Ожидается, что изменение климата приведет к ухудшению погодных условий, включая более продолжительные засухи и более интенсивные штормы влажной погоды.
Городские районы, имеющие большие непроницаемые площади и комбинированные канализационные системы, особенно уязвимы к сильным дождям, поскольку их системы сбора и очистки не всегда могут транспортировать и обрабатывать сточные воды со скоростью их поступления. Это приводит к комбинированным перетоком сточных вод, которые наносят экологический и экономический вред.
В недавней исследовательской работе учёные об увеличении числа наводнений, и дальнейшее изменение климата вызовет лишь проблемы управления ливневыми стоками в городах. Постоянно расширяющиеся городские системы мира также усугубляют проблему управления ливневыми стоками, поскольку природные территории, которые могут удерживать и просачиваться в ливневую воду, заменяются непроницаемыми поверхностями.
Потеря природных территорий создает дополнительную нагрузку на оставшиеся зелёные городские территории для предоставления эко системных услуг и может повлиять на приток воды в подземные воды через инфильтрацию и атмосферу через испарение. Это, в свою очередь, может повлиять на региональный климат путем изменения уровня грунтовых вод, засоления почв и структуры осадков. Городской климат не уникален, поскольку отличается от сельского и пригородного климата, а управление городским ландшафтом без ущерба для местного или регионального климата может повысить ценность сообщества за счет сохранения ценных, эко системных услуг. Например, биоразнообразия растений, связывания углерода и визуальной привлекательности. Управление ливневыми стоками это не только вопрос, связанный с управлением ливневыми стоками, но и вопрос качества воды. Сток ливневых вод может содержать много загрязняющих веществ, включая взвешенные твердые частицы, питательные вещества и тяжелые металлы.
Поскольку требования к очистке становятся все более строгими, охрана окружающей среды оценивает, что модернизация технологий очистки, включающая усовершенствованное удаление питательных веществ на очистных сооружениях по всей территории, может стоить от пяти миллиардов долларов в год.
Однако по мере развития методов очистки возрастают выбросы, потребление ресурсов и затраты, что приводит к компромиссам между негативным воздействием на окружающую среду в различных пространственных масштабах и выгодами для качества воды на местах.
Такое сочетание изменения климата, урбанизации и более строгих стандартов качества воды создает идеальный шторм для управления ливневыми стоками в городах. Многие муниципалитеты пытаются решить эти проблемы путем модернизации своей инфраструктуры ливневых вод.
Модернизация может проводиться как с зеленой, так и с серой инфраструктурой.
- Серая инфраструктура, традиционный метод управления ливневыми стоками, который быстро отводит ливневые стоки за пределы объекта, включает в себя: ливне отводчики, непроницаемые тротуары, резервуары, трубы и каналы, а также изменения на водоочистных сооружениях. Это может быть сделано на очистных сооружениях путем увеличения их пропускной способности, хотя этот вариант является дорогостоящим по сравнению с модернизацией системы содержания под стражей и удержания.
Резервуары для хранения и глубокие туннели, которые временно хранят сточные воды, также могут быть установлены для использования во время сильных штормовых явлений. Как только очистные сооружения смогут очистить излишки, содержащиеся под стражей сточные воды, могут быть откачаны на очистные сооружения.
- Другим методом модернизации системы управления ливневыми стоками является использование малоэффективных методов развития, известных также как зеленая инфраструктура, которая управляет ливневыми стоками у источника с помощью естественных гидрологических процессов. Эти варианты увеличивают проникновение в городские районы проницаемых тротуаров, доступов, инфильтрационных плантаторов, зеленых крыш, водоотводящих устройств, дождевых садов и многое другое.
Эти стратегии направлены на поддержание естественных гидрологических циклов, таких как инфильтрация, посредством создания зеленой инфраструктуры. Вместо отвода ливневых стоков в комбинированную канализационную систему, зеленая инфраструктура управляет ливневыми стоками на месте и имеет много других экологических преимуществ для городской среды.