기후 변화로 인해 도시 홍수가 증폭됨에 따라 지역사회가 '스펀지 도시'가 될 수 있는 방법은 다음과 같습니다.

“비가 오면 쏟아진다”는 말은 한때 나쁜 일이 집단적으로 일어나는 것을 비유한 말입니다.이제는 변화하는 기후에서 강수량에 대한 사실을 진술하고 있습니다.

미국 대륙 전역에 걸쳐 하루 동안 집중호우 현상이 발생했습니다. 점점 더 자주 발생하고 있어요, 증가하는 수분 수준을 보유할 수 있는 따뜻한 공기에 의해 연료가 공급됩니다.가장 최근에는 2024년 5월 초 휴스턴 북부 지역에 며칠 동안 30~50cm(12~20인치)의 비가 내렸습니다. 물에 잠긴 도로와 대피.

올해 초 샌디에이고 7cm(2.72인치)의 비를 받았습니다. 1월에22번의 피해로 거의 600채의 가옥이 피해를 입었고 약 1,200명 이재민 발생.2주 후 대기 강이 버려졌습니다. 로스앤젤레스에 5~10인치(12~25센티미터)의 비 내림, 광범위한 산사태를 일으키고 백만 명이 넘는 사람들에게 전력 공급을 중단했습니다.

이와 같은 사건은 소위 스폰지 도시에 대한 관심을 불러일으켰습니다. 이는 혁신적인 조경 및 배수 설계를 사용하여 유출수를 줄이고 늦추는 동시에 극한 날씨 동안 도시의 특정 부분이 안전하게 홍수가 발생하도록 허용하는 도시 홍수 완화에 대한 포괄적인 접근 방식입니다.스폰지 도시 기술은 훨씬 더 큰 폭풍으로 확장되고 거의 모든 도시 표면에 적용되어야 한다는 점에서 다른 빗물 관리 접근 방식과 다릅니다.

저는 수자원 엔지니어입니다. 연구 그리고 디자인 도시 폭우를 지속가능하게 관리하기 위한 전략.최근 홍수 사건에 대응하여 일부 미국에서는도시들은 스펀지 도시 개념을 우수 관리 계획에 통합하기 위한 조치를 취하기 시작했지만 이러한 프로젝트의 대부분은 아직 시범 단계입니다.이 개념이 도시 디자인의 새로운 표준으로 발전하려면 시 공무원과 개발자는 이 작업을 확장하고 가속화할 수 있는 방법을 찾아야 합니다.

폭풍우의 문제

미국 이후 100년 이상 동안도시들은 1800년대 중반에 중앙 집중식 하수 시스템을 설치하기 시작했고, 파이프를 통해 빗물이나 녹은 눈을 운반했습니다. 거리와 건물을 뛰어넘는다 – 인근 강이나 항구로.이 접근 방식은 지역 홍수를 줄였지만 인접한 수역을 오염시키고 하류의 홍수 위험을 더욱 악화시켰습니다.

1972년 깨끗한 물법 1983년까지 미국의 수역을 낚시와 수영이 가능하도록 설계했지만 그 목표를 달성하지 못했습니다.한 가지 주요 이유는 법이 처음에는 감소에만 초점을 맞추었기 때문입니다. 포인트 소스 – 인간 또는 산업 폐기물을 배출하는 파이프와 같이 식별 가능한 소스에서 발생한 오염 배출.

1980년대 후반에 의회는 다음과 같은 문제를 해결하기 위해 법을 개정했습니다. 비점형 또는 확산형 수질 오염원, 폭풍우를 포함하여.엔지니어들은 중금속과 같은 유해한 오염 물질이 이러한 입자에 달라붙는 것으로 여겨졌기 때문에 유출수의 "첫 번째 세척"에서 퇴적물을 포착하는 시스템을 설계하기 시작했습니다.

오늘날까지 미국에서는 친환경 인프라 및 기타 빗물 관리 관행이 이루어지고 있습니다.일반적으로 유출수의 처음 1~2인치(2.5~5cm)만 유지, 유지 또는 필터링하도록 설계되었습니다.개별적으로는 대규모 폭풍, 즉 대규모 폭풍 중에 생성된 모든 유출수를 포착할 수 없습니다. 기후변화로 인해 더 자주 발생.더욱이 도시 유역의 상당 부분을 집합적으로 나타낼 수 있는 작은 토지 구획에서는 빗물 관리가 필요하지 않은 경우가 많습니다.

이러한 모든 요소는 녹색 인프라의 홍수 위험 감소 능력을 제한합니다.

인프라 녹색화, 조금씩

'스펀지 시티'라는 용어 중국에서 유래 2010년쯤이지만 미국에서는도시에는 1970년대부터 유사한 아이디어를 채택 강과 하천의 수질을 개선합니다.

2000년대 초반에는 빗물을 여과하고 흡수할 수 있는 커뮤니티를 설계한다는 아이디어가 알려지게 되었습니다. 녹색 인프라.규제 기관과 공공 기관은 이를 준수를 위한 잠재적으로 비용 효과적인 전략으로 간주했습니다. 연방 깨끗한 물 규정.기존 빗물 하수 시스템이 개울, 호수, 강으로 직접 배출되는 도시에서는 녹색 인프라가 빗물이 수로로 흘러 들어가기 전에 오염 물질을 걸러낼 수 있는 잠재력을 가지고 있었습니다.

주로 북동부와 중서부의 수백 개 도시에서 빗물과 폐수가 발생합니다. 같은 하수관으로 운반됨.녹색 인프라는 빗물을 하수 시스템에서 땅에 스며들 수 있는 곳으로 전환시키는 전략을 제공했습니다.이는 하수 시스템이 범람하여 배출될 가능성을 줄이는 데 도움이 되었습니다. 처리되지 않은 우수 및 폐수 지역 해역으로.

필라델피아, 뉴욕, 신시내티, 샌프란시스코, 워싱턴 D.C. 클리블랜드, 미주리 주 캔자스시티 등의 도시에는 수십억 달러를 썼다 지난 20년 동안 빗물 정원, 녹색 지붕, 투수성 포장 도로, 건설된 습지 및 기타 현장 규모의 빗물 통제 조치를 통해 개발된 경관을 개조했습니다.그러나 이러한 시스템의 대부분은 수질 오염이 가장 많이 발생하고 대규모 폭풍을 관리할 수 있는 규모가 아닌 지역에 설치되었습니다.

가장 좋은 경우에는 공공 소유 토지에 녹색 인프라가 설치되어 있으며 신규 또는 재설계된 대규모 개발에 필요합니다.전체적으로 도시 유역 지역의 상당 부분을 차지하는 소규모 개인 소유 토지에 녹색 인프라를 통합하는 것이 훨씬 더 어렵다는 것이 입증되었습니다.

일부 도시에서는 필요한 빗물 처리 시스템이나 빗물이 하류 및 인접 건물에 홍수를 일으킬 수 있는 극적인 방식에 대한 분석 없이 일부 새로운 개발이 여전히 승인됩니다.그리고 많은 도시에서는 소규모 토지에서 발생한 빗물이 처리 없이 파이프 하수 시스템으로 흘러 들어가는 것이 허용됩니다.이러한 구획이 같은 지역에 많이 있는 경우 이러한 일반적인 관행은 하류 홍수 위험을 증가시킬 수 있습니다.

모든 표면이 중요합니다

~ 안에 드렉셀 대학교 내 연구실 우리는 필라델피아 남서부의 Eastwick 지역의 홍수에 대한 해결책을 연구하고 있습니다.이 동네는 77평방마일 규모의 교외 유역 하류 끝에 위치해 있습니다.상류에 비가 많이 내리면 Eastwick이 범람합니다.2020년에는 열대성 폭풍 이사이아스가 일부 주택에 홍수를 일으켰습니다. 4피트(1.2미터) 이상의 물.

우리의 컴퓨터 모델은 유역 불투수 표면의 65%에서 유출되는 유출수를 처리할 수 있는 기존의 녹색 인프라가 마련되어 있었다면 Isaias로 인해 Eastwick이 홍수를 일으키지 않았을 것임을 시사합니다.그러나 이는 상류 지역 사회가 계획의 일환으로 계획하는 것보다 5배 더 많은 치료입니다. 주정부가 의무화한 우수 오염물질 저감 계획.

일부 비평가들은 이러한 수준의 녹화가 기술적으로, 물류적으로, 사회적으로 실현 가능하지 않다고 말합니다.그러나 스폰지 도시라는 개념이 현실이 되려면 도시는 결국 거기에 도달하는 방법을 알아내야 할 것입니다.

65%에 도달하려면 이 도시에서는 거의 모든 옥상, 주차장 및 도로 표면에서 나오는 유출수를 어떤 형태로든 녹색 기반 시설로 처리해야 합니다.지상에 새로운 빗물정원과 습지를 위한 전용 공간이 제한되어 있는 경우, 주차장은 물이 지하로 통과할 수 있는 투과성 아스팔트나 콘크리트로 개조될 수 있습니다.옥상은 다음과 같이 변경될 수 있습니다. 빗물을 가두어 유지하는 식생 녹색 지붕.

이 스펀지 도시 비전에서는 도로 표면 아래에 건설된 공원과 휴양지로 폭우를 유도하고 극한의 날씨에도 안전하게 범람하도록 설계하여 거리를 재구성할 것입니다.기존 자연 지역은 빗물 저장을 위해 활용되어 생태계를 강화할 것입니다.

극심한 강우가 발생하는 위치에 따라 이러한 시스템은 자연 생태계에서 발견되는 모듈성과 중복성을 모방하여 개별적으로 또는 함께 작동할 수 있습니다.

돈 찾기

스펀지 도시에서는 모든 표면이 안전하게 침수될 수 있는 공간과 연결되어야 합니다.전통적인 녹색 인프라에서 스펀지 도시로 발전하려면 비가 내릴 때마다 이러한 종류의 솔루션을 적용하는 통합 정책, 계획 및 인센티브가 필요합니다.

주차장은 물이 차오르고 천천히 물이 흘러내리도록 설계될 수 있습니다.농구장, 공원, 광장, 심지어 거리에서도 규정된 대로 덴마크 코펜하겐의 Cloudburst 관리 계획.

이러한 건축 환경 변화는 빗물 처리 시설로는 완전히 자금을 조달할 수 없습니다.이러한 조직은 어지러울 정도로 다양한 규제 요건에 직면해 있으며 고객의 지불 능력 이상으로 요금을 인상할 수 없습니다.

더 많은 돈을 모으는 한 가지 방법은 도로, 공원, 학교 운동장 및 연방 자금을 유치하는 기타 공공 토지의 업그레이드를 담당하는 시 기관 간의 협력을 통해 이루어질 수 있습니다. 뉴욕시의 Cloudburst Resiliency 프로젝트..어떤 경우에는 제3자로부터 자금을 지원받아 노력을 보완할 수도 있습니다.한 가지 예는 다음과 같습니다 뉴욕시와 공공 토지 신탁 간의 협력 지역 홍수를 줄이기 위해 Bronx 학교 운동장에 친환경 인프라 기능을 추가합니다.

도시는 또한 사유지의 기존 빗물 관리 시스템을 개조하고 확장하기 위한 인센티브를 제공할 수도 있습니다.현장 빗물 관리 기회가 부족한 인근 부동산 소유자에게 잔여 용량을 판매하기 위해 거래 시스템을 설정할 수 있습니다.

이 전략은 저렴하지는 않지만 활동하지 않는 것도 아닙니다.내륙홍수 1980년부터 2022년까지 1,779억 달러의 피해를 입혔습니다., 수십억 달러 규모의 재난은 다음과 같습니다. 기후변화로 인해 더 자주 발생.

기상 이변이 더욱 널리 퍼지면서 도시 계획 및 설계 표준이 스폰지 도시 개념을 포함하도록 발전할 것으로 기대합니다.그리고 빗물 관리에 대한 이러한 보다 강력한 접근 방식은 모든 종류의 지방자치단체 및 민간 설계 및 개발 결정에서 계속해서 두드러지게 나타날 것입니다.