Soluzioni basate sulla natura in un parco urbano della Guyana per mitigare il rischio di alluvioni e migliorare la resilienza della comunità
La città di Guyuan, in Cina, ha dovuto affrontare problemi crescenti di inondazioni e altri problemi ambientali a causa della rapida urbanizzazione. Questi problemi sono stati esacerbati da eventi piovosi estremi attribuiti al cambiamento climatico. In risposta, nel 2014 la Cina ha introdotto la Sponge City Initiative per mitigare gli impatti negativi.
Nell'ambito di questa iniziativa, è stato progettato e costruito uno Sponge City Park nella città di Guyuan, lungo il fiume Qingshui. Il parco ha integrato diverse considerazioni, tra cui la mitigazione delle inondazioni urbane, la protezione delle aree ripariali, la ritenzione delle acque piovane e l'offerta di spazi ricreativi.
Con la costruzione di questo parco a tema torrentizio, lo spazio aperto di un tempo si è trasformato in un'attrazione locale, consentendo ai residenti di avere accesso diretto ai corpi idrici e di godere della bellezza della natura. Inoltre, il parco svolge un ruolo cruciale nel migliorare la resilienza urbana e l'adattamento ai cambiamenti climatici in tutta la città, allineandosi agli obiettivi più ampi della Sponge City Initiative.
Contesto
Sfide affrontate
Il progetto deve affrontare tre sfide significative:
1: problemi di drenaggio e inondazioni: La frequenza delle inondazioni fluviali è aumentata a causa di fattori quali l'aumento delle superfici impermeabili, l'inadeguata considerazione degli aspetti idrologici e idraulici, l'erosione dei corsi d'acqua, l'inefficacia delle norme di gestione delle pianure alluvionali e il degrado delle zone ripariali causato dall'urbanizzazione.
2: Spazio aperto insufficiente: Il sito del progetto è situato in una regione altamente sviluppata della città di Guyuan, con una scarsità di spazi aperti. Nonostante la presenza di numerose comunità di grandi dimensioni nell'area, la disponibilità di parchi locali e aree ricreative è inadeguata, non riuscendo a soddisfare le esigenze della popolazione.
3: Biodiversità e qualità del paesaggio: Il rapido ritmo di urbanizzazione e la presenza di infrastrutture grigie obsolete hanno portato a un declino della biodiversità. È urgente migliorare la qualità del paesaggio per migliorare l'estetica e la diversità ecologica dell'area.
Posizione
Processo
Sintesi del processo
Il processo di progettazione e realizzazione del progetto è un avanzamento completo, in cui ogni elemento interagisce con l'altro. Tutti gli elementi sono essenziali per raggiungere molteplici obiettivi su una solida base comune di indagine e mappatura delle inondazioni. Inoltre, tutti gli esperti nella gestione delle acque meteoriche, nella modellazione idronica, nella progettazione del paesaggio e nella conservazione dell'ecosistema sono coinvolti in questo progetto con i concetti di NbS e Sponge City concordati reciprocamente.
Blocchi di costruzione
Condurre una buona indagine sul sito e una modellazione delle alluvioni
Durante la fase iniziale del progetto, è stata creata una mappa completa del rischio di alluvione urbana utilizzando GIS e HEC-RAS. Questa mappa comprende sia il fiume che l'estesa area metropolitana di Guyuan, che si estende per oltre 150 chilometri quadrati. Il modello cattura efficacemente dati cruciali come la velocità delle piene, le aree di inondazione, la durata e altre informazioni vitali, gettando una solida base per un processo decisionale informato e per efficaci strategie di mitigazione delle inondazioni.
Fattori abilitanti
Grazie al prezioso supporto del governo locale e del dipartimento di rilevamento, siamo riusciti a ottenere dati raster ad alta definizione per rappresentare con precisione la topografia del sito. Con una risoluzione di 0,5 m, che supera gli standard dei progetti tipici, queste informazioni topografiche dettagliate sono di grande utilità per tutte le fasi del progetto, comprese la progettazione e la realizzazione.
Lezione imparata
La visualizzazione dei risultati della modellazione gioca un ruolo cruciale nel migliorare la comprensione dei problemi di inondazione, in particolare per i clienti. Questa chiara visualizzazione diventa un fattore cruciale per ottenere l'approvazione delle misure di mitigazione necessarie.
Aumentare la capacità di mitigazione delle inondazioni e la resilienza
L'approccio progettuale per il canale di esondazione sembra ben congegnato. La deviazione dell'acqua attraverso uno sbarramento in due percorsi in base all'intensità delle precipitazioni consente di adattarsi alle diverse condizioni di piena.
Al di sotto del livello di inondazione quinquennale, l'acqua viene indirizzata lungo una diramazione verso una zona umida, che funge da mezzo per la depurazione naturale e l'infiltrazione dell'acqua.
Per i livelli di piena più elevati, il canale incorpora un meccanismo di tracimazione allo sbarramento di deviazione, che devia l'acqua in eccesso verso il fiume attraverso un canale di piena, fino a un periodo di ritorno di 50 anni.
La considerazione dei vari livelli di piena (5 anni, 30 anni e 50 anni) è importante per le misure di controllo dell'erosione. Le diverse strategie di progettazione, come il basamento in calcestruzzo impermeabilizzato per la piena di 5 anni, i muri di contenimento lungo il pendio per la piena di 30 anni e le misure di superficie permeabile al di sopra di tale livello a causa del basso rischio di erosione, aiutano a soddisfare i requisiti di ciascun livello di piena e di velocità.
Complessivamente, il progetto del canale di esondazione sembra tenere conto delle preoccupazioni ecologiche, delle diverse condizioni di inondazione e della gestione della sedimentazione e dell'erosione.
Fattori abilitanti
1- Il completamento della modellazione delle piene nelle fasi iniziali si è rivelato vantaggioso per la progettazione del canale di piena.
2- La progettazione del canale di esondazione ha ricevuto il supporto di un team di esperti diversi, tra cui ingegneri di idrologia e idraulica (H&H), specialisti di geotecnica e architetti paesaggisti. Il successo dell'implementazione di soluzioni integrate non sarebbe stato possibile senza un efficace lavoro di squadra e collaborazione.
Lezione imparata
Il coordinamento di diversi dipartimenti e progettisti è molto importante in questa progettazione completa, per assicurarsi che il design soddisfi le richieste.
Preservare le zone umide e ridurre l'impatto dello sviluppo urbano
Le zone umide (stagni di salice) rappresentano un paesaggio fluviale unico e poetico nell'altopiano semi-arido del Loess. Riconoscendo l'importanza di preservare questo habitat caratteristico e la flora e la fauna autoctone lungo il fiume Qingshui, gli stagni di salice sono stati mantenuti con l'acqua del fiume Qingshui.
Questo sforzo di conservazione diventa sempre più importante, dato che il paesaggio esistente lungo il fiume continua a scomparire. Utilizzando il percorso di drenaggio esistente come linea principale per il canale di inondazione, l'impatto dello sviluppo è ridotto al minimo. Questo approccio riduce la necessità di spostare il terreno e diminuisce il rischio di collasso del suolo, trovando un equilibrio tra il controllo delle inondazioni e la conservazione dell'ambiente.
Inoltre, il progetto incorpora il più possibile un'area di erba morbida nel pendio laterale del canale. Questa scelta mira a migliorare l'estetica e la vivibilità dell'area del canale. Inoltre, il fondo del canale è mantenuto permeabile, per migliorare la qualità complessiva del canale come spazio vitale.
Considerando attentamente questi elementi progettuali, il progetto cerca di creare un sistema di canali alluvionali armonioso e sostenibile che non solo gestisca il flusso dell'acqua, ma che preservi e valorizzi anche il paesaggio unico dell'altopiano semi-arido del Loess.
Fattori abilitanti
1- Con la crescente attenzione per l'ambiente e la crescente consapevolezza dei principi ecologici, la progettazione ecologica dei canali di piena sta guadagnando sempre più consenso tra i clienti e il pubblico in generale.
2- Lo spazio aperto disponibile sul sito consente di progettare diverse dimensioni per le varie sezioni del canale. Inoltre, poiché l'edificio o la struttura urbana si trova a una distanza considerevole dal canale, diventa più facile per il committente governativo implementare i dettagli sperimentali iniziali.
Lezione imparata
Le caratteristiche del sito giocano un ruolo fondamentale nel determinare l'approccio per mitigare gli impatti ambientali delle strutture create dall'uomo. Le caratteristiche uniche di un sito sono i fattori principali presi in considerazione quando si decide come minimizzare gli effetti negativi sull'ambiente.
Migliorare l'accesso all'acqua e massimizzare i benefici sociali
La progettazione e l'implementazione del canale di esondazione tengono conto di diversi livelli d'acqua.
Nei periodi in cui il livello dell'acqua è relativamente basso (inferiore al livello di 5 anni), il canale assomiglia a un ruscello naturale. Un piccolo flusso d'acqua scorre attraverso ghiaia e pietre, passa sopra uno sbarramento, si disperde in aree poco profonde e infine scompare tra le piante delle zone umide. Questo ruscello scenografico continua anche nei giorni non piovosi grazie all'utilizzo dell'acqua piovana immagazzinata.
Al livello di 30 anni, il canale funge da confine per diversi tipi di piante. Al di sopra di questo livello vengono piantati gruppi di alberi e arbusti, mentre al di sotto vengono coltivate varie specie di Miscanthus. Queste piante si adattano bene alle fluttuazioni del livello dell'acqua e proteggono dalla forza delle grandi piene.
Al livello di 50 anni, tutti i percorsi del parco sono elevati al di sopra del livello di inondazione, garantendo che rimangano accessibili e non possano essere sommersi. Lungo il canale sono stati posizionati strategicamente diversi servizi per il benessere, il comfort e il divertimento dei cittadini. Tra questi vi sono strutture per la ginnastica, un campo da basket, un parco giochi e aree di seduta ombreggiate.
Nel complesso, l'area del canale di esondazione è stata progettata per fornire un'esperienza piacevole ai visitatori, offrendo un senso di tranquillità, opportunità ricreative e una connessione con la natura.
Fattori abilitanti
Gli ingegneri delle inondazioni e gli architetti del paesaggio sono consapevoli che la progettazione va ben oltre la semplice decorazione. Collaborano per creare spazi funzionali ed esteticamente gradevoli che tengano conto sia degli aspetti pratici del controllo delle inondazioni sia delle qualità visive ed esperienziali dell'ambiente.
Lezione imparata
Lo studio della natura è un approccio prezioso per la creazione di paesaggi. Ispirarsi agli ecosistemi naturali può aiutare gli architetti del paesaggio a progettare spazi armoniosi con l'ambiente circostante e a promuovere l'equilibrio ecologico. Abbiamo scoperto che Nature-based Solutions e Sponge City sono entrambi molto utili nella progettazione.
Impatti
1: Il parco mitiga efficacemente il rischio di alluvione nell'area della pianura alluvionale, offrendo una detenzione naturale e uno stoccaggio delle acque alluvionali all'interno e lungo il fiume.
2: Il drenaggio dalle aree circostanti è notevolmente migliorato, garantendo una migliore gestione dei deflussi fuori sito.
3: Il parco contribuisce alla conservazione e al potenziamento della biodiversità, migliorando l'habitat naturale e conservando diversi modelli ecologici.
4: Oltre alle misure di mitigazione delle inondazioni, il parco funge da prezioso spazio aperto per i residenti, fornendo sia un accesso locale all'acqua sia ampie aree ricreative per la comunità.
Beneficiari
Cittadini: migliori condizioni di vita;
Città: riduzione delle perdite economiche dovute alle inondazioni; i crediti per i volumi di ritenzione e i miglioramenti della qualità dell'acqua vengono conteggiati ai fini degli obiettivi di Sponge CIty stabiliti dal governo centrale.