Рост уровня грунтовых вод из-за изменения климата представляет серьёзную угрозу для прибрежных городов, — говорит доцент кафедры наук о Земле Университета Род-Айленда Кристофер Руссониелло. Руссониелло и его коллеги недавно опубликовали комментарий, в котором подчёркивают опасности, часто упускаемые из виду при планировании городской инфраструктуры.
В статье «Невидимые угрозы грунтовых вод для прибрежной городской инфраструктуры», опубликованной в журнале Nature Cities, выделены три опасности для инфраструктуры, которые часто не обсуждаются: повышение уровня грунтовых вод, засоление грунтовых вод и комплексные изменения грунтовых вод, связанные с деятельностью человека и климатом.
Угрозы для инфраструктуры
К затронутой инфраструктуре относятся:
* дороги;
* канализация;
* септические системы;
* подземные газовые и электрические линии;
* фундаменты зданий.
Другие типы городской инфраструктуры уязвимы к коррозии из-за проникновения солёной воды, включая подземные трубы и резервуары.
«Я думаю, мы пришли к пониманию того, что грунтовые воды играют более значительную роль в поверхностном затоплении и других опасностях, с которыми сталкиваются городские сообщества, чем предполагалось изначально», — сказал Руссониелло.
Необходимость мониторинга и решений
«Большая часть предыдущих исследований грунтовых вод вблизи побережья была сосредоточена на более сельских условиях — например, как повышение уровня грунтовых вод повлияет на септические системы или как это повлияет на природные условия на южном побережье Род-Айленда», — отмечает Руссониелло.
Изменения грунтовых вод, связанные с климатом, могут повлиять на способность города защитить свою инфраструктуру. Повышение уровня грунтовых вод и их засоление в прибрежных городах могут повредить подземную инфраструктуру, нарушить работу систем сточных вод, уменьшить поверхностный дренаж и сделать грунтовые воды непригодными для питья.
Решения
Решения могут включать:
* использование коррозионно-стойких труб или армирование бетона в зонах риска;
* улучшение дренажа или систем осушения;
* разработку графиков размещения и откачки скважин, которые ограничивают эти проблемы.
Существуют возможности для мониторинга уровней грунтовых вод и динамики солёности с помощью геофизических исследований и многоуровневых скважин, оснащённых датчиками электропроводности и давления воды.
«С данными, которые мы имеем, показывающими, как эти изменения могут повлиять на нашу стареющую городскую инфраструктуру, по мере изменения климата и продолжения повышения уровня моря, я надеюсь, что это станет призывом к действию и призывом к позитивным изменениям», — сказал Руссониелло.
Руссониелло является частью команды исследователей под руководством профессора Эри Утиды из Университета Род-Айленда, изучающей наводнения в городе Уоррен, Род-Айленд, при поддержке гранта NSF EPSCoR. В многогосударственное сотрудничество также входят исследователи из Южной Каролины и Делавэра.
По сравнению с сайтами в двух других штатах, Уоррен, который является более урбанизированным и не полагается на грунтовые воды или септические системы, является прекрасным примером того, как потенциальные климатические угрозы, связанные с грунтовыми водами, могут быть упущены из виду, пока они не начнут влиять на инфраструктуру.
«Мы объединили усилия социальных учёных, экспертов по грунтовым водам и инженеров, чтобы попытаться понять проблемы и приоритеты сообщества и определить, какие виды адаптации они могут реализовать», — говорится в сообщении.
Результаты исследований могут привести к обновлению руководств, кодексов и материалов, которые повысят устойчивость прибрежной городской инфраструктуры к меняющимся условиям грунтовых вод с использованием решений, основанных на природе, или технических решений.
Для продвижения понимания, прогнозирования и предотвращения необходимо запустить новые исследовательские программы, которые включают городское планирование, социальные науки, экологические науки, гражданское строительство, материаловедение, прибрежные науки и гидрогеологию.