В последние десятилетия по всему миру участились случаи экстремально сильных ливней — одно из последствий повышения средней температуры воздуха. Все чаще такие погодные аномалии приводят к наводнениям в городах: только за август 2023 года они случились в Словении, Пекине, Индии и даже России. 

Для решения проблемы девелоперы и урбанисты по всему миру разрабатывают программы водного менеджмента — комплексного подхода по управлению водными ресурсами. PRO рассказывает, какие технологии уже успешно применяют в странах, которые регулярно сталкиваются с наводнениями из-за дождей: в Германии, Дании и Канаде.

Германия

Управление потопами

С 2000 по 2021 год в Германии ущерб от экстремальных погодных явлений — наводнений, проливных дождей, жары и засухи, ураганов — оценили в 145 миллиардов евро. Важность водного менеджмента здесь осознали еще в 1956 году. Тогда в стране создали Рабочую группу по водным вопросам (LAWA), которая работает до сих пор. Это объединение сотрудников профильных министерств, которые занимаются всеми аспектами водного менеджмента — от охраны вод до предотвращения наводнений. 

В 2010 году LAWA выпустила «Рекомендации по созданию планов управления рисками наводнений» — рамочный документ, который должны учитывать в работе местные власти и профильные организации. Рекомендации оставляют муниципалитетам достаточно свободы для подгонки решений под региональную специфику. Так, во многих городах уже подключили для борьбы с наводнениями умные технологии. Вот несколько примеров местных решений, которые внедрили муниципалитеты за последние годы.

Анализ данных в режиме реального времени

С 2020 года город Пассау использует для оповещения жителей о ливне или наводнении систему умных устройств. В городе установили датчики, которые измеряют интенсивность выпадающих осадков и уровень воды в каналах и реках. Устройства передают данные в режиме реального времени. Система их анализирует и распределяет по трем уровням: сильный дождь, опасность затопления, риск наводнения. О текущем уровне опасности жителей оповещают по СМС или в мобильном приложении.

В Дрездене с 2016 года используют большие данные для защиты от наводнений. В частности, используют опубликованные в соцсетях фото для оценки текущей ситуации и принятия оперативных решений.

Симуляция потопов с помощью цифровых двойников

В 2021 году в Гамбурге провели симулирование экстремального дождя, чтобы спрогнозировать его последствия и скорректировать программы городского планирования. Для этого создали компьютерную модель всех водоемов города и другой водной инфраструктуры. Результаты использовали, чтобы сформулировать цели климатического плана города.

В городе Липпе разработали приложение с цифровым двойником топографических данных района с учетом потенциальных путей течения воды. В цифровой двойник интегрировали модели зданий, аэрофотоснимки, планы развития региона и другие данные. В результате получилась интерактивная сетевая карта, которая содержит информацию об опасных участках в случае проливных дождей.

Дистанционное зондирование дронами

Во многих городах Германии используют беспилотные летательные аппараты — не только непосредственно во время ударов стихий, но и чтобы выявить участки потенциальных подтоплений. Например, во время наводнения в 2021 году пожарные с помощью аэрофотоснимков с дронов следили за текущей ситуацией, чтобы оценить масштаб бедствия. 

В 2022 году дроны использовали над рекой Унструт, чтобы оценить противопаводковые сооружения и на ранней стадии обнаружить на реке возможные места заторов воды. Съемки с дронов помогли определить приоритетные в обслуживании участки инфраструктуры.

Канада

«Стратегия города дождя»

По статистике, в канадском Ванкувере дожди идут 160 дней в году. Из них 20% приходится на проливные дожди, а еще 10% — на экстремально сильные ливни. При этом городские власти признают, что сейчас Ванкувер — город стекла и бетона и осадкам просто некуда уходить. 

Чтобы изменить эту ситуацию, в 2019 году в Ванкувере разработали стратегию города дождя, цель которой — управлять как минимум 90% дождевой воды в городе. В том числе ее планируют фильтровать, чтобы повысить обеспеченность растущего населения города питьевой водой.

Вот несколько идей из «Стратегии города дождя» Ванкувера.

Сине-зеленые крыши

Озеленение на крышах изначально проектируют таким образом, чтобы собирать максимальное количество дождевых осадков. В таком случае они работают как природный кондиционер, охлаждая воздух и даже очищая его от городских загрязнений. 

Сбор осадков в бочки

Собранную дождевую воду в дальнейшем можно использовать — например, как техническую воду для смыва в унитазах или как воду для полива во время засушливых дней.

Система зеленых островков

Небольшие парки и скверы, газоны на обочинах абсорбируют осадки и не дают им разлиться по улицам. Это также снижает нагрузку на ливневую канализацию и снижает риск ее засора.

Дания

Экономика ливневого менеджмента

В конце 2000 — начале 2010-х Копенгаген пережил несколько опасных подтоплений из-за сильных ливней. Ущерб от самого крупного из них — в 2011 году — превысил 6 миллиардов датских крон, или 800 миллионов евро. И это без учета прямых расходов на ремонт муниципальной инфраструктуры и страховых выплат или потери потенциальных доходов из-за ушедшего из города бизнеса.

Чтобы снизить риски от подобных подтоплений в будущем, в 2012 году в Копенгагене разработали программу по умному управлению ливнями и их последствиями. Так, было решено в дополнение к развитию канализационных систем внедрить около 300 городских проектов, направленных на удержание воды и дренаж. 

Собирая дождевые осадки, можно значительно увеличить объем воды для повторного использования. Но есть и другие преимущества: 

1. улучшение микроклимата и качества воздуха   

2. создание открытых пространств для отдыха и жизни

3. создание условий для биоразнообразия

Вот некоторые из решений из «Плана управления ливнями», который разработали и внедрили в Копенгагене.

Малые водные объекты

Дождевую воду с крыши и поверхности земли стали использовать для малых водных объектов — фонтанов, арт-объектов и декоративных ручьев. Естественная система фильтрации и очистки на основе песка и гравия позволяет повторно использовать воду, а при избытке воды сливать ее в канализационную систему.    

Дождевые сады вдоль улицы

Улавливают воду поверхностного стока, задерживают ее перед попаданием в канализационную систему, отфильтровывают загрязняющие вещества. Дополнительно создают убежище и дают пищу насекомым и певчим птицам.

Ландшафт как временное хранилище воды

Грунтовые насыпи или валы интегрированы в ландшафт общественных пространств. Во время дождей они скапливают воду, а в сухую погоду становятся цветущими зелеными холмами.

Площадка как скрытое хранилище воды

Под общественными пространствами (бульварами, площадями, спортивными и детскими площадками) можно собирать воду. Для этого ставят подземные хранилища или цистерны, куда вода направляется с поверхности земли.