A városi lefolyás vagy városi csepegő a lefolyás az esővíz a városokban és urbanizált területeken . Ez jelentős mértékben hozzájárul az áradásokhoz és a vízszennyezéshez a városi közösségekben szerte a világon.
A vízszigetelő felületek ( utak , parkolóhelyek és járdák ) az egész területfejlesztés során ki vannak építve ( Területfejlesztés ). Során zuhanyok , zivatarok és más csapadék , ezek a felületek (anyagból készíthetők, mint például aszfalt és beton ), valamint a tetők , ahelyett, amely lehetővé teszi a víz szivárog be a földre magatartás vizet. Csapadékvíz és a csapadékvíz szennyezett a csatornábaesős. Ez a piezometrikus szint csökkenését okozza (mivel a víztartó rétegek utánpótlása csökken) és áradásokat okoz, mivel a felszínen maradt vízmennyiség nagyobb. A legtöbb önkormányzati szennyvízcsatorna-rendszer tisztítatlan csapadékvizet enged le patakokba , folyókba és öblökbe . Ez a felesleges víz a csatornákból történő visszahelyezéssel ( „alagsori biztonsági mentések” ), valamint az épületek falain és padlóin történő beszivárgással is bejuthat az emberek ingatlanaiba .
A városi lefolyás az árvizek egyik fő oka (városi áradás, föld vagy ingatlan elárasztása épített környezetben). A csapadék okozza, amely túlterheli a vízelvezető rendszerek , például a csapadékcsatornák kapacitását . Gyors áradások , viharok , túlcsordulás vagy hóolvadás váltja ki , a városi áradást ismétlődő, költséges és szisztémás hatások jellemzik a közösségekre, függetlenül attól, hogy ezek a közösségek alföldi síkságokon helyezkednek-e el, vagy sem.
A csapadékvíz többféle módon jut be az ingatlanokba: csatornákon, WC-ken és az épületek mosogatóin keresztül; beszivárog az épület falain és padlóján; a víz felhalmozódása az ingatlanokon és a közutak útjogainál; valamint a víztestek, például folyók és tavak túlfolyása. Amikor tulajdonságok épülnek pincében , a városi árvizek az elsődleges oka a pincében árvíz.
A városi környezeti áradások arányát a közelmúltban tanulmányozták, több évszázados áradás ellenére. Egyes kutatók megemlítették a városi területek tárolási hatását. Számos tanulmány foglalkozott az áramlási modellekkel és az utcákon a viharok idején történő újraelosztással, valamint az árvízmodellezés következményeivel. A legújabb kutatások az emberek elárasztott területekről történő biztonságos evakuálásának kritériumait vizsgálták. A Queensland 2010-2011-es áradásai során a közelmúltban végzett néhány terepi mérés azt mutatta, hogy a kizárólag áramlási sebességen, vízmélységen vagy specifikus impulzuson alapuló kritériumok nem tudják figyelembe venni az ingadozások kockázatát. Ezek a szempontok tovább figyelmen kívül hagyják az áramlási mozgás által magába foglalott nagy törmelékkel járó kockázatokat.
Az ilyen vízhatlan felületekről lefolyó víz hajlamos lemosni az utakról és a parkolókról a benzint , a motorolajat , a nehézfémeket , a szemetet és egyéb szennyező anyagokat, valamint az utakról származó műtrágyákat és növényvédő szereket . Az utak és a parkolók a policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) fő forrásai , amelyek a benzin és más fosszilis üzemanyagok , valamint nehézfémek, nikkel , réz , szén, cink , kadmium és ólom elégetésének melléktermékei . A tető vízelvezetése magas szintetikus szerves vegyületeket és cinket eredményez ( horganyzott ereszcsatornákból ). A műtrágya használata lakott gyepeken, parkokban és golfpályákon mérhető nitrát- és foszforforrás a városi lefolyásokban, ha a műtrágyát nem megfelelően adagolják, vagy ha a gyep túltrágyázott.
A rosszul karbantartott talajokból vagy építkezésekből származó erózió gyakran megnövekedett ülepedést okozhat a lefolyásban. Az ülepedés gyakran a víztestek fenekén telepedik le, és közvetlenül befolyásolhatja a víz minőségét. A víztestekben az üledék túlzott szintje növelheti a fertőzés és a betegségek kockázatát a talajban található magas tápanyagszint miatt. Ez a magas tápanyagszint csökkentheti az oxigént és serkenti az algák növekedését, miközben korlátozza az őshonos növényzet növekedését. A korlátozott őshonos növényzet és a túlzott algák megzavarhatják az egész vízi ökoszisztémát a korlátozott fény behatolás, az alacsony oxigénszint és a csökkent élelmiszer-tartalékok miatt. A túlzott mértékű üledék és lebegő anyagok szintén károsíthatják a meglévő infrastruktúrát. Az ülepedés növelheti a lefolyást azáltal, hogy bedugja a föld alatti befecskendező rendszereket, növelve a felszíni lefolyások mennyiségét. Az ülepedési szint növekedése szintén csökkentheti a tározók mögötti tárolást. A víztározók kapacitásának csökkenése megnövelheti az állami földügynökségek kiadásait, miközben hatással van a vízi rekreációs területek minőségére.
A lefolyás nehézfém-mérgezést is kiválthat az óceán életében. Kis mennyiségű nehézfémet lefolyással szállítanak az óceánokba. Ezeket a fémeket az óceán élete elnyeli. Ezeket a nehézfémeket nem lehet eltávolítani, ezért felhalmozódnak az állatokban. Idővel ezek a fémek mérgező szintre fejlődnek, és az állat elpusztul. Ez a nehézfémmérgezés embereket is érinthet. Ha megmérgezett állatot eszünk, akkor esélyünk van arra is, hogy megmérgezzük a nehézfémeket.
Franciaországban az ipari eredetű szennyező anyagok egyik példája a PCB (poliklórozott bifenilek) vagy piralén származik, amelyet az 1970-es évekig erősen felhasználtak és a környezetbe juttattak. Azóta tilos az értékesítése, de az üledékekben még mindig van néhány nyom. patakokból. Ez a termék egészségre ártalmas, mivel endokrin rendellenességet károsít és rákkeltő lehet. Ez a termék ehetetlenné teszi az elfogyasztott halakat.
Amikor a csapadékvíz van terelni vihar csatornába és felszíni vizet, a természetes üledék terhelés megjelent a befogadó víz csökken, de a és az áramlási sebességgel a víz növekszik. Valójában a vízálló burkolat egy tipikus városban ötszörösebb lefolyást eredményez, mint egy tipikus, azonos méretű erdő.
Az Egyesült Államok Nemzeti Kutatási Tanácsának 2008. évi jelentése (lásd az alábbi keretet) a városi lefolyást a vízminőségi problémák egyik fő forrásaként határozta meg.
A lefolyás a patakok hőmérsékletét is megnöveli, károsítja a halakat és más szervezeteket. (A zivatar hirtelen felrobbanása forró vizes sokkot okozhat, ami a halak pusztulását okozhatja.) Ezenkívül a járdákon és utakon a hó megolvasztására használt közúti só szennyezheti a vízi utakat és a víz alatti rétegeket .
A városi lefolyás egyik legkifejezettebb hatása azokra a patakokra irányul, amelyek a száraz időjárás időszakában történelmileg kevés vizet vagy egyáltalán nem tartalmaztak vizet (gyakran nevezik efemer patakoknak ). Ha egy ilyen vízfolyás környékét urbanizálják , az ebből eredő lefolyás rendellenes patakfolyást hoz létre, amely károsítja a növényzetet, az élővilágot és a patakmedereket . Ha a patak medre száraz, akkor a víznek is sokkal nehezebb beszivárognia, ami hozzájárulhat az áramlási sebesség növeléséhez. A történelmi üledék-víz arányhoz képest alig vagy egyáltalán nem tartalmaz üledéket, a csatornán lefelé rohanó városi lefolyás, amely elpusztítja a természeti adottságokat, például a kanyarulatokat és a homokpartokat , erős hordalékterhelést hoz létre a torkolaton, miközben a patak medrét erősen metszi . Például egy vízi út torkolatánál, Dél-Kalifornia számos strandján a városi lefolyás szemetet, szennyező anyagokat, felesleges iszapot és egyéb hulladékokat tartalmaz, és mérsékelt egészségügyi kockázatot jelenthet.
A városi lefolyás során gyakran előforduló műtrágyák és szerves hulladékok miatt az eutrofizáció gyakran bekövetkezik az ilyen típusú lefolyások által érintett folyókban. Heves esőzések után a vízi úton a szerves anyag viszonylag magas a természetes szinthez képest, ami serkenti az algák növekedését, amelyek gyorsan elfogyasztják az oxigén nagy részét. Miután a víz oxigénje kimerült, az algák elpusztulnak, és bomlásuk további eutrofizációhoz vezet. Az algavirágzás főleg az állóvíz területein fordul elő, például vizes élőhelyeken és gátak mögötti tavakban , küszöbökben és néhány vízesésszerkezetben . Az eutrofizációnak általában halálos következményei vannak a halakra és más vízi élőlényekre.
A túlzott bankerózió áradásokat és vagyoni károkat okozhat. Sok éven át a kormányok gyakran válaszoltak a folyamok eróziós problémáira azáltal, hogy beton- és falazóanyagok felhasználásával megerősített gátak és hasonló irányító szerkezetek építésével módosították a folyamokat . Ezen kemény anyagok használata tönkreteszi a halak és más állatok élőhelyét. Egy ilyen projekt stabilizálhatja azt a közvetlen környéket, ahol az áradás károkat okozott, de gyakran csak a patak felfelé vagy lefelé irányuló szakaszára tereli a problémát. Lásd: Folyamépészet .
A városi árvizeknek fontos gazdasági következményei vannak. Az Egyesült Államokban az ipari szakértők becslései szerint a nedves pincék 10-25% -kal csökkenthetik az ingatlanértékeket, és a legfontosabb okok közé tartozik, hogy ne vásároljanak otthont. Az Egyesült Államok szövetségi katasztrófavédelmi ügynöksége (FEMA) szerint a kisvállalkozások közel 40% -a soha nem nyit meg katasztrófa után. Az Egyesült Királyságban a városi áradásokat 270 millió fontra becsülik évente Angliában és Walesben ; 80 000 otthon van veszélyben.
A tanulmány Cook County , Illinois , amely 177.000 anyagi kár biztosítási állítások fölött 96% -a megyei irányítószámok több mint öt év alatt 2007-2011. Ez megegyezik azzal, hogy a megye minden igényt felmutat. Az igényigényenként átlagosan 3 733 dollár volt az összes kárigény, az öt év alatt összesen 660 millió dolláros kárigényt értek el.
Az összehangolt erőfeszítések ellenére sok közösségnek hiányzik az alapja e kérdések teljes kezeléséhez, és gyakran keresnek forrásokat másutt. Sok vízgyűjtők Los Angeles County , California nem felelnek meg az állami vízminőségi előírások, annak ellenére, hogy kiad $ 100 millió évente tiszta vízzel programok elleni küzdelem érdekében a városi lefolyás. A probléma leküzdése érdekében a hatóságok intézkedést hajtottak végre, amely felmérte a lakástulajdonosokra és a helyi vállalkozásokra kivetett díjakat azzal a céllal, hogy 290 millió dollárt gyűjtsön a városi lefolyások hatékony kezelésére.
A városi lefolyás hatékony szabályozása magában foglalja a csapadékvíz sebességének és áramlásának csökkentését, valamint a szennyező anyagok kibocsátásának csökkentését. Számos csapadékvíz-kezelési rendszer és gyakorlat alkalmazható a városi lefolyás hatásainak csökkentésére. Ezen technikák némelyike ( az Egyesült Államokban az úgynevezett legjobb gazdálkodási gyakorlat (BMP)) a vízmennyiség szabályozására összpontosít, míg mások célja a vízminőség javítása, mások pedig mindkét funkciót ellátják.
A szennyezésmegelőzési gyakorlatok közé tartozik az alacsony hatású fejlesztés (LID) vagy a zöld ruhás technika - a SuDS ( fenntartható vízelvezető rendszerek ) az Egyesült Királyságban, valamint a WSUD (vízérzékeny várostervezés ) Ausztráliában és a Közel-Keleten - például zöldtetők telepítése és jobb kezelhetőség vegyi anyagok (pl. üzemanyagok és olaj, műtrágyák és növényvédő szerek kezelése). A csapadékvíz-mérséklő rendszerek közé tartoznak az infiltrációs medencék , a bioretenciós rendszerek , a lagúnák , a retenciós medencék és hasonló eszközök.
A talaj vízszigetelésének politikája is van. A cél a víz áramlásának és koncentrációinak egy pontban történő korlátozása olyan felületek létrehozásával, amelyek képesek felszívni a vizet. A teszteket olyan utak új felületein hajtják végre, amelyek vizet ( üreges betont ) képesek tárolni és apránként felszabadítani, hogy elkerüljék a túl gyors vízhozamot.
A hatékony városi lefolyási megoldások biztosításához gyakran megfelelő önkormányzati programok szükségesek, amelyek figyelembe veszik a közösség igényeit és különbségeit. Az olyan tényezők, mint a város átlagos hőmérséklete, csapadékszintje, földrajzi elhelyezkedése és a légszennyező anyagok szintje, mind befolyásolhatják a városi lefolyás szennyezési arányát, és egyedülálló kezelési kihívásokat jelenthetnek. Az olyan emberi tényezők, mint az urbanizációs ráta, a földhasználati trendek és az át nem eresztő felületekre választott építőanyagok gyakran súlyosbítják ezeket a problémákat.
Az egész városra kiterjedő fenntartási stratégiák, például az utcaseprő programok végrehajtása szintén hatékony módszer lehet a városi lefolyás minőségének javítására. Az utcaseprők összegyűjtik a porszemcséket és a lebegő szilárd anyagokat, amelyek gyakran találhatók a nyilvános parkolókban és az utakon, amelyek gyakran csapadékvíz lefolyásba kerülnek.
Az oktatási programok a városi lefolyások kezelésének hatékony eszközei is lehetnek. A helyi vállalkozások és magánszemélyek pusztán gyakorlataik révén létfontosságú szerepet játszhatnak a városi lefolyások szennyezésének csökkentésében, de gyakran figyelmen kívül hagyják a szabályozásokat. Produktív vita létrehozása a városi lefolyásról és a háztartási cikkek hatékony ártalmatlanításának fontosságáról elősegítheti a környezetbarát gyakorlatok ösztönzését, csökkentett költséggel a város és a helyi gazdaság számára.