Što su to prirodni kanali (bioswale) i zašto su važni u gradovima?

Što su to prirodni kanali (bioswale) i zašto su važni u gradovima?
Bioswale, Izvor: The Klausing Group

Sam naziv Bioswale dolazi od dvije riječi: “Bio” – odnosi se na biološke procese i prirodne elemente poput vegetacije, tla i mikroorganizama koji pomažu u filtriranju i apsorpciji vode, i “Swale” – engleski izraz koji označava blago udubljeni kanal ili jarak koji usmjerava i odvodi vodu. Dakle, Bioswale doslovno znači “biološki jarak” ili “prirodni kanal” za upravljanje oborinskim vodama na ekološki održiv način.

U nastavku teksta ćemo ove biološke jarke ili prirodne kanale jednostavno zvati uvriježenim međunarodnom izrazom bioswale.

U sustavima bioswalea, voda koja otječe s krovova i cesta ne otječe u kanalizaciju, već se umjesto toga vodi u bioswale preko nadzemnih oluka i/ili jaraka. Bioswales se mogu ugraditi u zelenu infrastrukturu i mogu pomoći u poboljšanju bioraznolikosti i kvalitete života.

Bioswale je jarak s vegetacijom i poroznim dnom, a evo kako funkcionira

Gornji sloj sastoji se od poboljšane zemlje s biljkama. Ispod tog sloja nalazi se sloj šljunka ili peleta od pečene gline upakirane u geotekstil. Ovi materijali imaju velike prazne prostore koji omogućuju otjecanje kišnice. Sloj je pakiran u geotekstil kako bi se spriječilo začepljenje sloja muljem ili korijenjem. Infiltracijska cijev/odvodna cijev nalazi se ispod drugog sloja.

Kako bi se spriječilo prelijevanje bioswalea tijekom jakih oborina, dodaju se preljevi koji se spajaju izravno na infiltracijsku, odnosno odvodnu cijev. Kiša se infiltrira u tlo preko jarka i nabijenog sloja. Ako se voda digne iznad razine preljeva, voda teče kroz njega do odvodne cijevi.

Dimenzije bioswalea trebale bi biti dovoljne da se to dogodi ne više od jednom svake dvije godine. Ako se i odvod i preljev napune, bioswale djeluje kao nadzemni sustav odvodnje i vodi vodu izravno u površinske vode.

Mastbos, Ruwenbos Enschede
Mastbos, Ruwenbos Enschede, The Netherlands © Floris Bogaard
Dimenzije većine bioswatela su dizajnirane na takav način da se voda od jakih kiša infiltrira u tlo unutar 24 sata

U većini slučajeva, bioswale će služiti kao sustav nadzemne odvodnje samo jednom svakih 25 godina. To znači da bioswale sustavi moraju uvijek biti povezani s površinskom vodom. Drenažni sustav također služi za transport vode iz područja tla s niskim kapacitetom infiltracije u područja s povoljnijim kapacitetom infiltracije.

Zimi, kada su vodostaji visoki, infiltracijska/odvodna cijev također služi kao sustav odvodnje. Za iskorištavanje drenažne funkcije i za regulaciju razine podzemne vode, crpni/revizijski odvodi mogu se ugraditi u bioswale, iz kojih se voda može odvoditi.

Propusnost i struktura tla jako se razlikuju od jednog mjesta do drugog, pa čak i u različitim dijelovima pojedinih mjesta. Struktura tla i razine podzemne vode moraju se utvrditi prije nego što se može odabrati bioswale sustav za odvodnju kišnice.

.

Section shows the dry bioswale with ground improvement, aggregate surrounded by geotextile and in case of an overflow the glutton with te drain tube within the aggregate
Shema presjeka bioswale kada je suha – Izvor: atelje GROENBLAUW
Section shows the full bioswale with ground improvement, aggregate surrounded by geotextile and in case of an overflow the glutton with te drain tube within the aggregate
Shema presjeka bioswale kadapada kiša – Izvor: atelje GROENBLAUW
PRIMJER DOBRE PRAKSE: Danas postoji više od 500 stambenih područja s bioswalesima raširenih diljem Nizozemske, a jedno od njih je grad Enschede

Istraživanja također pokazuju da bioswales nastavljaju dobro funkcionirati čak i u ekstremnim vremenskim uvjetima kao što je suša i u nizinskim područjima Nizozemske s prosječno visokom razinom podzemne vode i niskom propusnošću tla.

Gotovo svaki stvoreni bioswale sustav zahtijeva nadzemnu drenažu, budući da je većina dijelova Nizozemske relativno ravna, a razine podzemne vode relativno visoke. Podzemni odvodni sustavi za oborinske vode smješteni su prenisko da bi se pravilno spojili na sustave bioswale.

Najviša moguća razina podzemne vode na kojoj se može uvesti bioswale sustav je -1,5 metara, a po mogućnosti čak -2 metra (vidi presjek).

Ceste kojima prolazi više od 1000 vozila u 24 sata moraju uvijek imati priključak na kanalizacijski sustav

Površina potrebna za izgradnju bioswale sustava je otprilike 10% ukupne povezane i popločane površine nove četvrti. Dosadašnja iskustva u nizozemskom gradu Enschedeu pokazuju da obale bioswale-a ne smiju biti strmije od 1:3 kako bi se omogućila košnja.

Bioswale sustav može se kombinirati sa zelenim objektima u okrugu. Kada se kombiniraju, bioswales i zeleni objekti ne zauzimaju više prostora od uobičajenog uređenja okoliša u četvrti.

© Enschede Stedenbouw & Architectuur

Prirodni bioswales

Sadnja posebno prikladne vegetacije u bioswalesima može im omogućiti da igraju veću ulogu u poboljšanju bioraznolikosti mjesta ili grada, te im daje raznolikiji i ugodniji izgled.

Prirodno dizajnirani bioswale-ovi mogu igrati ulogu ekoloških poveznih zona u četvrtima i gradovima. Ono što je posebno važno je da se vegetacija uzdigne dovoljno visoko da zaštiti i prikrije kretanje malih sisavaca, vodozemaca i insekata, kao što su leptiri i skakavci.

Namjerno dizajnirane i povezane zeleno-plave vene koje prolaze kroz grad od velike su važnosti za bioraznolikost i kvalitetu života mjesta ili grada.

Raznolika vegetacija je poželjna

Za razliku od onoga što je sada uobičajena praksa, više bi se u njihovom dizajnu moglo koristiti biljaka koje su prilagođene fluktuirajućim razinama vode kao što se prirodno događa u dolinama potoka i duž obala. Najčešći izbor sada su jake travne smjese koje mogu preživjeti hodanje po njima i dulja sušna razdoblja. Ove travne smjese manje su sposobne preživjeti dugotrajna vlažna razdoblja.

Raznolikija vegetacija, s travom za igru ​​i višim biljkama za raznolikost flore i faune, doprinijet će estetskoj privlačnosti bioswalesa. Bioswales tada može ispuniti više funkcija nego samo upravljanje vodom.

Raznolikija vegetacija također poboljšava korijenski sustav u tlu, koji će dugoročno ostati propusniji. Međutim, povećani volumen postrojenja smanjit će skladišni kapacitet za 1% (što je zanemariv iznos).

Prvenstveno prirodni bioswales zahtijevaju različite vrste održavanja. Dok je one zasijane travnim smjesama potrebno kositi barem jednom tjedno u vegetacijskoj sezoni (26 puta godišnje), prirodnije stjenke zahtijevaju manje rutinskog održavanja, ali više pažnje u pogledu stelje.

EVA-Lanxmeer, Culemborg, The Netherlands – Source: atelier GROENBLAUW, Madeleine d’Ersu

Brojni pozitivni učinci
Vodena misija

Bioswales su izvrstan instrument za poboljšanje urbanih vodovodnih sustava. Pravilno dizajniran bioswale sustav štiti kišnicu i omogućuje joj da se infiltrira, što smanjuje prelijevanje, poboljšava kvalitetu površinske vode i sprječava isušivanje tla. U razdobljima plavljenja podzemnih voda, mogu poslužiti kao sustavi odvodnje.

Toplinski stres

Područja sa sustavima biološke zaštite imaju zeleno-plave vene koje prolaze kroz njih i mogu pomoći u smanjenju toplinskog stresa. Taj se učinak može pojačati sadnjom pomno odabrane vegetacije uzduž bioswale sustava.

Kvaliteta zraka

Vodene površine i površine vegetacije imaju mali pozitivan utjecaj na kvalitetu zraka, posebice vezanjem čestica.

Sudjelovanje u zajednici

Ako se bioswale sustavi koriste u stambenim okruženjima, stanari moraju biti unaprijed obaviješteni i stalno informirani. Procjena sustava bioswale u Enschedeu pokazala je da odgovarajuća edukacija o sustavu dovodi do visoke razine prihvaćanja i veće svijesti o tome kako se koriste proizvodi za čišćenje i drugi zagađivači okoliša.

Građani moraju biti uključeni u planiranje i izgradnju sustava biološke zaštite u novim razvojnim projektima i situacijama restrukturiranja. Sam sustav bioswale bi po mogućnosti trebao biti realiziran na javnoj površini.

Neki od dovodnih oluka koji vode vodu iz nadzemnih oborinskih odvoda do biosvale prolaze preko zemljišta u privatnom vlasništvu. Projekt, veze privatnog s javnim zemljištem i održavanje privatnog zemljišta potrebno je dogovoriti sa stanovnicima.

Prošla iskustva sa sustavom bioswale u okrugu Oikos u Enschedeu, čiji je dio realiziran na zemljištu u privatnom vlasništvu, manje su pozitivna. Gospodarenje od strane privatnih osoba i zemljištem u privatnom vlasništvu je osjetljivo.

Estetska vrijednost

U većini slučajeva stanovnici smatraju vegetaciju i vodu pozitivnim elementima. Isto vrijedi i za bioswale sustave. Bioswales s raznolikijom vegetacijom percipiraju se kao još pozitivniji. Oni koji variraju od trave s raznolikijom vegetacijom mogu se percipirati kao cvjetne vene koje prolaze kroz okrug.

Međutim, zahtijevaju pravilno održavanje: inače se mogu brzo onečistiti otpadom i psećim izmetom. Preporučljivo je ocrtati posebna područja za šetnju pasa.

Suradnja

Budući da kombinira zelenu površinu s objektom za skladištenje kišnice i odvodnju, nekoliko je gradskih i/ili općinskih odjela uključeno u projekt od dizajna do realizacije i tijekom cijelog životnog vijeka. Osim toga, tu su i vodni odbori, graditelji, vlasnici kuća i stanovnici. To zahtijeva koordinaciju ne samo u proračunskom smislu i u smislu obveza, već i tijekom održavanja. Dok najveći potencijal za uspjeh projekta leži u kombinaciji funkcija, tu leži i najveća šansa za neuspjeh.

Upravljanje

U Enschedeu, kako bi se spriječilo začepljenje ili onečišćenje bioloških cijevi, otpadno lišće i otpaci uklanjaju se, a preljevni odvodi se čiste dvaput godišnje, a sustav odvodnje se jednom godišnje čisti crijevom.

Politike posipavanja cesta moraju uzeti u obzir sustav bioswalea. U većini slučajeva to neće predstavljati probleme, jer je većina glavnih cesta spojena na kanalizacijski sustav.

Biosvale gdje se sije trava potrebno je kositi u prosjeku jednom u petnaest dana, dok prirodne biosvale treba kositi dva puta godišnje. Trava se ne mora uklanjati – potrebno je ukloniti organsku tvar iz prirodnih biosfera. Tijekom cijele godine, bioswales s travom su četiri puta skuplji od prirodnih bioswalesa u smislu košnje.

Troškovi

Općenito, ugradnja oborinske kanalizacije je 50% skuplja od bioswale sustava po priključenom m2. Bioswale sustav je 40% skuplji u smislu održavanja.

Treba napomenuti da su troškovi održavanja bioswalea jednim dijelom troškovi održavanja i upravljanja zelenilom koji se također trebaju izvršiti na konvencionalnom kanalizacijskom sustavu.

Pri primjeni prirodno prihvatljivih bioswale sustava troškovi se smanjuju zbog manje učestalosti košnje (2x umjesto 26 puta godišnje).

Korištena literatura:

Boogaard F., Roest A.; Leren van twintig jaar wadi’s in Nederland; Land+Water, 2020

Boogaard F., Jeurink N. & Gels J.; Vooronderzoek natuurvriendelijke wadi’s, inrichting, functioneren en beheer, RIONED/Stowa, Utrecht/Ede, 2003

Boogaard F., Bruins G., Wentink R.; Wadi’s – Aanbevelingen voor ontwerp, aanleg en beheer; Stichting RIONED, Ede, 2006