياه الأمطار قبل وأثناء وبعد تطوير أراضيهم؛
  • تثقيف المجتمع حول كيفية تأثير أفعاله على جودة المياه ، وحول ما يمكنه فعله لتحسين جودة المياه.

الإدارة المتكاملة للمياه

حديقة مطيرة مصممة لمعالجة مياه الأمطار من مواقف السيارات المجاورة.

تتمتع الإدارة المتكاملة للمياه (IWM) لمياه الأمطار بالقدرة على معالجة العديد من القضايا التي تؤثر على صحة مجاري المياه وتحديات إمدادات المياه التي تواجه المدينة الحضرية الحديثة. غالبًا ما ترتبط الإدارة المتكاملة للمياه بالبنية التحتية الخضراء عند النظر إليها في عملية التصميم. غالبًا ما يعتبر المحترفون في مجالاتهم المعنية، مثل مخططي المدن والمهندسين المعماريين ومهندسي المناظر الطبيعية ومصممي الديكور الداخلي والمهندسين ، الإدارة المتكاملة للمياه أساسًا لعملية التصميم.

تُعرف أيضًا باسم التنمية ذات التأثير المنخفض (LID) [19] في الولايات المتحدة ، أو التصميم الحضري الحساس للمياه (WSUD) [20] في أستراليا ، تتمتع إدارة المياه المتكاملة بالقدرة على تحسين جودة الجريان السطحي، وتقليل مخاطر وتأثير الفيضانات وتوفير مورد مياه إضافي لزيادة إمدادات المياه الصالحة للشرب.

غالبًا ما يؤدي تطوير المدينة الحديثة إلى زيادة الطلب على إمدادات المياه بسبب النمو السكاني، وفي الوقت نفسه، فإن الجريان السطحي المتغير المتوقع بسبب تغير المناخ لديه القدرة على زيادة حجم مياه الأمطار التي يمكن أن تساهم في مشاكل الصرف والفيضانات. تقدم IWM العديد من التقنيات، بما في ذلك حصاد مياه الأمطار (لتقليل كمية المياه التي يمكن أن تسبب الفيضانات)، والتسلل (لاستعادة التغذية الطبيعية للمياه الجوفية)، والترشيح البيولوجي أو الاحتفاظ البيولوجي (على سبيل المثال، حدائق المطر )، لتخزين ومعالجة الجريان السطحي وإطلاقه بمعدل متحكم فيه لتقليل التأثير على الجداول ومعالجات الأراضي الرطبة (لتخزين ومراقبة معدلات الجريان السطحي وتوفير الموائل في المناطق الحضرية).

هناك العديد من الطرق لتحقيق LID. والأكثر شيوعًا هو دمج الحلول القائمة على الأرض لتقليل جريان مياه الأمطار من خلال استخدام برك الاحتفاظ والمستنقعات البيولوجية وخنادق التسلل والأرصفة المستدامة (مثل الرصف النفاذ ) وغيرها المذكورة أعلاه. يمكن أيضًا تحقيق LID من خلال الاستفادة من المنتجات المصنعة هندسيًا لتحقيق نتائج مماثلة أو ربما أفضل من الأنظمة القائمة على الأرض (خزانات التخزين تحت الأرض وأنظمة معالجة مياه الأمطار والمرشحات الحيوية وما إلى ذلك). الحل المناسب لـ LID هو الحل الذي يوازن بين النتائج المرجوة (التحكم في جريان المياه والتلوث) والتكاليف المرتبطة بها (فقدان الأراضي الصالحة للاستخدام للأنظمة القائمة على الأرض مقابل التكلفة الرأسمالية للحل المصنع). الأسطح الخضراء (النباتية) هي أيضًا حل آخر منخفض التكلفة.

يمكن اعتبار إدارة المياه المتكاملة كحركة في بداياتها وتجمع بين عناصر علم الصرف والبيئة وإدراك أن حلول الصرف التقليدية تنقل المشاكل إلى أبعد من مجرى النهر على حساب البيئة وموارد المياه.

أنظمة

الولايات المتحدة

المتطلبات الفيدرالية

خريطة أنظمة الصرف الصحي المنفصلة للبلديات

في الولايات المتحدة ، تتولى وكالة حماية البيئة (EPA) مسؤولية تنظيم مياه الأمطار وفقًا لقانون المياه النظيفة (CWA). [21] والهدف من قانون المياه النظيفة هو استعادة جميع " مياه الولايات المتحدة " إلى حالتها "الصالحة للصيد" و"الصالحة للسباحة". تم تنظيم تصريفات المصدر النقطي، والتي تنشأ في الغالب من مياه الصرف الصحي البلدية ( مياه الصرف الصحي ) وتصريفات مياه الصرف الصناعي، منذ سن قانون المياه النظيفة في عام 1972. يتم التحكم في أحمال الملوثات من هذه المصادر بشكل صارم من خلال إصدار تصاريح نظام القضاء على التلوث الوطني ( NPDES ). ومع ذلك، وعلى الرغم من هذه الضوابط، لا تزال آلاف المسطحات المائية في الولايات المتحدة مصنفة على أنها "متضررة"، مما يعني أنها تحتوي على ملوثات بمستويات أعلى مما تعتبره وكالة حماية البيئة آمنة للاستخدامات المفيدة المقصودة للمياه. يرجع الكثير من هذا التدهور إلى الجريان السطحي الملوث، عمومًا في مستجمعات المياه الحضرية (في مستجمعات المياه الأمريكية الأخرى، يعد التلوث الزراعي مصدرًا رئيسيًا). [22] : 15 

لمعالجة مشكلة تلوث مياه الأمطار على مستوى البلاد، وسع الكونجرس تعريف "المصدر النقطي" في قانون المياه النظيفة في عام 1987 ليشمل تصريف مياه الأمطار الصناعية وأنظمة الصرف الصحي البلدية المنفصلة ("MS4"). هذه المرافق ملزمة بالحصول على تصاريح NPDES. [23] في عام 2017، تم تنظيم حوالي 855 نظامًا بلديًا كبيرًا (يخدم سكانًا يبلغ عددهم 100000 نسمة أو أكثر)، و6695 نظامًا صغيرًا بواسطة نظام التصاريح. [24]

المتطلبات المحلية والولائية

سياج الطمي ، وهو نوع من التحكم في الرواسب ، يتم تركيبه في موقع البناء

لقد فوضت وكالة حماية البيئة 47 ولاية لإصدار تصاريح NPDES. [25] بالإضافة إلى تنفيذ متطلبات NPDES، أصدرت العديد من الولايات والحكومات المحلية قوانينها وأوامرها الخاصة بإدارة مياه الأمطار، ونشرت بعضها أدلة تصميم معالجة مياه الأمطار. [15] [26] وقد توسعت بعض هذه المتطلبات الحكومية والمحلية في التغطية إلى ما هو أبعد من المتطلبات الفيدرالية. على سبيل المثال، تتطلب ولاية ماريلاند ضوابط التآكل والرواسب في مواقع البناء التي تبلغ مساحتها 5000 قدم مربع (460 مترًا مربعًا ) أو أكثر. [27] ليس من غير المألوف أن تقوم وكالات الدولة بمراجعة متطلباتها وفرضها على المقاطعات والمدن؛ يمكن فرض غرامات يومية تصل إلى 25000 دولار أمريكي لعدم تعديل تصاريح مياه الأمطار المحلية لمواقع البناء، على سبيل المثال.

إدارة التلوث من مصادر غير محددة

يتم تصنيف الجريان الزراعي (باستثناء عمليات تغذية الحيوانات المركزة، أو " CAFO ") على أنه تلوث غير محدد المصدر بموجب قانون المياه النظيفة. لا يتم تضمينه في تعريف قانون المياه النظيفة لـ "المصدر المحدد" وبالتالي لا يخضع لمتطلبات تصريح NPDES. أنشأت تعديلات قانون المياه النظيفة لعام 1987 برنامجًا غير تنظيمي في وكالة حماية البيئة لإدارة التلوث غير المحدد المصدر يتكون من مشاريع بحثية وتوضيحية. [28] يتم تنفيذ البرامج ذات الصلة، مثل برنامج حوافز الجودة البيئية من قبل خدمة الحفاظ على الموارد الطبيعية (NRCS) في وزارة الزراعة الأمريكية . [29]

الرسم البياني للتعليم العام الذي وزعته وكالة حماية البيئة

حملات التثقيف العام

يعد التعليم عنصرًا أساسيًا في إدارة مياه الأمطار. أطلقت عدد من الوكالات والمنظمات حملات لتثقيف الجمهور حول تلوث مياه الأمطار، وكيف يمكنهم المساهمة في حلها. طورت آلاف الحكومات المحلية في الولايات المتحدة برامج تعليمية وفقًا لما تقتضيه تصاريح مياه الأمطار الخاصة بها. [30]

أحد الأمثلة على البرامج التعليمية المحلية هو برنامج مجلس العمل البيئي في غرب ميشيغان (WMEAC)، الذي صاغ مصطلح Hydrofilth لوصف تلوث مياه الأمطار، [31] كجزء من حملته "15 إلى النهر". (أثناء عاصفة مطيرة، قد يستغرق الأمر 15 دقيقة فقط حتى يصل الجريان السطحي الملوث في جراند رابيدز، ميشيغان، إلى نهر جراند .) [32] تشمل أنشطته التوعوية برنامج توزيع براميل المطر والمواد لأصحاب المنازل حول تركيب حدائق المطر . [33]

تسلط حملات التثقيف العام الأخرى الضوء على أهمية البنية التحتية الخضراء في إبطاء ومعالجة جريان مياه الأمطار. أطلقت إدارة مياه الأمطار في مقاطعة دوبيج حملة "Love Blue. Live Green" للتوعية على مواقع التواصل الاجتماعي لتثقيف الجمهور حول البنية التحتية الخضراء وبعض أفضل ممارسات الإدارة الأخرى لجريان مياه الأمطار. [34] يتم نشر المقالات ومواقع الويب والصور ومقاطع الفيديو وغيرها من الوسائط للجمهور من خلال هذه الحملة.

تاريخ

إن البنية الأساسية لمياه الأمطار هي استثمار مكلف طويل الأجل يصعب استبداله عندما تتغير الظروف الأساسية. ونتيجة لذلك، سوف يعمل النظام بشكل أسوأ أو يتعطل بشكل متكرر بمرور الوقت. وهذا هو بالضبط ما يحدث في المنطقة المحيطة بأوروبا وبحر البلطيق، حيث يؤدي تسارع وتيرة تغير المناخ إلى إجهاد الأنظمة، وتقدم التحضر، واللوائح الأكثر صرامة. إن إعادة التفكير في تقنيات إدارة مياه الأمطار والاستثمار في البنية الأساسية أمر ضروري للتكيف مع هذه الظروف المتغيرة بسرعة. [35] [36]

كان جريان مياه الأمطار مشكلة منذ أن بدأ البشر في العيش في قرى مركزة أو مناطق حضرية. خلال العصر البرونزي ، اتخذ الإسكان شكلًا أكثر تركيزًا، وظهرت الأسطح غير المنفذة كعامل في تصميم المستوطنات البشرية المبكرة . ويتضح بعض الدمج المبكر لهندسة مياه الأمطار في اليونان القديمة . [37]

تم العثور على مثال محدد لتصميم نظام تصريف مياه الأمطار المبكر في الاكتشاف الأثري في فيستوس المينوية في جزيرة كريت . [38]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ شولر، توماس ر. "أهمية عدم النفاذية". أرشيف 2014-03-27 على موقع واي باك مشين أعيد طبعه في ممارسة حماية مستجمعات المياه. 2000. مركز حماية مستجمعات المياه، إليكوت سيتي، ماريلاند.
  2. ^ ميتكالف، ليونارد؛ إيدي، هاريسون ب. (1916). ممارسات الصرف الصحي الأمريكية: التخلص من مياه الصرف الصحي. المجلد الثالث. نيويورك: ماكجرو هيل. ص 154.
  3. ^ أليكس مايستري وروبرت بيت؛ مركز حماية مستجمعات المياه (2005). "قاعدة بيانات جودة مياه الأمطار الوطنية، الإصدار 1.1: تجميع وتحليل معلومات مراقبة مياه الأمطار من خلال قاعدة بيانات جودة مياه الأمطار الوطنية". تقرير تم إعداده لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)، واشنطن العاصمة. 4 سبتمبر/أيلول 2005.
  4. ^ "Runoff: Surface and Overland Water Runoff". www.usgs.gov . تم الاسترجاع في 2019-08-15 .
  5. ^ وكالة حماية البيئة الأمريكية، واشنطن العاصمة. "نتائج برنامج تصريف المياه الحضرية على مستوى البلاد: المجلد 1 – التقرير النهائي"، قسم تخطيط المياه. 1983.
  6. ^ قسم علم البيئة في ولاية واشنطن. "السيطرة على المواد الكيميائية السامة في خليج بوغيت، المرحلة الثانية: تطوير نماذج رقمية بسيطة" محفوظ في 2017-03-02 على موقع واي باك مشين ، 2008
  7. ^ مولر، ألكسندرا؛ أوسترلوند، هيلين؛ مارساليك، جيري؛ فيكلاندر، ماريا (2020-03-20). "التلوث المنقول عن طريق الجريان السطحي الحضري: مراجعة للمصادر". علم البيئة الكلية . 709. إلسفير: 136125. رمز Bibcode : 2020ScTEn.70936125M. doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.136125 . PMID  31905584.
  8. ^ "تصريفات مياه الأمطار من الأنشطة الصناعية". وكالة حماية البيئة. 2022-11-28.
  9. ^ "مشروع تجريبي لمكافحة التآكل والترسيب المتقدم" (PDF) .
  10. ^ بنك الموارد العلمية لجودة الهواء الداخلي (IAQ) (IAQ-SFRB)، "المخاطر الصحية للرطوبة أو العفن في المنازل" "بنك الموارد العلمية لجودة الهواء الداخلي: الرطوبة الداخلية والملوثات البيولوجية والصحة: ​​المخاطر الصحية للرطوبة أو العفن في المنازل". مؤرشف من الأصل في 2013-10-04 . تم الاسترجاع في 2013-09-17 .
  11. ^ hermesauto (2016-09-06). "الأكياس البلاستيكية التي تسد مجاري الصرف الصحي في بانكوك تعقد الجهود المبذولة لمكافحة الفيضانات". ستريتس تايمز . تم الاسترجاع في 2020-11-17 .
  12. ^ كامبيسيس، ب.، ر. بروكر، ت. والتهام، ف. بيل، وم. كولشو. "انهيار حفرة في ديشمان لين، كنتاكي". الحفر والهبوط: الصخور الكارستية والكهفية في الهندسة والبناء. سبرينغر، برلين (2005): 277-282.
  13. ^ abc Palmer, Arthur N."عمليات المياه الجوفية في الأراضي الكارستية." جيومورفولوجيا المياه الجوفية (1990): 177-209.
  14. ^ بواسطة فيني، جورج. العيش مع الكارست. المعهد الجيولوجي الأمريكي، 2001.
  15. ^ من قسم علم البيئة في ولاية واشنطن (2005). أولمبيا، واشنطن. "دليل إدارة مياه الأمطار في غرب واشنطن". محفوظ في 2012-04-02 على موقع واي باك مشين. رقم الإصدار 05-10-029.
  16. ^ المجلس الوطني للبحوث، لجنة الحد من إسهامات تصريف مياه الأمطار في تلوث المياه (2009). "5. أساليب إدارة مياه الأمطار". إدارة مياه الأمطار الحضرية في الولايات المتحدة . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. ISBN 978-0-309-12540-6.
  17. ^ ديبو، توم؛ ريس، أندرو (2003). "الفصل 2. برامج إدارة مياه الأمطار". إدارة مياه الأمطار البلدية . بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 1-56670-584-3.
  18. ^ بيرتون، جي. ألين الابن؛ بيت، روبرت إي. (2001). "الفصل 2. استخدامات مياه الاستلام، والاختلالات، ومصادر ملوثات مياه الأمطار". دليل تأثيرات مياه الأمطار: مجموعة أدوات لمديري مستجمعات المياه والعلماء والمهندسين . نيويورك: دار نشر سي آر سي/لويس. رقم ISBN 978-0-87371-924-7.
  19. ^ مقاطعة برينس جورج، ماريلاند. إدارة الموارد البيئية (يناير 2000). استراتيجيات تصميم التنمية منخفضة التأثير، نهج تصميم متكامل (تقرير). وكالة حماية البيئة. وكالة حماية البيئة 841-B-00-003.
  20. ^ "تصميم حضري حساس للمياه - مياه ملبورن". Wsud.melbournewater.com.au . تم الاسترجاع في 2011-12-05 .
  21. ^ الولايات المتحدة. تعديلات مكافحة تلوث المياه الفيدرالية لعام 1972 ("قانون المياه النظيفة"). القانون العام  92-500، 18 أكتوبر 1972.
  22. ^ جرد جودة المياه الوطنية: تقرير إلى الكونجرس؛ دورة إعداد التقارير لعام 2004 (تقرير). وكالة حماية البيئة. يناير/كانون الثاني 2009. وكالة حماية البيئة 841-R-08-001.
  23. ^ الولايات المتحدة. قانون جودة المياه لعام 1987، المجلد  100-4، 4 فبراير 1987. تمت إضافة القسم 402(ص) من قانون المياه النظيفة، 33 USC  § 1342(ص).
  24. ^ "نظرة عامة". NPDES / تصريف مياه الأمطار من المصادر البلدية . وكالة حماية البيئة. 2017-07-21.
  25. ^ "معلومات برنامج ولاية NPDES". النظام الوطني للقضاء على تصريف الملوثات . وكالة حماية البيئة. 2018-08-20.
  26. ^ دليل تصميم مياه الأمطار في ماريلاند (تقرير). بالتيمور، ماريلاند: وزارة البيئة في ماريلاند. 2009. مؤرشف من الأصل في 2016-02-07.
  27. ^ ولاية ماريلاند. قانون لوائح ماريلاند (COMAR). الأنشطة التي تتطلب خططًا معتمدة لمكافحة التآكل والرواسب. المادة 26.17.01.05.
  28. ^ قانون المياه النظيفة المادة 319، 33 USC  § 1329.
  29. ^ "برنامج حوافز الجودة البيئية". واشنطن العاصمة: هيئة الحفاظ على الموارد الطبيعية الأمريكية. 2023-03-27.
  30. ^ "تطوير برنامج MS4". NPDES/تصريفات مياه الأمطار من المصادر البلدية . وكالة حماية البيئة. 2016.
  31. ^ مجلس العمل البيئي في غرب ميشيغان (WMEAC)، جراند رابيدز، ميشيغان. "أوقفوا التلوث المائي". تاريخ الوصول: 2013-08-26.
  32. ^ WMEAC. "15 إلى النهر" تم الوصول إليه في 2013-08-26.
  33. ^ WMEAC. "حدائق المطر... حلول جميلة لتلوث المياه". تم الوصول إليه في 2013-08-26.
  34. ^ إدارة مياه الأمطار في مقاطعة دوبيج. "التعليم والتوعية". تم الوصول إليه في 2013-12-27.
  35. ^ أ (2023). "نظرة عامة على إدارة مياه الأمطار (الذكية) حول بحر البلطيق". المياه . 15 (8). MDPI : 1623. doi : 10.3390/w15081623 .  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي كتبه إيفار أنوس، ونيلز كاندلر، وتوبياس كارلسون، وأنطونيوس فان ماريس، وأنطي كاسيفا، ونيكا كوتوفيتشا، وغوناراتنا كوتوفا راجاراو، ومتاح بموجب رخصة CC BY 4.0.
  36. ^ Le, JT, Gonzalez, JP, Carson, RT, Ambrose, RF, & Levin, LA (2023). دمج خدمات النظم الإيكولوجية غير المستهدفة في تقييم أنظمة معالجة مياه الأمطار الطبيعية. المياه، 15 (8)، 1460. https://doi.org/10.3390/w15081460
  37. ^ تريمبل، ستانلي دبليو. (2007). موسوعة علوم المياه . بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0-8493-9627-4.
  38. ^ جيم مايكل هوجان، “Phaistos Fieldnotes”. الأثري الحديث (2007).
  • برنامج تصريح مياه الأمطار التابع لوكالة حماية البيئة
  • نموذج مياه الأمطار - نموذج التحميل والتخفيف التجريبي العشوائي (SELDM) التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية
  • نموذج إدارة مياه الأمطار التابع لوكالة حماية البيئة الأمريكية (SWMM)
  • قاعدة بيانات أفضل الممارسات الدولية لإدارة مياه الأمطار (BMP)
  • صفحة مياه الأمطار على اليوتيوب
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stormwater&oldid=1254813418"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate