Взгляд в будущее водно-зелёной инфраструктуры

22.07.2024
Президент Ассоциации «Гильдия ландшафтных инженеров» Алексей Саянов посетил знаковую конференцию по организации городского дренажа ICUD 2024 в г. Дельфт и поделился впечатлениями от освещённых на ней тем, связанных с зелёным городским водоотведением в перспективе исторических трансформаций концепций и взглядов на эти технологии.

Автор: Алексей Саянов

Планируя написать обзор прошедшей конференции ICUD 2024 (International Conference on Urban Drainage), у меня сформировалось ощущение, что поднятые темы и обсуждаемые проблемы пока далеки от нашей действительности и являются по сути возможностью увидеть тенденции развития направления городского водоотведения и задачи, с которыми столкнётся российское профессиональное сообщество в ближайшие годы. У нас есть уникальная возможность включиться в мировой тренд с багажом доступных знаний, которые необходимо адаптировать под российские реалии, особенно в части многообразия климатических, ландшафтных и инфраструктурных (городских) условий. Для изучения наработанного опыта в направлении «зелёного» городского водоотведения и его исторических трендов предлагаю ознакомиться с мировой хронологией терминов и подходов и посмотреть, какая стадия развития в России.

Мировые тренды

Представленный на рисунке временной график развития подходов наглядно показывает особенный интерес к теме в текущем столетии, когда в движение включились новые регионы с разными климатическими условиями. Судя по составу участников конференции, можно сказать, что активное развитие происходит во многих странах мира, включая развивающиеся страны, например Перу или Вьетнам. География исследований достаточно обширна – Южная Корея, Бразилия, Сербия, Южная Африка и другие страны. Данный факт свидетельствует о том, что применяемые подходы могут быть адаптированы под совершенно разные условия осадков, почв, растительности, а также факторы сезонности.

Изображение выглядит как текст, линия, диаграмма, Шрифт
Автоматически созданное описание
Хронология развития терминологии и подходов в мире, источник DOI: 10.17148/IARJSET.2021.8660

Best management practices

Первые наработки в части устойчивых подходов к предотвращению загрязнения вод и управлению стоком появились в странах Северной Америки еще с 1970-х годов и получили название – лучшие методы управления (Best management practices, BMP). BMP включает как оперативные методы (например, сведение к минимуму использования химических удобрений и пестицидов), так и структурные (спроектированная или построенная инфраструктура). BMP может включать графики деятельности, запреты на практику, процедуры технического обслуживания включая требования к очистке, операционные процедуры и методы контроля за стоком с территории завода, утечкой или удалением осадка или отходов или дренажом из хранилища сырья. Стоит отметить, что не существует установленного стандарта, по которому можно было бы измерить эффективность или производительность BMP, то есть сказать, что есть «лучшее». В повседневной практике термин BMP используется для описания методов управления стоком, направленных на устранение одного или нескольких факторов, влияющих на объём и качество сточных вод.

Low impact development

Следующей стадией развития северо-американского подхода стал Low impact development – LID – развитие территорий с низким уровнем воздействия на природную среду. Этот подход направлен на минимизацию затрат на управление ливневыми водами, за счёт проектирования с учётом природных возможностей. Первоначальная цель LID состояла в том, чтобы внедрить практику использования «естественной гидрологии» при планировке территории. Естественная гидрология подразумевает баланс объёма стока, инфильтрации и испарения на участке до разработки и после, достигаемый за счёт функционально эквивалентного гидрологического ландшафта. Использование LID кодифицировано в законодательствах стран Северной Америки. Термин наиболее часто используется в Северной Америке и Новой Зеландии.

На улице с периодическими подтоплениями в Дельфте сделали дождевые сады «вади», вместо парковочных мест

Water sensitive urban design

Параллельное развитие аналогичных подходов началось в Австралии, где начиная с 1990-х годов появился Water sensitive urban design – WSUD – водочувствительный городской дизайн. Это подход к городскому планированию и проектированию, направленный на минимизацию гидрологического воздействия.

WSUD подразумевает:

1. защиту и улучшение природных водных систем в городе,

2. встраивание систем очистки сточных вод в ландшафт за счёт включения коридоров многократного использования, для улучшения визуальных и рекреационных качеств общественных пространств,

3. очистку сточных вод,

4. сокращение объёма стока за счёт применения мер по задержанию воды и сокращению площади водонепроницаемых поверхностей,

5. минимизацию затрат на развитие дренажной инфраструктуры.

Несмотря на то, что определение WSUD изначально было довольно широким, его основное применение связано именно с управлением ливневыми водами. Возникнув в Австралии, термин WSUD в настоящее время всё чаще используется на международном уровне, особенно в Великобритании и Новой Зеландии.

Alternative techniques

Первыми подходами в Европе можно считать Alternative techniques (ATs) − альтернативные методы или компенсаторные методы (Compensatory techniques, CTs). Термин начал использоваться в 1980-е годы во франкоязычных странах для описания новой парадигмы городского дренажа, отходящей от традиционного подхода «быстрой утилизации». Альтернативные методы направлены на то, чтобы уменьшить объём стока, пиковый сток, снизить уязвимость городских районов к наводнениям. Основное внимание в данном подходе уделяется выгоде для человека, а не для экосистемы. Согласно этому подходу в урбанизированной среде важно поддерживать те же скорости потока, что и в естественных условиях. Этот подход привел к тому, что каждый проект городской планировки стал включать в себя план управления стоком (задержание, ослабление, просачивание) и использование многофункциональных коридоров для управления ливневым стоком.

Sustainable urban drainage systems (SUDS)

Наиболее значимый вклад в мировое развитие направления внесла Великобритания, предложив подход Устойчивых Городских Дренажных Систем. Термин введён в Великобритании в 1997 году для описания методик создания ливневой канализации. Подход SUDS основан на философии максимально точного воспроизведения естественного, предшествующего разработке, дренажа с участка, в соответствии с принципами, лежащими в основе LID. Основным документом стал Manual SUDS CIRIA, который можно назвать настольной книгой проектировщика водно-зелёной инфраструктуры.

Прочие концепции

Можно отметить некоторые северо-европейские разработки в области управления ливневыми водами, созданные в Дании и Швеции:

  • Lokalt omha¨ndertagande av dagvatten – LOD − локальная обработка ливневой воды. Шведский подход LOD подразумевает управление источником или стоком с небольшого участка за счёт инфильтрации, а также организации прудов и использования водно-болотных угодий для задержания стока.
  • Lokal Afledning af Regnvand − LAR – местный отвод ливневой воды. Датский подход LAR фокусируется только на отводе, а не на аккумуляции сточных вод, то есть отражает ограниченный спектр технологий по сравнению с такими подходами, как SUDS и WSUD. Также он имеет второе значение − Lokal Anvendelse af Regnvand (местное использование ливневой воды).

Губчатый город

Одним из самых молодых подходов можно назвать «города-губки» (Sponge city), термин, предложенный китайскими коллегами, который объединяет в себе наработки по всем вышеперечисленным практикам. Губчатый город (кит. 海绵城市) − это новая модель городского планирования в Китае, где упор делается на борьбу с наводнениями посредством укрепления зелёной инфраструктуры, а не исключительно на дренажные системы, концепцию, предложенную китайскими исследователями в начале 2000 годов и принятую коммунистической партией Китая как общенациональная политика городского строительства в 2014 году. Концепция городов-губок заключается в том, что городские наводнения, нехватку воды и эффект острова тепла можно смягчить за счёт увеличения количества городских парков, садов, зелёных насаждений, водно-болотных угодий, природных полос и проницаемых тротуаров, что одновременно улучшит экологическое биоразнообразие городской дикой природы и уменьшит ливневые паводки, служа резервуарами для улавливания, удержания и поглощения избыточной ливневой воды. Собранную дождевую воду можно повторно использовать для орошения и при необходимости обрабатывать для домашнего использования. Это форма устойчивой дренажной системы в городском масштабе и за его пределами.

А что в России?

В России данное направление стало формироваться в конце 2010-х годов. Так например, первый реализованный дождевой сад был построен в Перми в 2017 году под руководством И. Щукина. А в 2019 году открылся первый общественный дождевой сад в Москве, где помимо управления поверхностным стоком, были показаны природоподобные технологии: зелёные крыши и водопроницаемое мощение. Появление устойчивого термина «водно-зелёная инфраструктура» зафиксировано в Глоссарии, выпущенном Гильдией ЛАИН в 2021 году, где дано следующее определение: «Водно-зелёная инфраструктура − система городских озеленённых и водных объектов, созданная для управления поверхностным стоком с целью предотвращения затопления территорий, частичной очистки воды, снижения теплового стресса, восстановления биоразнообразия, улучшения качества воздуха».

Система включает следующие элементы водно-зелёной инфраструктуры: дождевые сады, биоканавы, биопруды, биоплато, задерживающие бассейны, водопроницаемые покрытия, поглощающие (фильтрующие) колодцы, фильтрующие полосы, зелёные кровли и др. На городских территориях наиболее эффективно применять водно-зелёную инфраструктуру в комплексе с традиционной «серой» инфраструктурой водоотведения.

Терминологические проблемы

Данный термин не стоит путать с понятием «водно-зелёный городской каркас», который имеет различные вариации в регионах России, например, градоэкологический каркас или природно-рекреационный каркас, что вносит некоторую путаницу в профессиональную дискуссию.

Официальное определение, утвержденное Министерством строительства РФ: «Водно-зелёный городской каркас (ВЗГК) – это совокупность соединённых между собой городских территорий с растительным покровом и городскими водоёмами, включёнными в городскую среду. Это могут быть как естественные, природные объекты, так и искусственные. К ним относятся скверы, клумбы, парки, лужайки, водоемы, реки. Основная задача каркаса – обеспечение комфорта и создание рекреационных зон, микроклимата города, улучшение экологии», является на данный момент основным и требует закрепления в употреблении среди профессионального сообщества. Ведь пока мы не договоримся о терминах не получится объединить усилия в развитии данного направления.

Конечно, поднятая тема требует открытых дискуссий среди специалистов с привлечением государственных структур, ответственных за градостроительную деятельность, природопользование и формирование соответствующих законов. Первые попытки объединения уже предпринимаются на разных уровнях в регионах страны, что вызывает оптимизм у неравнодушных специалистов, но пока такие попытки не имеют общих целей и управления. Формирование общего видения можно считать первоочередной задачей для структурного подхода в области адаптации городов к изменениям климата с помощью водно-зелёного каркаса и его инфраструктуры.

Что же было на конференции?

Для лучшего представления этапов и целей развития стоит ознакомиться с современными темами исследований и применением практик в мировом сообществе, освещённых на конференции ICUD 2024 (проводится каждые три года и является важным событием в научно-практической среде специалистов водного менеджмента).

На прошедшей международной конференции по городскому водоотведению были освещены различные темы, связанные с обеспечением контроля качества и количества воды в селитебных территориях. Разнообразие тем вдохновляет на развитие данного направления и в России, где оно находится в ранней стадии формирования в связи с рядом ограничивающих факторов: отсутствием нормативной базы, единого органа координации, низкой вовлеченностью муниципальных структур, низким уровнем осведомлённости специалистов, слабой образовательной базой и т. д.

Многие плавающие дома в Голландии сделаны с зелёной кровлей, которая работает в том числе как тепло- и шумоизоляция


Темы докладов

Темы, затронутые на конференции, включали городские гидрологические процессы, качество воды в городской канализации, городские наводнения, инструменты и методы работы с данными, управление водными ресурсами и взаимодействие с общественностью, устойчивое развитие и адаптацию к изменению климата

Последние стали наиболее актуальными темами на конференции. Эти вопросы стали более важными в свете изменяющегося климата и новых вызовов, с которыми сталкиваются городские системы водоотведения.

Тенденции в сфере управления поверхностными стоками и очисткой включают в себя всё большее внимание к инновационным методам обработки воды, использованию природоподобных решений и водно-зелёной инфраструктуры, а также развитие цифровых технологий, в том числе с применением машинного обучения, для мониторинга и управления в реальном времени.

Междисциплинарный подход

Стоит отметить, что обозначенные темы выходят за рамки каких-то определённых дисциплин, например, по инженерно-технической подготовке территории или экологии. По факту они представляют действительно междисциплинарные исследования, включающие компетенции градостроителей, городских планировщиков, гидрологов, ландшафтных проектировщиков, экологов, почвоведов, ботаников, инженеров, экономистов, городских служб и администраций, а также программистов и разработчиков датчиков и искусственного интеллекта, специалистов в области машинного обучения. Данный перечень подчёркивает важность комплексного анализа проблем и объединения различных институций и профессиональных сообществ ради достижения значимых результатов. Возникает ли потребность в едином органе управления и координации? Скорее всего, да, но кто может им стать? Это вопрос будущих дискуссий в профессиональном сообществе.

В целом конференция по городскому водоотведению в 2024 году подчеркнула необходимость осуществления устойчивого управления водными ресурсами в городских условиях и разработки инновационных подходов к предотвращению наводнений, очистке сточных вод и снижению воздействия на окружающую среду.

Алексей Саянов
кандидат географических наук, преподаватель Кафедры рационального природопользования Географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, президент ассоциации «Гильдия ландшафтных инженеров»

Статьи по теме

Темы статей

COVID-19 ESG TEEB treetalker Абакан Альметьевск Ачинск Бразилия Видное Волгоград Екатеринбург Ижевск Казань Киров Китай Красноярск Курган Минск Москва Мурманск Нижний Новгород Новосибирск Омск Пермь Петровск-Забайкальский Ростов-на-Дону Санкт-Петербург Сургут Тюмень Усть-Илимск ЧЕБОКСАРЫ ЧЕРЕПОВЕЦ администрация архитектурные решения биоразнообразие благоустройство внутреннее озеленение водно-зелёный каркас газон глобальное потепление городское планирование градостроительство двор деревья детские площадки дождевой сад здоровье зелёные крыши зелёные решения идентичность канализация климат климатическое моделирование космоснимки микропатогены мониторинг набережная насекомые наука нормативы озеленение опрос парк переработка мусора подтопление почва проект птицы пыль реки свет сертификация технологии туризм устойчивое развитие фауна экосистемные услуги энергоэффективность