„Przeciwdeszczowy” projekt za 11 mln EUR. Deszcz – źródło wody, którym nie potrafimy jeszcze zarządzać

Materiał partnera zewnętrznego Zaktualizowano 

Zewsząd docierają do nas wiadomości dotyczące wykorzystania wód opadowych: lotnisko Kraków-Balice przygotowuje się do wprowadzenia nowatorskiej technologii, by oczyszczać spadającą na teren portu deszczówkę; rozbudowywany w Toruniu wojewódzki szpital ma wzbogacić swoją infrastrukturę o ogromne zbiorniki na wody opadowe, łącznie mogące pomieścić niemal 1,7 mln litrów deszczówki; w całej Polsce budowane są tzw. kanały burzowe, powstaje kanalizacja deszczowa, ogródki deszczowe, zbiorniki retencyjne. Zagraniczne portale podają, że już nawet piwo warzy się na deszczówce. Czy to moda z tzw. Zachodu – a może konieczność?

Deszcze nawalne coraz bardziej zagrażają miastom

Choć teraz bycie eko jest niezwykle trendy i przeróżne instytucje oraz firmy próbują to wykorzystać, problem zmian klimatycznych, niestety, jest bardzo realny i nie przeminie niczym inne modowe tendencje. Deszczu będziemy mieć coraz więcej i będą one coraz bardziej gwałtowne. Coraz więcej deszczówki będziemy mieć na terenie zabetonowanych miast, które rozrastają się w zawrotnym tempie.

Jak wynika ze statystyk, ponad 60% Polaków żyje w miastach. Z kwartału na kwartał wzrasta liczba wznoszonych budynków mieszkalnych – i niemieszkalnych, dla mieszkańców i klientów budowane są też parkingi. Choć niezmiennie narzekamy na stan dróg w naszym kraju, trudno nie zauważyć, że w miastach niemal wszędzie dojedziemy po betonowej nawierzchni. Beton zalewa miasta, a w efekcie betonową powierzchnię zalewa deszcz. Przede wszystkim doprowadza to do podtopień, ale też skutkuje marnowaniem ogromnej ilości życiodajnego płynu, jakim jest woda.

Właściwie… dlaczego zalewa? Dlaczego się marnuje? Przecież deszcz był zawsze – czemu akurat teraz staje się tak olbrzymim problemem?

Moglibyśmy zacząć od tego, że 4 mld ludzi (niemal 2/3 światowej populacji) doświadcza suszy przez co najmniej jeden miesiąc w roku, a 2,1 mld osób żyje, nie mając w domu dostępu do wody zdatnej do picia. Każdego dnia z powodu biegunki wywołanej przez złe warunki sanitarne oraz wodę złej jakości umiera ponad 700 dzieci w wieku poniżej pięciu lat. Światowe zasoby wody się kurczą i jeśli nie sięgniemy po „darmowe” ich uzupełnienie w postaci oczyszczonej deszczówki, będziemy coraz szybciej zmierzać w kierunku nieuchronnej katastrofy.

Jak lepiej wykorzystywać deszczówkę?

Ale zwróćmy tym razem uwagę na coś innego – choć dostrzegalnego gołym okiem, to jednak lekceważonego. Faktycznie, deszcz jest odwiecznym elementem przyrody, dlatego wydawało nam się, że już go ujarzmiliśmy. Przedsiębiorstwa wodno-kanalizacyjne, owszem, budują odpowiednią infrastrukturę – opierając się na badaniach, analizach i wyliczeniach – tyle że obecnie są w kropce. Opady stają się coraz gwałtowniejsze, a przez to bardziej dotkliwe: coraz częściej na całym świecie, w tym w znacznej części Europy, również w Polsce, występują tzw. deszcze nawalne. Charakteryzują się one tym, że w bardzo krótkim okresie czasu spada na ziemię bardzo obfity deszcz. I jeśli spadnie w miejscu, gdzie w naturalny sposób zostanie wprowadzony czy do ziemi czy do zbiorników wodnych, nie ma problemy, jednak w miastach spada on właśnie na betonowe powierzchnie. Studzienki, odpływy, kanalizacja nie radzą sobie z odprowadzeniem nadmiernych ilości wody przez dawno budowane systemy, stąd lokalne podtopienia czy powodzie.

Potwierdza te słowa dr Maciej Zathey z Instytutu Rozwoju Terytorialnego: sytuacja nie jest optymistyczna. W wyniku zmian klimatu rozpoznane reżimy opadowe stają się nieprzewidywalne, a zaimplementowane rozwiązania – niewystarczające. Powstają modele nowych zjawisk pogodowych, jednak odpowiednie recepty wymykają się ekspertom z rąk; nie jest możliwe przewidywanie, jak wyglądać będą modele opadowe za kilka bądź kilkanaście lat. Promowane obecnie zintegrowane podejście do tematu, choć dobre, może okazać się zbyt późno wysłanym sygnałem alarmowym.

Wielki deszcz w niemieckim laboratorium – projekt za 11 mln EUR

Występujące w ostatnich latach deszcze nawalne skłoniły niemiecki Instytut Infrastruktury Podziemnej (Institute for Underground Infrastructure gGmbH, IKT) do tego, aby zająć się tym tematem i opracować sposób, dzięki któremu można będzie przyjrzeć się tak obfitym deszczom, spróbować odkryć rządzące nimi prawa, a przede wszystkim – zaprojektować odpowiednią infrastrukturę deszczową. Na ten cel, mający służyć przede wszystkim ochronie ludzi i mienia przed powodziami, przeznaczono środki w wysokości około 11 mln EUR. Na ten wkład finansowy złożyły się dotacje ze środków Unii Europejskiej oraz funduszu Nadrenii Północnej-Westfalii.

Jak ten „przeciwdeszczowy” projekt ma działać? Roland W. Waniek, dyrektor wykonawczy IKT, wyjaśnia, że badacze postawili sobie pytanie, w jaki sposób mogą zmniejszyć szkody wywoływane przez deszcze nawalne lub nawet im zapobiec. Ocenili, że potrzebne są nowe techniki i koncepcje planowania urbanistycznego oraz umiejętne gospodarowanie deszczówką w przestrzeniach miejskich.

W jaki jednak sposób te koncepcje tworzyć, jeśli analizowane zjawisko jest tak rozległe, jeśli chodzi o obszar, i tak intensywne, a ponadto warunki miejskie, w których występuje, są tak skomplikowane? Dynamika przepływu deszczówki w przestrzeniach miejskich jest zbyt trudna do odwzorowania cyfrowego, dlatego trudno byłoby polegać na popularnych obecnie symulacjach komputerowych.

Instytut IKT zaprojektował zatem nowe stanowisko testowe, zapewniające w pełni realistyczną symulację 1:1 przepływu deszczówki: na drogach, terenach mieszkalnych i niemieszkalnych. W nowym laboratorium odtworzyć będzie można całe odcinki dróg (o nawet 10-procentowym nachyleniu!) wraz z infrastrukturą podziemną.

Wybrane do badania obiekty zostaną wystawione na ulewne deszcze o natężeniu nawet 1 tys. litrów na sekundę na hektar – taka ilość wystarczyłaby, aby na boisku piłkarskim w ciągu kwadransa woda sięgała zawodnikom do kostek. Naukowcy przewidzieli też możliwość „zalewania” ulic i placów strumieniem wody o natężeniu 250 litrów na sekundę – gdyby z naszych kranów woda płynęła tak szybko, bylibyśmy w stanie napełnić wannę w zaledwie pół sekundy.

Jak to będzie działać? Dzięki budowie cyklu wodnego, na bieżąco odnawiającego się dzięki potężnym pompom, woda będzie krążyć, by symulacja trwała tak długo, jak jest to konieczne. Wtedy będzie można obserwować, co dzieje się na drodze i w obrębie systemu odwadniającego.

O tym, jak bardzo będzie to realne doświadczenie, Roland W. Waniek mówi tak: Jedynymi „symulacjami” będą takie, jak ta, iż zamiast chmur, deszcz pochodzić będzie ze zraszaczy. Na potrzeby projektu powstanie wielki zbiornik, o wymiarach 20 x 10 x 3 m. Będzie można w nim „budować” chodniki, drogi, wszelką infrastrukturę. Deszcz wydobywać się będzie z systemu zraszającego, a fala powodziowa zostanie wytworzona w wyniku działania pomp.

Niemieckie doświadczenia będzie można wykorzystać w Polsce

Choć w Polsce również prowadzone są badania nad wodami opadowymi, a eksperci chętnie dyskutują na ten temat, również niemieckie analizy będą mogły mieć wpływ na to, co dzieje się na polskich ulicach w czasie deszczu. O tym unikatowym projekcie będzie można posłuchać i podyskutować w Zakopanem (4–6 września 2019 r., gdzie odbędzie się konferencja IV Gospodarowanie Wodami Opadowymi i Roztopowymi (www.konferencje.inzynieria.com/gwor2019).

Obecnie efektami badań IKT zainteresowane są lokalne władze administracyjne, jednak Niemcy zapraszają do współpracy również zagraniczne samorządy. Wnioski, które zostaną wyciągnięte na podstawie przeprowadzonych badań, staną się fundamentem dla przyszłych projektów zabezpieczeń przeciwpowodziowych i odwodnień.

Zbiornik będzie można dowolnie przemodelować na potrzeby każdego kolejnego projektu. Ustawienie będzie dostosowywane tak, by możliwe było uzyskanie odpowiedzi na nurtujące nas pytania. Również w innych krajach będzie można zbudować podobne stanowiska testowe i wykorzystywać je do badań – _podkreśla Waniek. I dodaje: Oczywiście, będziemy publikować wyniki naszych badań, jeśli otrzymamy na to odpowiednie fundusze. Ponadto stanowisko testowe zostanie połączone z internetem, zatem będzie można śledzić wyniki na bieżąco. Będziemy też nasze raporty tłumaczyć na inne języki i publikować na naszej stronie internetowej._

Nowe laboratorium wyposażone będzie również w stację kontroli, która ma zbierać dane w trakcie testowania i będzie udostępniać je online. Obecnie projekt nadal jest w fazie projektowania, a budowę całej infrastruktury zaplanowano na lata 2020–2021. Testy zaczną się najwcześniej w drugiej połowie 2021 r.

Choć klimat zmienia się wszędzie, miasta najbardziej narażone są na nieprzyjemne konsekwencje intensywnych deszczy. To w nich najtrudniej zbudować odpowiednio chłonny system odprowadzający deszczówkę i to miastom należy poświęcić teraz najwięcej uwagi, tak aby móc skutecznie zabezpieczyć mieszkańców i ich dobytek, a także wszystko, co nas otacza – wszelkie widzialne dobra kultury, mogące ucierpieć w powodzi, małe sklepiki i wielkie biurowce.

Jednocześnie pamiętajmy o tym, że gospodarowanie deszczówką to nie tylko zabezpieczanie się przed powodziami. Zgodnie z założeniami tej koncepcji, naukowcy, samorządowcy i firmy wypracowują takie rozwiązania i produkty, które pomogą każdemu z nas dbać o naszą planetę i wykorzystywać wodę, którą otrzymujemy gratis w postaci deszczu. Woda to surowiec, cenniejszy niż wszystkie inne – musimy nauczyć się dobrze nim zarządzać.

Autorka:

Magdalena Januszek, inzynieria.com

Rozpowszechnianie niniejszego artykułu możliwe jest tylko i wyłącznie zgodnie z postanowieniami „Regulaminu korzystania z artykułów prasowych”i po wcześniejszym uiszczeniu należności, zgodnie z cennikiem.

Dodaj ogłoszenie

Wykryliśmy, że nadal blokujesz reklamy...

To dzięki reklamom możemy dostarczyć dla Ciebie wartościowe informacje. Jeśli cenisz naszą pracę, prosimy, odblokuj reklamy na naszej stronie.

Dziękujemy za Twoje wsparcie!

Jasne, chcę odblokować
Przycisk nie działa ?
1.
W prawym górnym rogu przegladarki znajdź i kliknij ikonkę AdBlock. Z otwartego menu wybierz opcję "Wstrzymaj blokowanie na stronach w tej domenie".
krok 1
2.
Pojawi się okienko AdBlock. Przesuń suwak maksymalnie w prawą stronę, a nastepnie kliknij "Wyklucz".
krok 2
3.
Gotowe! Zielona ikonka informuje, że reklamy na stronie zostały odblokowane.
krok 3