Лорен Макфиллипс, доцент кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды, которая провела исследование того, как городское развитие влияет на потоки рек в столичном районе Феникс, штат Аризона, считает, что это исследование может дать подсказки для лучшего управления ливневыми водами повсюду.
«Мы обнаружили, что« яркость »- мера скорости подъема и спада потока воды в ручьях – фактически уменьшалась со степенью непроницаемости в засушливых городских и юго-западных водоразделах», – сказал Макфиллипс, который работал в колледжах Сельскохозяйственные науки и инженерия. "Это противоположно тому, что наблюдалось в предыдущих исследованиях в более влажных регионах, таких как Восток."
Исследователи проанализировали 14-летние записи о потоках из U.S. Гидрологические датчики потока и аналогичные данные из района контроля паводков округа Марикопа для определения того, как гидрологические характеристики менялись в зависимости от городского развития.
В исследовании рассматривались 19 водосборных бассейнов, которые осушали территории размером от менее одной квадратной мили до 175 квадратных миль.
Она объяснила, что, как и в случае с более влажными системами, исследователи наблюдали более сильные потоки в городских пустынных ручьях по сравнению с негородскими пустынными ручьями. Однако это было только на нижнем пороге наводнения – увеличения масштабов наводнений с развитием городов не наблюдалось.
«В целом, синдром городского ручья проявляется в этой засушливой системе по-разному – урбанизация увеличивает удержание воды и приводит к менее изменчивым стокам в экосистемах ручьев», – сказал Макфиллипс.
Макфиллипс, которая начала исследования в качестве постдокторанта в Университете штата Аризона, прежде чем поступить на факультет штата Пенсильвания, чтобы сосредоточиться на городской гидрологии и зеленой инфраструктуре, надеется применить кое-что из того, что она узнала на Западе, в своей новой роли.
Она отметила, что на засушливом Западе количество воды является большей проблемой, а внезапные наводнения – действительно серьезную проблему, наряду с наличием воды в водоносных горизонтах и нехваткой воды.
На Востоке – особенно в дренажной системе Чесапикского залива – управление ливневыми стоками в равной степени связано с проблемами качества воды. Уменьшение загрязнения от городских стоков – одна из стратегий очистки залива.
«Аризона была интересным примером для попыток понять больше об урбанизации и роли специально спроектированных структур управления ливневыми водами, потому что городские районы там сильно развились в последнее время, и они все еще быстро растут», – сказал Макфиллипс. «В районе Феникса в течение некоторого времени применялась довольно прогрессивная политика управления ливневыми водами, и мы изучили некоторые водоразделы, где были чрезвычайно широко реализованы функции управления ливневыми водами.
Таким образом, мы могли бы начать определять, влияют ли они на структуру потока."
Результаты исследования, недавно опубликованные в журнале Water Resources Research, были уникальными, поскольку они впервые задокументировали снижение яркости засушливых городских водотоков на Западе и показали, какую большую роль так называемые «потоки в засушливую погоду» играют в общей структуре речного стока. , питается конденсатом кондиционера, орошением газона, сточными водами очистных сооружений и другими менее известными источниками.
«Было немного странно видеть воду, попадающую в ручей и создававшую минимальный поток в тот день, когда обычно не было никакого потока», – сказала она. "Это то, что отличается от всего, что мы могли бы здесь увидеть, потому что на востоке есть постоянные потоки грунтовых вод."
Возможность обнаружить влияние усилий по управлению ливневыми водами на Западе выделяется как самое большое отличие для McPhillips. На востоке города намного старше, и муниципалитеты встраивают функции управления ливневыми стоками в существующую инфраструктуру ливневой канализации.
Это значительно затрудняет оценку успешности или неудачи инженерных функций, поскольку их может не хватить для обнаружения их воздействия ниже по течению.
«В частности, Финикс – очень молодой город, и муниципальные руководители были довольно дальновидными в том, что они построили средства защиты от наводнений по мере роста городской территории», – сказала она. «Там есть целые водоразделы с довольно значительным количеством водохозяйственных объектов. Было довольно интересно найти на Западе случаи, когда мы могли ясно видеть результат инженерных решений по управлению ливневыми водами."