Table of Contents

Наводнение уже давно воспринимается как одна из самых разрушительных сил природы, наносящая ущерб в миллиарды долларов ежегодно и вытесняя миллионы людей во всем мире. Однако растущее число городов и сообществ бросает вызов этому традиционному взгляду, превращая наводнения из бедствий в возможности. Благодаря инновационному городскому планированию, экологическому восстановлению и природным решениям эти дальновидные муниципалитеты используют силу наводнений для создания процветающих экосистем, которые приносят пользу как окружающей среде, так и местному населению. Этот сдвиг парадигмы представляет собой фундаментальное изменение в том, как мы понимаем и взаимодействуем с водой в городских ландшафтах.

Понимание экологического потенциала наводнений

Хотя наводнения действительно могут нанести значительный ущерб, когда они перегружают человеческую инфраструктуру, естественный процесс периодического затопления играет жизненно важную роль в поддержании здоровых экосистем.Поймы являются одними из самых биоразнообразных и продуктивных земель на планете, поддерживая сложные сети жизни, которые зависят от регулярного обмена водой, питательными веществами и отложениями.

Когда паводковые воды распространяются по естественным поймам, они откладывают богатые питательными веществами отложения, которые были перенесены из районов верхнего течения. Эти отложения действуют как естественные удобрения, обогащая почву и поддерживая устойчивый рост растений. Периодическое наводнение также создает разнообразные микрорайоны с различной глубиной воды, скоростью потока и уровнем влажности почвы, каждый из которых поддерживает различные виды растений и животных.

Водно-болотные угодья признаны одной из самых продуктивных экосистем в мире, помещая их в одну категорию с дождевыми лесами и коралловыми рифами.Эта необычайная продуктивность проистекает из уникальных условий, создаваемых периодическими наводнениями, которые поддерживают все, от микроскопических организмов до крупных млекопитающих.Детрит, образующийся при распаде органического вещества в этих водно-болотных угодьях, становится пищей для водных насекомых, моллюсков и мелких рыб, причем эта энергия затем проходит через всю пищевую сеть.

Естественные функции пойменных

Природные поймы обеспечивают преимущества снижения риска наводнений за счет замедления стока и хранения паводковой воды. Помимо этой критической функции, они предлагают множество других экологических услуг, которые часто упускаются из виду в традиционных решениях по городскому развитию. Один акр поймы, затопленной глубиной 1 фут, содержит около 330 000 галлонов воды, демонстрируя огромную емкость хранения, которую обеспечивают эти природные системы.

Поймы также действуют как естественные системы очистки воды. По мере того, как вода медленно перемещается по растительным поймам, осадки оседают, а растения поглощают избыток питательных веществ и загрязняющих веществ. Этот естественный процесс фильтрации улучшает качество воды вниз по течению и снижает нагрузку на муниципальные водоочистные сооружения. Кроме того, медленное проникновение паводковых вод в землю перезаряжает водоносные горизонты, обеспечивая ценные ресурсы подземных вод в засушливые периоды.

Города, ведущие к трансформации экосистемы

Во всем мире инновационные города демонстрируют, что наводнениями можно управлять таким образом, чтобы они создавали экологическую ценность, а не просто пытались контролировать или ликвидировать их. Эти новаторские сообщества внедряют природные решения, которые работают с природными гидрологическими процессами, а не против них.

Кигали, Руанда: восстановление городских водно-болотных угодий по масштабам

По мере того, как изменение климата и урбанизация усиливают наводнения в Руанде, столица Кигали приняла решения, основанные на природе, восстанавливая и реконструируя 18 000 акров деградировавших водно-болотных угодий, посадив местные виды для фильтрации и медленного стока и улучшая биоразнообразие. Этот амбициозный проект представляет собой одну из самых всеобъемлющих усилий по восстановлению городских водно-болотных угодий в Африке.

Всего за три года город превратил деградировавшее болото в функционирующее водно-болотное угодье с рядом прудов, речным лесом и саванной, которая хранит углерод, контролирует наводнения, фильтрует загрязняющие вещества и повышает биоразнообразие.Экопарк Ньяндунгу, один из флагманских мест восстановления, демонстрирует, как деградировавшие городские водно-болотные угодья могут быть преобразованы в многофункциональные зеленые насаждения, которые служат как экологическим, так и общественным потребностям.

Кигали находится в пределах того, что когда-то было исключительно влажным и зеленым ландшафтом, с 37 взаимосвязанными водно-болотными угодьями, охватывающими почти 23 000 акров, и водно-болотные угодья города функционировали как обширная естественная губка, впитывая избыток воды, уменьшая наводнения, захватывая осадочные породы и фильтруя загрязняющие вещества, прежде чем они достигли ручьев и рек.

Нидерланды: место для речной программы

Нидерланды уже давно находятся на переднем крае инновационного управления наводнениями, а программа «Комната для реки» представляет собой фундаментальный сдвиг в философии управления водными ресурсами Нидерландов.Проект реки Ваал в Неймегене является флагманским вмешательством в рамках программы «Голландская комната для реки», разработанной после того, как наводнения 1993 и 1995 годов выявили пределы постоянного подъема дамб.

Проект восстановил пойменную мощность за счет перемещения Великих дамб на 350 метров вглубь страны и создания бокового канала длиной 3 км, который расширил ширину реки зимой, снизил пиковые уровни воды примерно на 35 см и значительно снизил риск наводнений. Вместо того, чтобы просто строить более высокие барьеры, этот подход дает реке больше пространства для распространения во время событий с высокой водой, уменьшая риск наводнений при создании ценной экологической среды обитания.

Это вмешательство повысило пространственное качество, создав новый городской речной остров, который сочетает в себе безопасность от наводнений с развитием природы и отдыхом. Этот многофункциональный подход демонстрирует, как инфраструктура управления наводнениями может одновременно служить экологическим, рекреационным и безопасным целям, создавая общинные активы, а не просто инженерные решения.

Бостон, штат Массачусетс: Зона хранения естественной долины реки Чарльз

На реке Чарльз в Массачусетсе пойменные водно-болотные угодья были признаны настолько эффективными для борьбы с наводнениями Инженерным корпусом армии США, что они приобрели их, а не строили дорогие структуры для борьбы с наводнениями, чтобы защитить Бостон.Это решение, принятое десятилетия назад, признало, что естественные водно-болотные угодья могут обеспечить защиту от наводнений более экономически эффективным, чем традиционная серая инфраструктура.

В зоне хранения естественной долины реки Чарльз хранятся тысячи акров водно-болотных угодий, которые поглощают и хранят паводковые воды во время штормовых событий, защищая общины ниже по течению от наводнений. Такой подход спас регион от потенциального ущерба от наводнений на сотни миллионов долларов, сохраняя при этом ценную среду обитания диких животных и возможности для отдыха.

Китайская инициатива Губки Города

Недавний переход к природным решениям включает такие подходы, как «губчатые города» Китая, которые восстанавливают естественное гидрологическое функционирование для повышения устойчивости за счет использования водно-болотных угодий, природных водоемов и зеленой инфраструктуры, которые поддерживают инфильтрацию и эфемерную поверхностные воды. Эта общенациональная инициатива направлена на преобразование городских районов в ландшафты, которые поглощают, хранят и выпускают воду, как естественные губки.

Этот подход смягчает катастрофические наводнения и засушливые периоды, а также предоставляет городскому населению преимущества экосистемного обслуживания регулярного затопления, такие как улучшение качества воды, повышение биоразнообразия и социально-культурные услуги.Города, участвующие в программе городов-губочек, включают проницаемые тротуары, дождевые сады, построенные водно-болотные угодья и зеленые крыши для управления ливневыми водами при создании экологической ценности.

Наука, стоящая за водно-болотными угодьями и управлением наводнениями

Эффективность водно-болотных угодий в управлении наводнениями хорошо документирована с помощью научных исследований и реальных наблюдений. Понимание того, как функционируют эти природные системы, помогает объяснить, почему города все чаще обращаются к природным решениям для управления наводнениями.

Как водно-болотные угодья снижают риск наводнений

Водно-болотные угодья действуют как естественные губки, впитывая и удерживая воду до тех пор, пока она не сможет проникнуть в землю. Эта простая, но мощная функция обеспечивает множество преимуществ во время штормовых событий. Поглощая большие объемы воды, водно-болотные угодья уменьшают количество стока, который впадает в ручьи и реки, снижая пиковые уровни паводка вниз по течению.

Водно-болотные угодья естественным образом защищают окружающие районы от наводнений, так как они поглощают значительное количество воды и временно хранят ее — императивная при затоплении избытком воды. Растительность в водно-болотных угодьях также замедляет движение воды по ландшафту, уменьшая эрозию и давая больше времени для проникновения в почву.

По оценкам Университета Ватерлоо, оставление водно-болотных угодий нетронутыми может снизить финансовые затраты на наводнения на 38 процентов. Это существенное сокращение ущерба от наводнений демонстрирует экономическую ценность сохранения и восстановления водно-болотных угодий как в городских, так и в сельских районах.

Влияние потерь водно-болотных угодий на наводнения

В водосборных бассейнах с высоким уровнем потерь водно-болотных угодий пиковые наводнения увеличиваются на целых 80%. Это резкое увеличение риска наводнений подчеркивает критическую роль, которую водно-болотные угодья играют в регулировании потока воды. Когда водно-болотные угодья осушаются или заполняются для развития, ландшафт теряет свою естественную способность поглощать и хранить воду, что приводит к более серьезным и частым наводнениям.

Болотный комплекс Оттер-Крик, расположенный между Ратландом и Миддлбери, хранил паводковые воды и постепенно их освобождал, а разница между наводнениями, испытываемыми этими двумя общинами, демонстрирует ценность водно-болотных угодий для хранения воды и борьбы с наводнениями.Во время тропического шторма Ирен Миддлбери пережил значительно меньше наводнений, чем выше по течению Рутленд, во многом из-за водно-болотного комплекса между ними.

Прибрежные водно-болотные угодья и защита от штормов

Прибрежные водно-болотные угодья обеспечивают особенно важную защиту от штормовых нагонов и прибрежных наводнений. Используя обширную базу данных об имущественном воздействии, региональное исследование показывает, что водно-болотные угодья избежали прямого ущерба от наводнений в размере 625 миллионов долларов во время урагана Сэнди. Эта огромная экономическая выгода демонстрирует ценность сохранения и восстановления прибрежных водно-болотных угодий в районах, подверженных наводнениям.

Местное исследование объединяет эти модели с базой данных синтетических штормов в округе Оушен и оценивает среднее снижение ежегодных потерь от наводнений на соляных болотах на 16% с более высокими сокращениями на более низких высотах.Соляные болота и другие прибрежные водно-болотные угодья снижают энергию волн и обеспечивают устойчивость к потоку штормового нагона, защищая внутренние районы от наводнений и эрозии.

Комплексные стратегии создания экосистем, управляемых наводнениями

Города и общины, осуществляющие преобразования в условиях наводнений и экосистем, используют различные стратегии и методы, которые могут быть адаптированы к различным географическим контекстам, климатическим условиям и моделям городского развития.

Построенные водно-болотные угодья для городских районов

Построенные водно-болотные угодья представляют собой инженерные системы, предназначенные для имитации функций естественных водно-болотных угодий при одновременном обслуживании конкретных целей, таких как управление ливневыми водами, улучшение качества воды или очистка сточных вод. Эти искусственные водно-болотные угодья могут быть интегрированы в городские ландшафты, где природные водно-болотные угодья были потеряны или где требуется дополнительная способность управления водными ресурсами.

Хотя построенные водно-болотные угодья редко функционируют так же эффективно, как естественные водно-болотные угодья, они по-прежнему обеспечивают ценные экосистемные услуги и выгоды от управления наводнениями. Успешные построенные водно-болотные угодья требуют тщательного проектирования для обеспечения надлежащей гидрологии, надлежащего выбора растений и интеграции с естественными структурами дренажа. Они должны быть стратегически размещены для улавливания стока из городских районов и обеспечения возможности стекания воды в естественный поток.

Проектирование построенных водно-болотных угодий обычно включает в себя несколько зон с различной глубиной воды для поддержки различных сообществ растений и животных. Мелкие районы поддерживают зарождающуюся растительность, такую как хвощи и ризы, в то время как более глубокие зоны могут поддерживать подводные водные растения и обеспечивать среду обитания для рыб и земноводных. Эти разнообразные среды обитания увеличивают биоразнообразие и повышают способность водно-болотных угодий фильтровать загрязняющие вещества и управлять потоком воды.

Восстановление и воссоединение поймы

Восстановление поймы — это процесс возвращения поймы в ее состояние до того, как люди изменили ландшафт для развития или сельского хозяйства, и может включать удаление дамб и дамб, а также затопление ранее осушенных болот и болот.Такой подход признает, что многие поймы были отключены от своих рек посредством канализации, строительства леви и других модификаций, которые предотвращают естественное наводнение.

Воссоединение рек к их поймам позволяет воде распространяться во время событий высокого потока, уменьшая пики паводков вниз по течению и создавая ценную среду обитания.Подключение рек к их поймам способствует хранению углерода в почве и регулирует процессы в почве, обеспечивая климатические преимущества в дополнение к управлению наводнениями и созданию среды обитания.

Один из самых амбициозных проектов по восстановлению пойм в Нижнем Дунае, Болгария, Румыния, Молдова и Украина, с обширными проектами, направленными на снижение ущерба от наводнений путем восстановления пойменных лугов, которые будут поглощать избыток воды, а также обеспечение мест обитания для исчезающих видов и сокращение загрязнения в Дунае. Это международное сотрудничество демонстрирует потенциал для крупномасштабного восстановления пойм для решения многочисленных экологических проблем одновременно.

Зеленая инфраструктура и низкое влияние

Зеленая инфраструктура охватывает широкий спектр методов, которые используют растительность, почвы и природные процессы для управления водой в городских районах. Эти подходы могут быть реализованы в нескольких масштабах, от отдельных свойств до систем по всему району и городских сетей зеленых насаждений.

Ключевые элементы зеленой инфраструктуры включают дождевые сады, биосвалы, проницаемые тротуары, зеленые крыши и городской полог деревьев. Включение проницаемого озеленения и дождевых садов увеличивает проникновение воды при сохранении влажности почвы. Эти особенности позволяют дождевой воде впитываться в землю, а не утекать в ливневые стоки, уменьшая объем воды, который должен управляться обычными дренажными системами.

Зеленые крыши обеспечивают множество преимуществ, включая удержание ливневых вод, сокращение городских тепловых островов и создание среды обитания. Во время дождей растущая среда и растительность на зеленых крышах поглощают воду, медленно высвобождая ее через испарение, а не способствуя немедленному стоку. Это временное распространение высвобождения воды помогает уменьшить пиковые потоки в дренажных системах.

Управляемое наводнение для экосистемных выгод

Некоторые общины применяют режимы контролируемых наводнений для поддержки конкретных экосистем и экологических процессов. Этот подход предполагает преднамеренное разрешение или направление паводковых вод в определенные районы, где они могут обеспечить экологические выгоды без угрозы для инфраструктуры или имущества.

Управляемое наводнение может восстановить естественные режимы нарушения, от которых зависят многие виды для размножения и выживания. Например, некоторые виды рыб требуют сезонного затопления пойменных водно-болотных угодий для доступа к местам обитания нереста и питомникам для своих детенышей. Многие виды растений эволюционировали, чтобы прорасти или рассеять семена в ответ на циклы наводнений.

Наводнения приносят почву для восстановления их ферм и рисовых полей, а наводнения также приносят рыбу, которая является важным источником пищи для людей и дикой природы.В некоторых регионах сезонные наводнения обеспечивают необходимые экосистемные услуги, которые поддерживают как дикую природу, так и человеческие сообщества, демонстрируя, что наводнения могут быть полезны, когда они происходят в соответствующих районах в соответствующее время.

Устойчивые дренажные системы (SuDS)

Новый тип жилищного строительства с использованием устойчивых дренажных систем (СУДС) демонстрирует, как, включив в проект водно-болотные угодья, наводнения могут уйти в прошлое. СУДС представляют собой комплексный подход к управлению поверхностными водами, который имитирует естественные структуры дренажа, обеспечивая при этом удобство и преимущества для биоразнообразия.

Методы СУДС включают в себя задерживающие бассейны, удержания прудов, лебедей и инфильтрационных траншей, которые замедляют и фильтруют ливневую воду до ее поступления в водные пути. Эти особенности могут быть разработаны как привлекательные элементы ландшафта, которые повышают ценность собственности и обеспечивают рекреационные возможности при обслуживании их основной функции дренажа. Коренная растительность в особенностях СУДС обеспечивает среду обитания опылителей, птиц и других диких животных, создавая экологические коридоры через городские районы.

Польза биоразнообразия для экосистем, созданных наводнениями

Экосистемы, созданные на основе подходов, основанных на наводнениях, поддерживают замечательное биоразнообразие, часто превышающее биоразнообразие окружающих нагорных районов. Понимание этих преимуществ биоразнообразия помогает обосновать подходы к управлению природными наводнениями.

Разнообразие среды обитания и богатство видов

Поймы имеют ослепительные массивы биоразнообразия, и эти сезонные прибрежные водно-болотные угодья могут похвастаться большим биоразнообразием, чем сами реки. Разнообразие мест обитания, созданных наводнениями - от постоянно влажных районов до сезонно затопленных зон до иногда затопленных полей - поддерживает виды с различными требованиями к влаге и стратегиями истории жизни.

Размножение и миграция птиц, млекопитающих и других животных зависят от водно-болотных угодий для обитания и питательных веществ, и около трети всех находящихся под угрозой исчезновения видов в Соединенных Штатах живут исключительно в водно-болотных угодьях, что подчеркивает критическую важность сохранения и восстановления водно-болотных угодий, особенно в городских районах, где естественные среды обитания были сильно изменены.

Поймы притоков реки Конго могут похвастаться одной из самых необычных рыб на планете: западноафриканской легкой рыбой, которая адаптирована к двум сезонам в пойме Конго, используя свои жабры в сезон дождей, и ее примитивным легким в сухой сезон. Такие уникальные адаптации демонстрируют эволюционную важность экосистем, управляемых наводнениями.

Городские коридоры биоразнообразия

Восстановленные поймы и водно-болотные угодья в городских районах могут служить коридорами биоразнообразия, соединяя фрагментированные среды обитания и позволяя видам перемещаться по ландшафту. Поймы обеспечивают места обитания птиц, рыб, амфибий и растений, создавая экологические коридоры в городских районах. Эти коридоры особенно важны для поддержания генетического разнообразия в городских популяциях дикой природы и позволяют видам изменять свои ареалы в ответ на изменение климата.

Изменения в нормативных актах в округе Пирс, штат Вашингтон, связанные с ограничениями развития и зонированием с низкой плотностью, привели к экологическим выгодам, таким как предоставление режимам потока нескольких потоков возможности вернуться в более естественное состояние, что привело к диверсификации среды обитания в потоке для рыб и макроинвертебратов, что привело к увеличению биоразнообразия в целом. Этот пример демонстрирует, как политика управления наводнениями может оказывать каскадное положительное влияние на здоровье экосистем и биоразнообразие.

Долгосрочные улучшения биоразнообразия

Исследования проектов по восстановлению пойм показывают, что выгоды от биоразнообразия могут продолжать нарастать в течение многих лет после восстановления. Проект по восстановлению реки улучшил гидроморфологию реки и частично восстановил соседнюю пойму, с изменениями в составе пойменных сообществ и разнообразии, изученными через четыре, шесть, восемь и десять лет после восстановления. Долгосрочный мониторинг имеет важное значение для понимания полной экологической пользы усилий по восстановлению.

Реакция на использование пойм и восстановление среды обитания, предпринятая региональным округом контроля за наводнениями округа Пима в Тусоне, штат Аризона, была оценена за 15 лет мониторинга, при этом основным водотокам удалось ограничить ущерб от наводнений и защитить и улучшить природные ресурсы. Эта долгосрочная приверженность как контролю за наводнениями, так и улучшению экологии демонстрирует, что эти цели могут быть достигнуты одновременно.

Экономические и социальные выгоды экосистем, основанных на наводнениях

Помимо своей экологической ценности, экосистемы, основанные на наводнениях, обеспечивают значительные экономические и социальные выгоды для общин. Понимание этих выгод помогает создать поддержку подходов к управлению наводнениями на основе природы.

Экономия средств от защиты от природных наводнений

Исследования показывают, что сохранение естественных водно-болотных угодий, скорее всего, более экономически эффективно, чем осушение водно-болотных угодий, установка серой инфраструктуры и поддержание этой инфраструктуры для предотвращения наводнений.Долгосрочные затраты на строительство и поддержание традиционной инфраструктуры борьбы с наводнениями часто превышают затраты на сохранение или восстановление природных систем, которые обеспечивают те же преимущества защиты от наводнений.

С момента строительства в 1968 году, русло реки Ред-Ривер спасло Манитобе более 32 миллиардов долларов ущерба от наводнений. Хотя этот пример включает в себя инженерную инфраструктуру, он демонстрирует огромную экономическую ценность обеспечения пространства для паводковых вод, принцип, который в равной степени относится к восстановлению естественных пойм.

Экономические выгоды выходят за рамки предотвращенного ущерба от наводнений. Водно-болотные угодья предоставляют экосистемные услуги, включая очистку воды (которая в противном случае была бы выполнена очистными сооружениями), производство биомассы и хранение воды в течение засухи — все основные процессы, которые осуществляются природой, без каких-либо финансовых затрат. Эти бесплатные экосистемные услуги представляют собой значительную экономическую ценность, которую было бы дорого заменить инженерными системами.

Стоимость недвижимости и удобства сообщества

Близость к восстановленным ручьям и берегам рек и водно-болотным угодьям может оказать положительное влияние на стоимость местной недвижимости, поскольку они рассматриваются как коммунальные удобства. Хорошо продуманные проекты по восстановлению пойм создают привлекательные зеленые насаждения, которые повышают характер окрестностей и предоставляют возможности для отдыха, делая смежные объекты более желательными.

Усилия по восстановлению речного, речного и водно-болотного угодий приносят значительные социальные выгоды, включая возможности для местного экологического образования, расширение доступности открытого пространства для общественности и улучшение доступа к природной среде, особенно в городских районах. Эти социальные выгоды способствуют благополучию и качеству жизни общин способами, которые выходят далеко за рамки защиты от наводнений.

Возможности отдыха и туризма

Восстановленные поймы и водно-болотные угодья часто становятся популярными местами отдыха и природного туризма. Такие мероприятия, как наблюдение за птицами, походы, рыбалка и каякинг, могут генерировать экономическую активность, способствуя общественной оценке природных систем. Образовательные программы, ориентированные на восстановленные экосистемы, предоставляют возможности обучения для студентов и членов сообщества.

Проект «Зеленый коридор Нижнего Дуная», например, направлен на содействие экономике природных ресурсов посредством туризма в дополнение к управлению наводнениями и экологическим целям. Создавая привлекательные природные районы, которые привлекают посетителей, сообщества могут генерировать экономические выгоды, защищая и восстанавливая важные экосистемы.

Проблемы и соображения в осуществлении

Хотя выгоды от создания экосистем на основе наводнений являются существенными, реализация этих подходов сопряжена с проблемами, которые необходимо тщательно решать.

Конфликты в землепользовании и координация заинтересованных сторон

Поскольку восстановление пойменных пойм включает в себя широкий круг партнерских отношений и заинтересованных сторон, отсутствие связи между сторонами и различиями в идеях или приоритетах для целей восстановления может быть препятствием для проектов восстановления.Успешные проекты требуют широкой координации между государственными учреждениями, частными землевладельцами, экологическими организациями и общинными группами.

По мере расширения Кигали сохраняются проблемы, поскольку городу необходимо сбалансировать новые зеленые насаждения для защиты от наводнений и устойчивости к изменению климата с потребностями жителей в сельскохозяйственных угодьях, а во многих городских районах поймы используются для сельского хозяйства или неформальных поселений, и усилия по восстановлению должны учитывать потребности людей, которые зависят от этих земель для получения средств к существованию.

Ограничения в финансировании и ресурсах

Масштабные проекты по восстановлению пойм требуют значительных финансовых ресурсов. Хотя природные решения часто оказываются более рентабельными, чем традиционная инфраструктура в долгосрочной перспективе, обеспечение первоначального финансирования может быть сложной задачей. Проектам, возможно, потребуется объединить финансирование из нескольких источников, включая федеральные и государственные гранты, местные бюджеты и частные взносы.

Восстановление в более сельских районах, как правило, будет стоить дешевле, чем в более плотных городских районах, где такие факторы, как затраты на приобретение земли, труд и другие элементы реализации проектов, вероятно, будут более дорогими, хотя небольшие проекты, где возможно организовать волонтерский труд, могут быть намного дешевле.

Технический дизайн и долгосрочное техническое обслуживание

Потоки, реки и речные водно-болотные угодья — это динамические системы, которые должны меняться и развиваться с течением времени, а в нарушенных условиях текущее обслуживание речных и речных берегов и водно-болотных угодий может испытывать новые проблемы с течением времени. Успешные проекты требуют адаптивных подходов к управлению, которые позволяют корректировать по мере развития систем.

Надлежащий дизайн имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы восстановленные экосистемы функционировали так, как задумано. Это требует понимания местной гидрологии, условий почвы, местных растительных сообществ и требований к среде обитания диких животных. Проекты должны быть разработаны для самообеспечения в долгосрочной перспективе, сводя к минимуму необходимость постоянного обслуживания и вмешательства.

Адаптация к изменению климата

Изменение климата изменяет характер осадков, увеличивает частоту и интенсивность экстремальных погодных явлений и повышает уровень моря в прибрежных районах. Проекты экосистем на основе наводнений должны разрабатываться с учетом этих изменяющихся условий, обеспечивая их эффективность в будущих климатических сценариях.

Растительность стабилизирует почвы, улавливает отложения и способствует вертикальной аккреции, увеличению высоты поверхности и долгосрочной устойчивости к наводнениям и повышению уровня моря. Включая природные процессы, которые позволяют экосистемам адаптироваться к изменяющимся условиям, проекты восстановления могут обеспечить устойчивость перед лицом климатической неопределенности.

Лучшие практики для успешного внедрения

Сообщества, стремящиеся реализовать проекты в области экосистем, основанных на наводнениях, могут извлечь уроки из успешных примеров по всему миру.

Всестороннее планирование и оценка

Успешные проекты начинаются с тщательной оценки существующих условий, включая гидрологию, экологию, землепользование и потребности общин. Эта оценка должна выявлять возможности и ограничения, помогая определить реалистичные цели и задачи. Гидрологическое моделирование может помочь предсказать, как различные варианты проектирования будут работать при различных сценариях наводнений.

Планирование должно включать в себя несколько дисциплин, включая гидрологию, экологию, инженерию, ландшафтную архитектуру и социальные науки. Этот междисциплинарный подход гарантирует, что проекты отвечают техническим требованиям при создании экологически функциональных и социально полезных результатов.

Значимое участие сообщества

Привлечение членов сообщества на протяжении всего процесса планирования и реализации создает поддержку проектов и гарантирует, что они учитывают местные потребности и приоритеты. Публичный вклад может помочь определить возможности для отдыха, образовательные программы и конструктивные особенности, которые повышают преимущества сообщества.

Проектирование, финансирование и вовлечение сообщества — все элементы, которые могут быть воспроизведены, по мнению экспертов, оценивающих усилия по восстановлению водно-болотных угодий в Кигали. Успешное участие сообщества включает в себя не только информирование общественности о планах, но и активное вовлечение жителей в процесс принятия решений и реализации.

Мониторинг и адаптивное управление

Долгосрочный мониторинг имеет важное значение для понимания того, достигают ли проекты намеченных результатов и для выявления необходимых корректировок. Мониторинг должен отслеживать как экологические показатели (такие, как качество воды, создание растительности и использование дикой природы), так и функциональные показатели (такие, как емкость для хранения наводнений и скорость проникновения воды).

Технология мониторинга отслеживает показатели воды и биоразнообразия для адаптивного управления. Современные сенсорные технологии, дистанционное зондирование и инструменты анализа данных позволяют эффективно контролировать большие площади и обнаруживать изменения с течением времени. Эта информация поддерживает адаптивные подходы к управлению, которые позволяют проектам развиваться в ответ на изменяющиеся условия и новую информацию.

Интеграция с более широкими целями планирования

Проекты экосистем, основанные на наводнениях, должны быть интегрированы с более широкими усилиями по планированию общин, включая комплексные планы, планы действий в области климата и планы открытого пространства. Эта интеграция обеспечивает, чтобы проекты поддерживали многочисленные цели общин и чтобы инвестиции в зеленую инфраструктуру координировались с другими усилиями по развитию и сохранению.

Город Шамплин определил несколько приоритетов восстановления, включая улучшение качества воды, снижение риска наводнений, улучшение среды обитания и улучшение возможностей для отдыха, с видением превращения Эльм-Крик в зеленый путь, являющийся руководящим принципом в создании поймы, которая обеспечивает способ управления городским потоком, который также служит активом сообщества. Этот целостный подход создает многофункциональные ландшафты, которые служат разнообразным потребностям сообщества.

Будущее создания экосистем на основе наводнений

По мере того, как изменение климата усиливает риски наводнений и по мере роста городов, потребность в инновационных подходах к управлению наводнениями будет только возрастать. Создание экосистем на основе наводнений предлагает путь вперед, который одновременно решает несколько проблем - снижение риска наводнений, повышение биоразнообразия, улучшение качества воды и создание общественных удобств.

Примеры из Кигали, Нидерландов, Бостона и других новаторских сообществ показывают, что превращение наводнений из бедствий в возможности не только возможно, но и практично и экономически эффективно.Эти проекты показывают, что работа с естественными процессами, а не против них, может создать более устойчивую, пригодную для жизни и экологически богатую городскую среду.

Восстановление пойм и водно-болотных угодий — это природные решения, которые снижают риск наводнений за счет увеличения обслуживания естественной экосистемы для ослабления воды, с восстановлением вегетативного биоразнообразия, способствующего затуханию почвенных вод, что может уменьшить пиковый поток, в то время как растительность стабилизирует почвы, улавливает отложения и способствует вертикальной аккреции. Эти многочисленные преимущества делают природные подходы все более привлекательными по сравнению с традиционной серой инфраструктурой.

Новые технологии и подходы продолжают расширять возможности для создания экосистем на основе наводнений. Продвинутое гидрологическое моделирование помогает проектировщикам оптимизировать размещение и конфигурацию зеленой инфраструктуры. Новые сорта растений, выведенные для конкретных условий, могут повысить производительность построенных водно-болотных угодий. Граждане научных программ привлекают членов сообщества к мониторингу и управлению, выстраивая долгосрочную поддержку проектов.

Политика и нормативная поддержка

Для реализации в полном объеме потенциала создания экосистем на основе наводнений требуется проведение политики и принятие соответствующих нормативных актов на всех уровнях государственного управления. Многие существующие нормативные акты были разработаны с учетом традиционной серой инфраструктуры и могут не оказывать адекватной поддержки или не стимулировать применение подходов, основанных на природе.

Прогрессивные юрисдикции обновляют свои кодексы и стандарты для содействия внедрению зеленой инфраструктуры. Это включает в себя предоставление или требование использования зеленой инфраструктуры в новых разработках, создание стимулов для модернизации существующих разработок и рационализацию процессов выдачи разрешений на проекты восстановления. Некоторые общины приняли политику, в которой приоритет отдается сохранению существующих водно-болотных угодий и пойм, признавая их ценность для защиты от наводнений и экосистемных услуг.

На национальном и международном уровнях такие рамки, как Рамочная директива ЕС по водным ресурсам и Директива о наводнениях, способствуют восстановлению пойм и природным решениям. В этих политиках признается, что устойчивое управление наводнениями требует работы с природными системами, а не просто строительства более высоких стен и более глубоких каналов.

Возможности в области образования и информационно-пропагандистской деятельности

Проекты экосистем, основанные на наводнениях, предоставляют отличные возможности для экологического образования и общественной пропаганды. Восстановленные водно-болотные угодья и поймы могут служить открытыми классами, где студенты узнают о гидрологии, экологии и управлении окружающей средой. Интерпретационные вывески и программы помогают членам сообщества понять многочисленные функции, которые выполняют эти ландшафты.

Государственное образование особенно важно для изменения восприятия наводнений и водно-болотных угодий. Многие люди рассматривают водно-болотные угодья как пустоши или наводнения как чисто негативные. Помогая общинам понять экологическую и экономическую ценность этих систем, строится поддержка их защиты и восстановления. Истории успеха от новаторских сообществ могут вдохновить других на применение подобных подходов.

Вывод: принятие новой парадигмы

Преобразование наводнений из стихийных бедствий в возможности для создания экосистем представляет собой фундаментальный сдвиг в том, как мы относимся к воде в ландшафте. Вместо того, чтобы пытаться контролировать и устранять наводнения через все более высокие дамбы и более глубокие каналы, дальновидные сообщества учатся работать с природными гидрологическими процессами, чтобы создавать ландшафты, которые являются более устойчивыми, более биоразнообразными и более полезными как для людей, так и для природы.

Города и общины, ведущие эту трансформацию - от Кигали до Нидерландов, Бостона и других городов - демонстрируют, что этот подход практичен, экономически эффективен и полезен во многих измерениях. Их опыт дает ценные уроки и вдохновение для других, стремящихся решить проблемы наводнений, создавая экологическую и общественную ценность.

Поскольку мы сталкиваемся с двойными проблемами изменения климата и урбанизации, создание экосистем на основе наводнений предлагает путь вперед, который одновременно удовлетворяет множество потребностей. Предоставляя рекам и паводковым водам пространство для распространения, восстанавливая водно-болотные угодья и естественные структуры дренажа, а также интегрируя зеленую инфраструктуру во всех наших городских ландшафтах, мы можем создать сообщества, которые безопаснее от наводнений, богаче биоразнообразием и более приятными местами для жизни.

Наука ясна, экономический случай убедителен, и примеры вдохновляют. Вопрос уже не в том, сможем ли мы превратить наводнения в возможности для создания экосистем, а в том, как быстро мы сможем расширить эти подходы для решения стоящих перед нами задач. Для сообществ, желающих принять эту новую парадигму, награды - с точки зрения защиты от наводнений, экологического здоровья и качества жизни - являются существенными и долгосрочными.

Чтобы узнать больше о подходах к управлению наводнениями на основе природы, посетите веб-сайт EPA Green Infrastructure или изучите ресурсы из American Rivers . Для получения информации о восстановлении водно-болотных угодий Ассоциация государственных менеджеров по водно-болотным угодьям предоставляет обширные технические рекомендации и тематические исследования. Сообщества, заинтересованные в реализации этих подходов, также могут проконсультироваться с FEMA по ресурсам управления поймами и Работа по природоохранным решениям для устойчивости прибрежных районов.