In un momento in cui molti comuni stanno cercando di controllare le acque piovane urbane investendo pesantemente in infrastrutture verdi, come stagni di qualità dell'acqua, bacini di infiltrazione, pavimentazione porosa e piantagioni ripariali:un nuovo studio suggerisce che questi costosi sforzi potrebbero non avere un grande impatto.

I risultati della ricerca sono particolarmente illuminanti perché l'intensità dei temporali è in aumento, e la gestione delle acque piovane urbane è più importante che mai, noto membro del team di ricerca Jonathan Duncan, professore assistente di idrologia, Facoltà di Scienze Agrarie, Penn State.

"Nessuno vuole sentire questo, ma abbiamo un alto livello di fiducia nei nostri dati e nel disegno sperimentale che ha ridotto la variabilità tra i bacini idrografici che abbiamo studiato, " ha detto. "Alcuni altri studi hanno suggerito questo, ma non sono stati condotti con i dati idrologici dettagliati su scala di spartiacque che avevamo. La linea di fondo è che non siamo stati in grado di rilevare alcuna differenza nei flussi creati dalla gestione delle acque piovane".

La ricerca è stata unica perché è stata condotta nello spartiacque Dead Run nella contea di Baltimora, nel Maryland, "lo spartiacque urbano più intensamente misurato al mondo, "Secondo Duncan.

Di conseguenza, i ricercatori sono stati in grado di esaminare due decenni di dati ecologici relativi ai flussi di acque piovane. "Ci sono cinque stazioni di misurazione all'interno di uno spartiacque di 6 miglia quadrate - altre città sono fortunate se ne hanno alcune - e ce ne sono sei proprio all'interno di questo spartiacque secondario a Baltimora, "Duncan ha detto. "Quindi, è consentito per una migliore comprensione meccanicistica dell'idrologia urbana."

Per giungere alle loro conclusioni, i ricercatori hanno analizzato la risposta idrologica - la variazione del volume e dei tempi di deflusso - in tre piccoli, subacquei urbani altamente impermeabili agli eventi piovosi "pulsanti". Ciò ha permesso loro di valutare come la gestione tradizionale delle acque piovane altera gli idrografi urbani, che sono grafici che mostrano il flusso di flusso rispetto al tempo.

I bacini idrografici variano nella copertura della gestione delle acque meteoriche dal 3% al 61% e nelle superfici impermeabili dal 45% al ​​67%. Queste superfici idrorepellenti includono tetti di edifici, strade, autostrade e parcheggi. Per lo studio, i ricercatori hanno selezionato una serie di eventi temporaleschi che hanno coinvolto un singolo impulso di pioggia, con oltre il 96% delle precipitazioni totali erogate in 60 minuti.

Il team di ricerca ha utilizzato i dati sulle precipitazioni medie dei bacini idrografici, generato da radar locali, individuare gli "ietogrammi" delle tempeste locali, rappresentazioni grafiche della distribuzione dell'intensità delle precipitazioni nel tempo, per ciascun evento in ciascun bacino idrografico. quella regolazione, Duncan ha sottolineato, ha migliorato la comparabilità dei bacini idrografici perché ha compensato l'estrema variabilità dell'intensità delle precipitazioni di eventi temporaleschi di breve durata.

In risultati recentemente pubblicati in Processi idrologici , i ricercatori hanno riferito che, nonostante le notevoli differenze nella frazione dell'area del bacino idrografico che drena verso le caratteristiche di gestione delle acque piovane tra i tre affluenti della sorgente studiati, non hanno trovato prove evidenti che la gestione delle acque piovane abbia causato una riduzione significativa del volume o della tempistica dei flussi di picco delle tempeste.

La risposta idrografica per i tre bacini idrografici è stata notevolmente uniforme nonostante i contrasti nella gestione delle acque piovane, copertura impermeabile e modelli spaziali di uso del suolo, hanno scritto sul giornale.

"I nostri risultati forniscono ulteriori prove al lavoro di ricercatori precedenti che suggeriscono che la gestione delle acque piovane è meno efficace nel ridurre il deflusso urbano di quanto comunemente si supponga, "Duncan ha detto. "In questi bacini idrografici, riteniamo che la percentuale di superfici impermeabili possa avere un'influenza maggiore sul volume di ruscellamento rispetto alla percentuale di copertura della gestione delle acque piovane".

Duncan ha spiegato che, storicamente, le comunità hanno utilizzato infrastrutture grigie:sistemi di bacini di detenzione per trattenere l'acqua e grondaie, tubi e tunnel:per spostare le acque piovane lontano da dove vivono le persone verso impianti di trattamento o corpi idrici locali. Ma l'infrastruttura grigia in molti comuni del paese sta invecchiando, e la sua capacità di gestire grandi volumi di acqua piovana sta diminuendo.

Per vincere questa sfida, molte comunità stanno installando sistemi di infrastrutture verdi per rafforzare la loro capacità di gestire le acque piovane. Le infrastrutture verdi assorbono e filtrano le acque piovane dove cadono. Sebbene negli ultimi anni ci sia stata una tendenza verso le infrastrutture verdi, comprende ancora una piccola percentuale dell'area totale del bacino trattato nello studio di Baltimora, con la maggior parte della gestione delle acque piovane essendo stagni di detenzione tradizionali.

Il Congresso ha promulgato la legge sul miglioramento delle infrastrutture idriche nel 2019, che definisce le infrastrutture verdi come "l'insieme di misure che utilizzano sistemi di piante o suolo, pavimentazione permeabile o altre superfici o substrati permeabili, raccolta e riutilizzo delle acque piovane, o paesaggistica da conservare, infiltrarsi, o evapotrano le acque piovane e riducono i flussi verso le reti fognarie o verso le acque superficiali".

Le infrastrutture verdi hanno molti co-benefici, come il sequestro del carbonio e la riduzione dell'effetto isola di calore urbana, Duncan ha notato. "Con l'aumentare della quota di infrastrutture verdi, prima capiamo se è più efficace nella gestione del deflusso della scala dei bacini idrografici rispetto alle pratiche tradizionali delle acque piovane, meglio è, " Egli ha detto.