VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В настоящее время в системе управления зеленым фондом ведется поиск современных, новых методов в концепции устойчивого развития. Дождевые сады – один из перспективных подходов в этой области.

В мире дождевые сады как объекты фиторемедиации создаются уже около 40 лет. По всему миру дождевые сады входят в программу устойчивого развития города. Так, в США развиты такие направления как «Экологическое Управление Ливневыми стоками» (Ecological Stormwater Management - ESM), а также «Low Impact Design - LID» (технология экологически щадящего подхода к дизайну территории, цель которого - управление городскими ливневыми стоками). В Великобритании есть похожая программа – «Устойчивые дренажные системы» (Sustainable Drainage Systems SuDS), в Австралии развита технология управления ливневыми стоками «Water Sensitive Urban Design - WSUD». Все эти подходы направлены на создание устойчивой системы городского дренажа, и дождевые сады здесь являются ключевым элементом.

Дождевые сады работают локально, т.е. дождевую воду используют и очищают в месте возникновения, образуют систему «губок». Создание дождевых садов способствует увеличению биоразнообразия, созданию отдельных биоценозов, где протекают естественные биологические процессы. Такие биофильтры наряду с малыми реками и каналами являются мероприятиями адаптации города к изменяющимся природным условиям, обеспечивая уменьшения риска затоплений территории.

Рисунок 1. Схема дождевого сада

Дождевые сады особо популярны в США, Великобритании, Австралии, Украине, а также в северных странах - Норвегии, Швеции, Финляндии. В странах северных регионов из-за низких зимних температур и больших объёмов снега организация дождевых садов требует корректировки под местные погодные условия и аборигенные виды растений.

В настоящее время дождевые сады начинают создаваться и в России. В пригороде Санкт-Петербурга Новое Девяткино реализованы проекты LID-технологий - дождевых садов и альтернативных луговых газонов в парках. Проект показал финансовую выгоду дождевых садов.

Стоимость постройки дождевого сада – примерно 1557 рублей (включая посадочный материал), тогда как стоимость установки традиционных очистных сооружений (не включая проектирование, согласование и посадочный материал) 1862 рублей на гектар. Затраты на уход за композициями LID также немного ниже по сравнению с традиционными видами ухода. В дополнение к этому, дождевые сады позволяют уменьшить нагрузку на ливневую канализацию до 80-90% от объема поверхности вод [3].

Итоги проведенных социальных опросов показали, что жителям очень понравились построенные дождевые сады, их внешний вид и состояние. Люди также высоко ценят газоны, как место отдыха с детьми, территорию для занятий спортом и даже кормления уток [3]. Поэтому, есть основания для успешного распространения технологии дождевых садов и в других регионах России.

При планировании дождевых садов в рамках концепции устойчивого развития нужно учитывать максимально все потенциально-возможные неблагоприятные ситуации – риски. Рассмотрим основные потенциальные проблемы, связанные с работой дождевых садов, а также пути их решения.

При неправильном планировании дождевого сада возможно нарушение процесса очищения, т.е. проникновение собираемых загрязненных дождевых стоков просто в почву вне дождевого сада в результате замусоривания входного отверстия или переизбытка воды.

В качестве предостережения потенциальных проблем необходимо в каждом проекте дождевого сада проводить предварительный расчет площади сбора осадков (с крыш домов, с дорожек с автомобильных дорог), а также закладывать путеводные «желобки» для стоковых вод.

Также есть угроза загрязнения почвы, вызванная скоплением опасных загрязняющих веществ - поллютантов (тяжелые металлы, нефтепродукты). Для решения этой проблемы желательно ограничить или не допускать поступление дождевых вод с крупных автодорог, чтобы предотвратить угнетение растений из-за высокой концентрации поллютантов.

С дождевыми потоками в дождевой сад поступает большое количество мусора, веток, листьев, камней, т.е. возникает бытовое загрязнение. Во избежание сбоя работы биофильтра, входное отверстие может дополняется различными «ловушками» для предварительной обработки ливневого потока. «Ловушки» обычно имеют вид небольшого углубления с решетчатым покрытием, и минимум 2 раза за сезон требуется их прочистка.

Вопрос зимнего использования в последнее время обостряется. Зимы становятся теплыми, снег долго не ложится, тает. И возникают вопросы - работают ли в это время дождевые сады? Способны ли работать, и какая эффективность их работы?

Несмотря на то, что растения зимой находятся в состоянии покоя, дождевой сад будет еще поглощать воду (во время потепления и таяния снега). Вода задерживается и постепенно проникает в почву, даже если земля заморожена.

Рисунок 3 и 4. Состояние дождевого сада в зимнее время [1,2]

Что касается снега, то нежелательно сбрасывать слишком много снега в дождевой сад. Это может уплотнить почву и повредить растения. Лучше складировать снег около дождевого сада. Когда весной снег будет таять, вода сразу будет течь прямо в дождевой сад. Нежелательно, чтобы в сады, которые находятся возле дорог, попадали вещества-реагенты (различные соли) от обледенения. Такие реагенты могут быть вредны для растений. Также не желательно использовать песок в больших количествах возле дождевых садов, т.к. они могут снизить проницаемость дождевого сада [1].

Прямое назначение дождевого сада – обеспечение естественной фильтрации дождевых потоков. Помимо этого, дождевой сад – это элемент ландшафтного дизайна, который выполняет и эстетическую функцию.Поэтому,также рассматривается вопрос о сохранении привлекательности и декоративности.

При проектировании дождевого сада нужно тщательно подбирать ассортимент растений. Главные показатели – устойчивость к временному затоплению и засухе, а также фиторемедиационая способность поглощать поллютанты. Для оформления дождевого сада также можно использовать растения с высокими декоративными качествами, но невысокой фиторемедиационной способностью. Только планировать высадку таких растений-акцентов нужно в месте, где будет минимальный контакт с дождевыми водами.

На предпроектном этапе важен подробный анализ территории для точного расчета площади водосбора. От этого зависит стабильность работы дождевого сада, т.к. есть рискзатопления территории. Для проверки перед вводом в эксплуатацию дождевого сада осуществляется проверка на проницаемость: заливается вода и замеряется время прохождения воды в почву. В процессе эксплуатации необходимо проводить периодический осмотр сада на предмет нарушения целостности сада, проницаемости.

Другое «крайнее» состояние дождевого сада – высыхание в связи с возможным длительным междождевым периодом. Поэтому, осуществляется подбор растений с широким диапазоном по отношению к водному режиму (выдерживать и затопление, и период засухи). Для снижения быстрого испарения воды предусматривается затенение сада с помощью деревьев или высоких кустарников. Во время длительных засух желательно обеспечить полив растений.

Неправильная организация дождевых садов со временем может спровоцировать эрозионные процессы. Поэтому, стенки дождевого сада должны располагается под наклоном 1:5 [5]. А также входной «коридор» ливневого потока по склону к саду сделать противооползневым: создается из травянистого покрытия и подготовленного основания (которое не будет пропускать воду в нижние слои почвы) или из гравийной засыпки.

Рисунок 7 и 8. Пример организации входа ливневого потока в дождевой сад.

К сожалению, также возможно нарушение работы биофильтра в связи с неправильным уходом (например, незапланированное выкашивание). Особенности работы, уход и обслуживание дождевого сада обязательно прописываются в проекте, дабы избежать неприятного инцидента с выкашиванием растений. Служба ухода должна быть проинформирована. Установка информационных стендов возле дождевых садов позволит выделить их на фоне парка.

Рисунок 5 и 6. Пример установки информационного стенда около дождевого сада [6].

Таким образом, дождевой сад – один из методов управления городскими ливневыми стоками, который позволяет решать проблемы затопления территорий, а также загрязнения дождевых потоков. Технология дождевых садов соответствует принципам устойчивого развития, т.к. основана на принципе имитирования естественных природных процессов. Финансовая выгода, минимальный уход, улучшение естественной фильтрации дождевых вод, увеличение биоразнообразия – основные преимущества данных биофильтров. Несмотря на ряд рисков, эффективная и стабильная работа дождевых садов возможна при качественном планировании и индивидуальном подходе к каждому проектному решении. Если рассматривать возможность создания дождевых садов в условиях Нижнего Новгорода, то есть ресурсы, на базе которых возможно строительство дождевых садов. Это демпферные зоны, подтапливаемые территории парков, а также береговые полосы малых рек.

Список литературы:

1. Уход за дождевым садом в зимнее время. [Электронный ресурс]. - URL: http://whereyouareplanted.com/rain-gardens-winter/

2. Winter Storm Garden information [Электронный ресурс]. - URL:https://wblraingardens.wordpress.com/2012/03/02/winter-storm-garden-information/#respond

3. Применение технологий LID в России. [Электронный ресурс]. - URL: http://www.oboznik.ru/?p=46046

4. Еще один шаг к преображению Нового Девяткино [Электронный ресурс]. - URL: http://www.novoedevyatkino.ru/soczialnaya-zhizn/sobyitiya/eshhe-odin-shag-k-preobrazheniyu-novogo-devyatkino

5. Bioretention. Virginia, design specification [Электронный ресурс.] - URL: http://www.vwrrc.vt.edu/swc/april_22_2010_ update/DCR_ BMP_Spec_No_9_BIORETENTION_FinalDraft_v1-8_04132010.htm

6. What is a Rain Garden? [Электронный ресурс.] - URL: http://www.minnetrista.net/blog/2011/07/18/gardens/what-is-a-rain-garden/

Код для цитирования: Скопировать