Как меняются климат и погода
В Европе наблюдения за осадками ведутся с 1860-х годов. Начиная с 1960-х годов, через столетие после начала наблюдений, север и запад Европы становился все более «мокрым» — каждые 10 лет в среднем годовой уровень осадков вырастал на 70 миллиметров. По прогнозам, к концу столетия объем зимних осадков в Северной и центральной Европе может увеличиться на 35%.
В городах увеличивается не только объем осадков, но и их интенсивность. Дождливых дней в году может быть примерно столько, сколько и раньше, но за несколько часов на город выливается месячная норма осадков.
Чтобы противостоять новой напасти, в 2007 году Европейский парламент и Совет Евросоюза приняли Директиву по борьбе с наводнениями. Параллельно стали появляться научные проекты и городские инициативы, которые предлагают много разных вариантов решения и предотвращения проблемы.
Предупрежден – значит вооружен
Чаще всего от проливных дождей страдают города на берегах крупных рек и в горах. Первым сильные дожди грозят серьезным подтоплением, вторым – оползнями. Например, в 2019 году из-за проливного дождя оползень сошел на итальянский город Матеру, который в тот год был Культурной столицей Европы.
Чтобы такие катаклизмы не стали неожиданностью, к ним стали готовиться заранее: устанавливать плотины на реках или создавать систему отведения воды, а в горах – укреплять склоны. Все это довольно крупные инфраструктурные проекты, которые стоят недешево, поэтому их могут себе позволить только редкие города.
Зеленые, синие и сине-зеленые крыши
Поэтому города применяют более точечные решения для борьбы с наводнениями. Одно из них – «синие крыши» — специально оборудованные крыши, которые собирают дождевую воду, охраняя таким образом улицы от наводнений. Потом эту воду либо постепенно спускают, либо отправляют в дело – например, очищают и используют как техническую воду или поливают ею растения.
«Синие крыши» особенно актуальны в городах с плотной застройкой, где мало парков и скверов, которые могли бы естественным образом впитывать дождевую воду. Неудивительно, что впервые идея «синей крыши» в 2008 году появилась в Нью-Йорке. В Европе же «синие крыши» начали активно использовать с 2011 года. Тогда несколько строительных, консалтинговых и природоохранных компаний из Греции, Бельгии, Италии и Швейцарии объединились и создали Европейский совет по прохладным крышам (ECRC).
Несмотря на массу преимуществ, «синие крыши» подходят не всем европейским городам. Чтобы собирать воду, они должны быть плоскими или с минимальным уклоном. К тому же помимо коллектора на «синих крышах» обязательно устанавливают умное оборудование – датчики, которые следят за состоянием резервуаров, систему насосов, а если воду потом используют, то и установки очистки.
Все это делает «синие крыши» редкими гостями в старинных европейских городах с двускатными крышами, особенно если архитектурный ансамбль носит статус культурного наследия. Зато в современных кварталах их устанавливают наряду с «зелеными» крышами, где высажены растения. Очень хорошо «синие крыши» сочетаются с вертикальными садами. Собранную дождевую воду постепенно используют для орошения деревьев и кустарников на крыше и фасаде зданий. В Европе «синие» и «зеленые» крыши особенно часто встречаются в Нидерландах, Дании и Бельгии.
Некоторые крыши объединяют в себе «оба цвета»: на них высаживаются травы и кусты, но в отличие от обычных крыш с растительностью, «сине-зеленые» умеют собирать гораздо больше дождевой воды и дольше «освежают» квартал во время засушливой погоды. Так, в Амстердаме сейчас заканчивается пилотный проект оценки эффективности «сине-зеленых» крыш для всей нидерландской столицы – для этого 10 тысяч квадратных метров крыш в городе «научили» собирать и запасать дождевую воду.
Стоки и истоки
Если ливень все-таки достиг земли, в бой вступают системы канализации и водоотведения. Самая большая проблема городов, страдающих от наводнений, в том, что из-за асфальта и другого покрытия дождевая вода не может впитаться в землю.
В таких условиях дренажные системы начинают буксовать. Масла в огонь подливает способ сбора сточных вод. В большинстве европейских городов ливневки объединены с системой канализации. А значит, если из-за дождя система и очистные сооружения переполняются, есть риск, что на городские улицы попадут сточные воды.
Чтобы отвести дождевую воду, многие города сейчас переходят на устойчивую дренажную систему города (SUDS). В ней помимо подземных коммуникаций для водоотведения предусмотрены пруды и каналы, где дождевая вода сперва накапливается, а потом постепенно уходит в грунт.
Например, в Копенгагене недавно парк Энгхаве стал еще и запасным водохранилищем на случай потопа во время ливней. Разбитый в 1920-х годах парк подвергли «климатическому редизайну», и теперь в нем может накапливаться почти 23 тысячи кубометров воды.
Подобные водоемы нередко засаживают растениями, которые фильтруют воду корнями. В результате получается еще один «зеленый островок» в каменных джунглях.
Собранную в таких резервуарах воду нередко перекачивают в другие хранилища, как правило, подземные, и используют в засушливый сезон. Такая система работает, например, в Лиссабоне, который в прошлом году был Зеленой столицей Европы. Там системы запасания дождевой воды и ирригации объединены во всем городе, несмотря на сложный рельеф. Единая система помогает Лиссабону и в засушливую погоду.
Простое расширение зеленых зон — парков, газонов, озеленение крыш – то есть любой способной впитывать воду поверхности тоже помогает городам бороться с бурными дождевыми потоками. К тому же растительность помогает справиться с летним зноем – с еще одной ставшей насущной проблемой европейских городов.
Впитывающие покрытия
Современные технологии позволяют собирать воду еще эффективнее. Сразу несколько европейских проектов разрабатывают уличное покрытие, которое будет способно впитывать дождевую воду как губка. Под вымощенными таким покрытием дорогами прокладывают небольшие каналы, которые отводят воду в резервуары, либо распределяют ее.
К примеру, испанский проект LIFE CERSUDS разработал «дышащую» тротуарную плитку, которая помогает отодвинуть момент появления луж на 45 минут при проливном дожде и снижает интенсивность потока ливневых ручьев на 72%.
Другой испанский проект LIFE DrainRain сконцентрировался на создании дорожного покрытия, которое не только пропускало бы дождевую воду, но и очищало воздух с помощью фотокаталитического фильтра. Такие фильтры – специальное напыление на покрытии – выступают в роли катализатора реакций между вредными выбросами в атмосфере (в частности, оксидов и диоксидов азота). В результате получаются безвредные соли.
Похожее покрытие уже появилось на одной из площадей Копенгагена, которая теперь еще и очищает воздух.
Ученым и градостроителям еще предстоит многое узнать о том, как изменение климата может влиять на жизнь в городах. Помимо проливных дождей европейские города сталкиваются с аномальной жарой летом, неожиданными ураганами и другими природными катаклизмами.
Кто рассчитывает риск непогоды
Чтобы знать наверняка, с какой вероятностью разбушевавшаяся стихия затронет тот или иной город, европейские климатологи и математики работают над способами рассчитать риск катаклизмов.
Так, авторы проекта SUDPLAN разработали компьютерную программу, которая помогает городским властям четырех городов — Праги, Стокгольма, Линца и Вупперталя (Германия) — оценить, есть ли для их города риски природных аномалий, в частности, сильных дождей.
В 2015 году 6 стран ЕС запустили проект BINGO. Он уже оперировал данными для всего ЕС. Ученые составляли сложные модели, где учитывали характер и скорость изменения климата в конкретном регионе за несколько десятков лет. В зависимости от того, как одни параметры (например, среднегодовые температуры) влияли на другие (вроде объема и продолжительности осадков) они предсказывали «поведение» сил природы в конкретном городе в ближайшие годы.
По итогам проекта появились карты климатических рисков для всего Евросоюза, где показано, насколько может вырасти опасность природных бедствий в разных регионах. Пользуясь этой информацией, городские власти могут просчитать, выгодно ли начинать высокобюджетные проекты против ливней и других катаклизмов.
У отдельных европейских стран есть и свои проекты, которые помогают местным властям принимать такие решения. Это и образовательные проекты для управленцев в провинциальных городах (например, этим занимается французский LIFE Eau&Climat), и проекты создания единой методики для разных регионов – например, итальянский LIFE Sandboil, который совершенствует технику укрепления берегов рек.