بهتر از آب روان

بالاخره هفته گذشته انتظارها به پایان رسید و باران بارید؛ آسمان گشوده شد و ابرها سخاوتمندانه بر زمین باریدند. بوی نمِ خاک در هوا پیچید و خیابان‌ها برای لحظاتی به آینه‌هایی لرزان بدل شدند. اما این بار، باران با همه‌ وعده‌هایش، نتوانست آنچه باید را به یادگار بگذارد. آب‌ها روان شدند، شتاب گرفتند، بر روی زمین جاری شدند و بی‌آنکه جمع شوند، بی‌آنکه ذخیره‌ای بسازند، ناپدید شدند.

زمین تشنه بود، اما آب، مهمانی بود که جایی برای نشستن نیافت. به ‌جای آنکه در دل خاک آرام بگیرد و به سفره‌های زیرزمینی سلامی دوباره بگوید، به جوی‌ها ریخت و از آنجا به کانال‌ها و رودهایی رفت که خود نیز تحمل این هجوم ناگهانی را نداشتند.

در این میان، غفلت ما آشکار شد. سال‌هاست که باران را ‌به عنوان پدیده‌ای گذرا نگاه کرده‌ایم، نه فرصتی برای ذخیره و موضوعی در زمینه آینده‌نگری. شهرها را چنان ساخته‌ایم که آب را پس بزنند؛ بام‌ها و خیابان‌ها آب‌گریزند و زمین‌های سبز اندک‌ هستند. سازه‌های جمع‌آوری آب‌های سطحی یا کم‌ هستند یا ناکارآمد. نتیجه آن است که باران می‌آید، اما سهمی برای فردا نمی‌ماند.

آب‌های روان، حامل برکت بودند، اما پارادوکس تلخی شکل گرفت: همزمان با بارش، تشنگی پابرجا ماند. مخازن پر نشدند، قنات‌ها جان نگرفتند و چاه‌ها همچنان کم‌رمق هستند.

این داستان، روایت یک باران نیست؛ روایت شیوه‌ زیستن ماست. اگر زمین را برای پذیرش آب آماده نکنیم، اگر به نفوذپذیری خاک، احیای پوشش گیاهی و سامانه‌های هوشمند جمع‌آوری نیندیشیم، هر بارش، فرصتی ازدست‌رفته خواهد بود. باران بارید، اما آب‌های روان جمع نشدند؛ و این جمله، هشداری است برای بازنگری در رابطه‌ ما با طبیعت، پیش از آنکه دیر شود.

در کشورهای پیشرفته، جمع‌آوری و مدیریت آب‌های سطحی به‌ عنوان یکی از ارکان اصلی توسعه پایدار و سازگاری با تغییرات اقلیمی شناخته می‌شود. این کشورها با درک این واقعیت که بارش -حتی در مناطق پرباران- منبعی ناپایدار و نامطمئن است، از دهه‌ها پیش سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در زیرساخت‌ها، فناوری‌ها و سیاست‌های یکپارچه مدیریت آب انجام داده‌اند تا هیچ قطره‌ای بی‌هدف هدر نرود.

یکی از مهم‌ترین رویکردها در کشورهای پیشرفته، توسعه سامانه‌های شهری مدیریت روان‌آب است. در شهرهایی مانند آمستردام، کپنهاگ و توکیو، شبکه‌های هوشمند زهکشی، کانال‌های چندمنظوره و مخازن زیرزمینی بزرگ طراحی شده‌اند تا در زمان بارندگی‌های شدید، آب‌های سطحی را جمع‌آوری کرده، ذخیره کنند و به‌ تدریج به چرخه مصرف بازگردانند. این آب‌ها پس از تصفیه، برای آبیاری فضای سبز، شست‌وشوی معابر، تغذیه آبخوان‌ها و حتی مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کشورهای پیشرفته همچنین به‌ طور جدی از راهکارهای مبتنی بر طبیعت بهره می‌برند. ایجاد بام‌های سبز، پارک‌های اسفنجی، تالاب‌های مصنوعی و سطوح نفوذپذیر در شهرها باعث می‌شود آب باران به‌ جای تبدیل شدن به سیلاب، در زمین نفوذ کند یا به ‌صورت کنترل‌شده ذخیره شود. آلمان و سوئد نمونه‌های موفقی از این رویکرد هستند که در آن شهر، نه دشمن آب، بلکه همزیست آن است. در بخش کشاورزی، جمع‌آوری آب‌های سطحی در قالب سدهای کوچک محلی، حوضچه‌های ذخیره و سامانه‌های هدایت روان‌آب، نقش مهمی در افزایش بهره‌وری آب دارد. در کشورهایی مانند استرالیا و ایالات‌متحده، کشاورزان با حمایت دولت‌ها تشویق می‌شوند تا آب باران و روان‌آب را در مزرعه ذخیره کرده و در دوره‌های خشکسالی از آن استفاده کنند. این سیاست‌ها هم فشار بر منابع آب زیرزمینی را کاهش می‌دهد و هم تاب‌آوری تولید غذا را افزایش می‌دهد.

نکته کلیدی در موفقیت کشورهای پیشرفته، حاکمیت داده‌محور و مشارکت عمومی است. استفاده از حسگرها، الگو‌سازی هیدرولوژیک و پیش‌بینی‌های دقیق اقلیمی به تصمیم‌گیران کمک می‌کند تا مدیریت آب‌های سطحی را به‌ صورت پیشگیرانه انجام دهند. همزمان، آموزش شهروندان و وضع قوانین تشویقی باعث شده جمع‌آوری آب باران از یک اقدام فنی، به فرهنگی عمومی تبدیل شود.

در مجموع، تجربه کشورهای پیشرفته نشان می‌دهد که جمع‌آوری آب‌های سطحی نه یک انتخاب، بلکه ضرورتی راهبردی برای آینده‌ای امن‌تر در برابر کم‌آبی، سیلاب و تغییرات اقلیمی است.

فرصت ازدست‌رفته

«روان‌آب هدررفته» عموماً در دو زمینه مورد بحث قرار می‌گیرد: حجم آب شیرینی که بدون استفاده برای نیازهای انسانی به محیط زیست می‌رود و حجم روان‌آب آب‌های سطحی که باعث آلودگی می‌شود یا فرصت بالقوه استفاده از آن، از دست می‌رود.

در سطح جهانی، تخمین زده می‌شود که سالانه ۳۲۴ میلیارد مترمکعب آب شیرین به دلیل نشت و استفاده ناکارآمد از دست می‌رود که برای تامین نیازهای ۲۸۰ میلیون نفر کافی است. به طور کلی، تقریباً ۳۰ درصد از آب مورد استفاده در سطح جهان به دلیل ناکارآمدی هدر می‌رود.

تعیین حجم روان‌آب در مقیاس جهانی دشوار است، زیرا بسته به مکان، آب‌وهوا و کاربری زمین بسیار متفاوت است، اما تخمین‌های منطقه‌ای مقادیر قابل توجه زیر را برجسته می‌کنند:

 روان‌آب شهری: تنها در ایالات‌متحده، تخمین زده می‌شود که سالانه ۱۰ تریلیون گالن (تقریباً 8 /37 میلیارد مترمکعب) آب باران بر روی پشت بام‌ها و جاده‌ها جاری می‌شود و آلاینده‌ها را جمع می‌کند و اغلب سیستم‌های فاضلاب را تحت فشار قرار می‌دهد. یک اینچ باران روی یک هکتار بتن می‌تواند ۲۷ هزار گالن روان‌آب تولید کند. روان‌آب شهری آلاینده‌هایی مانند نفت، آفت‌کش‌ها، کودها، فضولات حیوانات خانگی و میکروپلاستیک‌ها را از خیابان‌ها و سایر سطوح به زهکش‌های طوفان و مستقیماً به آب‌ها، بدون تصفیه، منتقل می‌کند.

 روان‌آب کشاورزی: ​​بخش قابل توجهی از آب مورد استفاده در آبیاری به دلیل تبخیر یا روان‌آب ناشی از روش‌های ناکارآمد از بین می‌رود. این روان‌آب همچنین به از بین رفتن عمده خاک کمک می‌کند؛ سالانه نزدیک به ۳۶ میلیارد تن خاک در سطح جهان به وسیله آب جابه‌جا می‌شود که عمدتاً به دلیل جنگل‌زدایی و تغییر کاربری زمین برای کشاورزی است. برای نمونه، ​​کشاورزی عامل اصلی اختلال در کیفیت آب در ایالات‌متحده است. در سطح ملی، حدود 46 درصد از رودخانه‌ها و نهرها در ایالات‌متحده دارای مواد مغذی اضافی هستند که عمدتاً از روان‌آب کشاورزی ناشی می‌شود.

 فاضلاب: بیش از ۸۰ درصد از فاضلاب مناطق شهری و صنعتی بدون تصفیه کافی به محیط زیست بازگردانده می‌شود و به دلیل بار آلاینده آن، آب را به عنوان یک منبع قابل استفاده «هدر» می‌دهد.

بنابراین با گذشت زمان، تلاش‌ها برای جمع‌آوری و استفاده مجدد از این آب فراگیرتر می‌شود. برای مثال، در پورتلند، ایالت اورگان، برنامه‌ای برای جدا کردن ناودان‌ها از سیستم فاضلاب وجود دارد که سالانه حدود 2 /1 میلیارد گالن آب باران را برای استفاده مجدد بالقوه یا جذب در زمین هدایت می‌کند.

بازار جهانی سیستم‌های جمع‌آوری آب باران، رشد قابل توجهی را تجربه می‌کند که ناشی از افزایش کمبود آب، شهرنشینی و افزایش آگاهی از شیوه‌های مدیریت پایدار آب است. در سال ۲۰۲۴، اندازه بازار تقریباً 2 /843 میلیون دلار تخمین زده شد که منطقه آسیا و اقیانوسیه با حدود ۲۳ درصد، بیشترین سهم را به ارزش 94 /193 میلیون دلار در اختیار داشت. چین، هند و ژاپن از جمله عوامل اصلی این رشد هستند و پیش‌بینی می‌شود که چین به تنهایی در سال ۲۰۲۴ به 27 /87 میلیون دلار در اندازه بازار برسد. در هند، انتظار می‌رود اندازه بازار 27 /23 میلیون دلار باشد که ناشی از ابتکارات دولت و افزایش پذیرش سیستم‌های جمع‌آوری آب باران است. ایالات‌متحده و کانادا نیز بازارهای قابل توجهی هستند و آمریکای شمالی حدود ۲۵ درصد از سهم بازار جهانی را در سال ۲۰۲۳ به خود اختصاص می‌دهد. در اروپا، کشورهایی مانند آلمان، انگلستان و فرانسه شاهد رشد چشمگیری هستند که از طریق مقررات سختگیرانه زیست‌محیطی و آگاهی عمومی پشتیبانی می‌شود. خاورمیانه و آفریقا بازارهای نوظهور هستند و کشورهایی مانند عربستان سعودی و امارات متحده عربی به طور فعال جمع‌آوری آب باران را به عنوان یک راه حل پایدار برای کمبود آب ترویج می‌کنند.

پروژه‌های زیرساختی سبز، مانند باغ‌های بارانی و سنگفرش‌های نفوذپذیر، می‌توانند با نفوذ طبیعی آب به زمین، فیلتر کردن آلاینده‌ها و تغذیه مجدد منابع آب زیرزمینی، روان‌آب را کاهش دهند. در بخش بعد، به تفصیل این موارد را توضیح خواهیم داد.

صنعت روان‌آب

صنعت آب‌های سطحی، روان‌آبِ آب باران را مدیریت می‌کند و بر جلوگیری از ورود آلودگی از مناطق شهری /صنعتی به آبراه‌ها از طریق زیرساخت‌ها (زهکش‌ها، تصفیه)، فناوری (پمپ‌ها، تجزیه و تحلیل) و مقررات تمرکز دارد و به شهرها در مدیریت سیل، محافظت از اکوسیستم‌ها و رعایت استانداردهای زیست‌محیطی کمک می‌کند، اگرچه اغلب با کمبود بودجه و چالش‌هایی در زمینه سیستم‌های قدیمی و رویدادهای شدید آب‌وهوایی مواجه است. این صنعت شامل مهندسی، ساخت، نگهداری و مشاوره برای مشتریان شهری و صنعتی است که از راه‌حل‌هایی مانند زیرساخت سبز، حوضچه‌های نگهداری و سیستم‌های تصفیه استفاده می‌کنند.

در مناطق شهری و توسعه‌یافته، سطوح نفوذناپذیر مانند پیاده‌روها و سقف‌ها از نفوذ طبیعی بارندگی به زمین جلوگیری می‌کنند. در عوض، آب به سرعت به داخل زهکش‌های سطحی، سیستم‌های فاضلاب و نهرهای زهکشی جریان می‌یابد و می‌تواند باعث سیل، فرسایش، کدر شدن (یا گل‌آلودگی)، سرریز سیستم فاضلاب بهداشتی و طوفان و آسیب به زیرساخت‌ها شود. با این حال، طراحی «زیرساخت‌های سبز»، آب‌های سطحی را جمع‌آوری کرده و مجدد به کار می‌گیرد تا هیدرولوژی‌های طبیعی را حفظ یا بازیابی کنند.

نگهداری آب‌های سطحی و حذف آلاینده‌ها هدف اصلی مدیریت آب‌های سطحی است. سطوح نفوذپذیر که متخلخل هستند و اجازه می‌دهند باران و برف ذوب‌شده به خاک نفوذ کند، زیرساخت‌های خاکستری، مانند آبگذرها، ناودان‌ها، فاضلاب‌های سطحی، زهکشی لوله‌کشی معمولی و زیرساخت‌های آبی /سبز که چرخه طبیعی آب را محافظت، بازیابی یا تقلید می‌کنند، همگی در مدیریت آب‌های سطحی نقش دارند. برخی از تکنیک‌ها و شیوه‌های رایج برای این نوع از مدیریت، عبارت‌اند از:

الف) زیرساخت سبز

زیرساخت سبز، شبکه‌ای از اجزای محیط طبیعی و فضاهای سبز و آبی، درون و بین شهرها، شهرستان‌ها و روستاهاست که خدمات اکوسیستمی را فراهم می‌کند. پارک‌ها، رودخانه‌ها، درختان خیابانی، باغ‌ها، پرچین‌ها و جنگل‌های شهری، همگی بخش‌هایی از زیرساخت‌های سبز هستند.

1- باغ‌های بارانی و تالاب‌های مصنوعی: گودال‌هایی که آب را جمع‌آوری و فیلتر می‌کنند. یک باغ بارانی با کاشت فضایی جذاب، با نیازِ کم به نگهداری و مناسب برای حیات وحش، فرصتی را برای مدیریت روان‌آب آب باران از سطوح سخت پس از بارندگی‌های شدید فراهم می‌کند. کاشت گیاهان در باغ‌های بارانی معمولاً شامل پوشش گیاهی حاشیه تالاب، مانند گل‌های وحشی، نی‌ها، سرخس‌ها، درختچه‌ها و درختان کوچک است. این گیاهان مواد مغذی و آبی را که به باغ بارانی جریان می‌یابد، جذب می‌کنند و از طریق فرآیند تعرق، بخار آب را به جو بازمی‌گردانند.

به عبارت ساده، باغ بارانی یک منطقه کم‌عمق از زمین یا گودال است که روان‌آب پشت‌بام‌ها و سایر سطوح سخت را دریافت می‌کند. در این منطقه گیاهانی کاشته می‌شوند که می‌توانند تا ۴۸ ساعت در برابر غرقاب شدن مقاومت کنند. در لبه‌ها از گیاهان مقاوم‌تر به خشکی استفاده می‌شود. آب باران گودال را پر کرده و سپس تخلیه می‌شود.

2- بام‌های سبز: بام‌های زنده یا بام‌های سبز به گیاهان، درختان و سایر شاخ‌وبرگ‌ها اجازه می‌دهند تا روی بام ساختمان رشد کنند. یک بام زنده به طور خاص برای حفظ مواد در حال رشد طراحی شده است- اما اخیراً، بام‌های زنده‌ای که برای استفاده مردم طراحی شده‌اند، به عنوان باغ بام نیز شناخته می‌شوند. سقف‌های زنده می‌توانند مزایای قابل توجهی هم برای ساکنین ساختمان و هم برای محیط زیست داشته باشند، از جمله:

 ایجاد منظره‌ای زیبا و دلنشین برای ساختمان‌های اطراف

 بهبود بهره‌وری انرژی با افزایش جرم حرارتی، بنابراین انرژی کمتری برای گرم کردن یا خنک کردن ساختمان مورد نیاز است.

 افزایش عملکرد صوتی و کمک به داشتن یک ساختمان آرام‌تر

 کاهش اثر جزیره گرمایی (جایی که گرما از بتن و شیشه منعکس می‌شود و دما را در شهرها و مناطق شهری افزایش می‌دهد) از طریق تبخیر آب از خاک و شاخ‌وبرگ

 افزایش تنوع زیستی با ایجاد یا جایگزینی زیستگاه‌ها برای 

حیات وحش

 بهبود کیفیت هوا و آب

 افزایش طول عمر غشای سقف

اما مهم‌ترین اثر آنها، کاهش روان‌آبِ آب باران بین ۴۰ تا ۸۱ درصد بسته به نوع سقف، و همچنین کمک به کاهش خطر سیل است.

3- کاشت درختان: درختان به طور فزاینده‌ای به دلیل اهمیتشان در مدیریت روان‌آب شناخته می‌شوند. سایبان برگ‌های آنها به کاهش فرسایش ناشی از باران کمک می‌کند. آنها همچنین سطحی را فراهم می‌کنند که آب باران در آن فرود می‌آید و تبخیر می‌شود. ریشه‌ها آب را جذب می‌کنند و به ایجاد شرایطی در خاک کمک می‌کنند که نفوذ را افزایش می‌دهد. مطالعه‌ای نشان داد که یک درخت معمولی با اندازه متوسط ​​می‌تواند سالانه تا ۲۳۸۰ گالن آب باران را جذب کند.

این درختان که انواع خاصی دارند، می‌توانند در کنار خاک‌های مهندسی‌شده و سایر انواع زیرساخت‌های سبز مورد استفاده قرار گیرند و زمانی که بالغ شوند، بهترین عملکرد را برای مدیریت آب دارند (بنابراین راه‌حل فوری برای مشکلات آب‌های سطحی نیستند). پژوهش‌ها نشان داده است که یک درخت سالم ۱۰۰فوتی با ۲۰۰ هزار برگ، می‌تواند در یک فصل رشد، ۱۱ هزار گالن آب را از خاک جذب کرده و آن را به صورت اکسیژن و بخار آب در هوا آزاد کند.

4- سنگفرش‌های نفوذپذیر: سطوح سنگفرش نفوذپذیر، یا از مواد متخلخل ساخته می‌شوند که باعث می‌شود آب‌های سطحی بتوانند از میان آنها عبور کنند، یا از بلوک‌های غیرمتخلخل که به گونه‌ای فاصله‌گذاری شده‌اند که آب بتواند بین شکاف‌ها جریان یابد. این مواد جایگزین که شامل آسفالت نفوذپذیر، بتن نفوذپذیر، سنگفرش‌های به‌هم‌پیوسته و سنگفرش‌های شبکه‌ای پلاستیکی هستند، به باران و برف ذوب‌شده اجازه می‌دهند تا از سطح به لایه‌های زیرین خاک و شن نفوذ کنند.

سنگفرش‌های نفوذپذیر علاوه بر کاهش روان‌آب ناشی از بارانی که بر روی آنها می‌بارد، می‌توانند به فیلتر کردن آلاینده‌هایی که در آلودگی آب نقش دارند نیز کمک کنند. آنها همچنین می‌توانند نیاز به نمک جاده را کاهش داده و با کاهش نیاز به برخی از ویژگی‌های زهکشی مرسوم، هزینه‌های ساخت‌وساز برای توسعه مسکونی و تجاری را کاهش دهند.

ب) زیرساخت خاکستری

زیرساخت خاکستری برای مدیریت آب‌های سطحی به شبکه‌ای از زیرساخت‌های انسان‌ساختِ نگهداری و تصفیه آب (مانند لوله‌ها، جوی‌ها، گودال‌ها، ناودان‌ها، آبگذرها و حوضچه‌های نگهداری) اشاره دارد که برای کند کردن جریان آب‌های سطحی در هنگام بارندگی به منظور جلوگیری از سیل و کاهش میزان آلاینده‌های ورودی به آبراه‌ها طراحی شده‌اند. همچنین سدها، کانال‌های بتنی، لوله‌های انتقال آب، شبکه‌های فاضلاب و دیوارهای سیل‌بند از نمونه‌های زیرساخت خاکستری هستند. این نوع زیرساخت‌ها معمولاً بر پایه بتن، فولاد و مصالح سخت طراحی می‌شوند و هدف اصلی آنها کنترل سریع و مستقیم جریان آب یا خدمات شهری است. هرچند زیرساخت خاکستری کارایی بالایی دارد، اما در صورت استفاده بیش‌ از حد می‌تواند به تخریب محیط‌ زیست و کاهش نفوذپذیری طبیعی زمین منجر شود.

1- لوله‌ها و ناودان‌ها: یکی از مهم‌ترین اجزای زیرساخت‌های مدیریت روان‌آب شهری به شمار می‌روند و نقش کلیدی در جمع‌آوری و هدایت آب باران از سطوح نفوذناپذیر دارند. در شهرها، بام ساختمان‌ها، خیابان‌ها و پیاده‌روها امکان نفوذ طبیعی آب به خاک را کاهش می‌دهند و در نتیجه، حجم زیادی از روان‌آب سطحی ایجاد می‌شود. سیستم ناودان‌ها آب باران را از بام‌ها جمع‌آوری کرده و آن را به لوله‌های انتقال هدایت می‌کند تا از نفوذ آب به دیوارها، فرسایش سازه و نم‌زدگی جلوگیری شود.

لوله‌های جمع‌آوری روان‌آب معمولاً در امتداد خیابان‌ها و زیر سطح زمین نصب می‌شوند و آب را به شبکه‌های زهکشی شهری، کانال‌ها یا مخازن هدایت می‌کنند. این سیستم‌ها از آب‌گرفتگی معابر، اختلال در تردد شهری و خسارت به زیرساخت‌ها جلوگیری کرده و ایمنی شهر را در زمان بارش‌های شدید افزایش می‌دهند.

با وجود مزایای فراوان، استفاده صرف از این لوله‌ها می‌تواند پیامدهای زیست‌محیطی نیز به همراه داشته باشد. انتقال سریع آب باران به خارج از شهر، بدون ذخیره یا نفوذدهی، موجب کاهش تغذیه آب‌های زیرزمینی و افزایش دبی سیلاب در پایین‌دست می‌شود. همچنین، روان‌آب جمع‌آوری‌شده اغلب آلاینده‌هایی مانند گردوغبار، روغن و فلزات سنگین را با خود حمل می‌کند که در صورت تصفیه نشدن، می‌تواند منابع آب را آلوده کند.

2- حوضچه‌های نگهداری: حوضچه‌های نگهداری و ذخیره، حوضچه‌هایی هستند که آب باران را ذخیره می‌کنند تا خطر سیل را در طول و پس از باران‌های شدید کاهش دهند. حوضچه‌های نگهداری خشک در طول دوره‌های بارندگی شدید پر از آب می‌شوند و بسته به میزان بارندگی، ممکن است برای چند روز آب راکد داشته باشند.

حوضچه‌های نگهداری آب روان‌آب را به ‌طور موقت در خود نگه می‌دارند و پس از پایان بارندگی، آن را به‌ صورت تدریجی و کنترل‌شده تخلیه می‌کنند. در مقابل، حوضچه‌های ذخیره همواره دارای حجم مشخصی از آب هستند و علاوه بر ذخیره روان‌آب، امکان نفوذ تدریجی آب به خاک یا تبخیر را فراهم می‌کنند. این نوع حوضچه‌ها می‌توانند به تغذیه آب‌های زیرزمینی کمک کرده و کیفیت آب را از طریق ته‌نشینی ذرات معلق بهبود ببخشند.

در مجموع، اهداف این روش‌های مدیریت آب‌های سطحی، کنترل حجم و سرعت روان‌آب، حذف آلاینده‌ها قبل از ورود به بدنه‌های آبی، گنجاندن فرآیندهای طبیعی در طراحی شهری و ایجاد جوامع پایدار و مقاوم است.

قطره‌ای امید

جمع‌آوری آب باران به عنوان یک روزنه امید در حوزه مدیریت پایدار آب، به جوامع، مدارس و مشاغل، راه‌حلی عملی برای چالش روبه‌رشد کمبود آب ارائه می‌دهد. از طریق مجموعه‌ای از مطالعات موردی جذاب، پروژه‌های موفق جمع‌آوری آب باران را بررسی خواهیم کرد که نه‌تنها دسترسی به آب را بهبود بخشیده‌اند، بلکه باعث بهبود مدیریت محیط زیست و صرفه‌جویی در هزینه‌ها نیز شده‌اند.

حتی برخی از کشورهای دارای منابع آب فراوان، اقدامات جمع‌آوری آب باران را معرفی کرده‌اند. آلمان از دهه 1980 شیوه‌های جمع‌آوری آب باران را ترویج کرده و مطالعاتی برای ارزیابی عملی بودن و امکان‌پذیری جمع‌آوری روان‌آب از سطوح ترافیکی در مناطق پرجمعیت انجام داده است. از سوی دیگر، سنگاپور بر ایجاد شبکه گسترده‌ای از زهکشی‌ها و کانال‌ها با هدف کنترل سیل و ایجاد منبع آب آشامیدنی تمرکز کرده است.

1- تدبیر آب استرالیا: الگویی برای تاب‌آوری شهری

استرالیا، که به دلیل آب‌وهوای خشک و خشکسالی‌های مکرر خود شناخته می‌شود، پیشگام در جمع‌آوری آب باران است. خشکسالی‌های شدید، به ویژه در طول خشکسالی هزاره، خانوارها و دولت‌ها را به سمت استفاده از مخازن آب باران در مقیاس وسیع سوق داد. امروزه، جمع‌آوری آب باران در قوانین ساختمانی و برنامه‌ریزی آب شهری گنجانده شده است. دولت، مخازن آب باران را در ساختمان‌های جدید اجباری کرده است و تضمین می‌کند که هر قطره از پشت‌بام‌ها به طور موثر جمع‌آوری و ذخیره می‌شود.

این سیستم‌های فیلتر آب باران برای جمع‌آوری، فیلتر کردن و ذخیره آب باران برای مصارف غیرآشامیدنی مانند باغبانی، شست‌وشوی توالت و نظافت طراحی شده‌اند. این امر وابستگی به منابع شهری را کاهش می‌دهد و به حفظ تعادل پایدار آب کمک می‌کند.

استرالیا با ترویج سیستم‌های تصفیه آب خانگی و فیلترهای جمع‌آوری آب باران، نشان می‌دهد که چگونه ادغام فناوری و سیاست می‌تواند به تاب‌آوری آب شهری منتهی شود.

2- واحه یکپارچه سنگاپور: طرحی برای پایداری

سنگاپور، کشوری با محدودیت زمین، رویکردی یکپارچه برای مدیریت آب در پیش گرفته است. این کشور یکی از پیشرفته‌ترین الگو‌های مدیریت آب باران را ارائه می‌دهد. اگرچه از نظر اندازه کوچک است، اما آب باران را در بیشترین سطح خود جمع‌آوری کرده و آن را در مخازن طراحی‌شده استراتژیک ذخیره می‌کند.

سیستم‌های جمع‌آوری آب باران، نمک‌زدایی و بازیافت فاضلاب، همگی بخشی از استراتژی «چهار شیر آب ملی» آن را تشکیل می‌دهند. سد مارینا نمونه‌ای نمادین است- یک سیستم عظیم جمع‌آوری آب باران که به عنوان مانع کنترل سیل و همچنین منطقه تفریحی عمل می‌کند. آب باران جمع‌آوری‌شده قبل از ورود به مخازن از فیلترهای آب باران عبور می‌کند و آب با کیفیت بالا را برای مصارف خانگی و صنعتی تضمین می‌کند.

الگوی سنگاپور نشان می‌دهد که چگونه شرکت‌های جمع‌آوری آب باران با همکاری دولت می‌توانند یک اکوسیستم آب خودکفا ایجاد کنند.

3- راه‌حل‌های مدرن آزمایش‌شده در طول زمان در هند

هند سنت دیرینه‌ای در جمع‌آوری آب باران دارد که قدمت آن به قرن‌ها پیش با سیستم‌هایی مانند تانکاها و جهالاراها در راجستان برمی‌گردد؛ بنابراین از نظر مقیاس و عمق تاریخی به عنوان کشوری پیشرو در جمع‌آوری آب باران در جهان شناخته می‌شود. امروزه، شهرهای مدرن این شیوه‌های قدیمی را با فناوری‌های جدیدی مانند فیلترهای آب باران، سیستم‌های فیلتر آب باران و سیستم‌های جمع‌آوری آب باران از پشت‌بام ترکیب می‌کنند.

در ایالت‌های کم‌آب مانند راجستان و تامیل نادو، فیلترهای جمع‌آوری آب باران برای خانه‌ها و سیستم‌های فیلتر آب باران اکنون برای تغذیه آب‌های زیرزمینی رایج هستند. شرکت‌هایی مانند Rainy Filters Bangalore در خط مقدم هستند و فیلترهای نوآورانه جمع‌آوری آب باران را ارائه می‌دهند که کیفیت و پایداری آب را افزایش می‌دهند. این عمل نه‌تنها برای تامین آب خانوار، بلکه برای تغذیه آب‌های زیرزمینی، کشاورزی و مقاومت در برابر خشکسالی نیز به کار می‌رود و هند را به معیاری برای رویکردهای سنتی و مدرن تبدیل می‌کند.

موفقیت هند ثابت می‌کند که ترکیب سنت با سیستم‌های مدرن تصفیه آب باران، کلید تضمین تامین آب قابل اعتماد برای جوامع شهری و روستایی است.

4- انقلاب سبز آلمان: طراحی شهریِ پایدار

آلمان در فناوری و مقررات جمع‌آوری آب باران، رهبر اروپاست. شهرهای آلمان بر کاهش روان‌آب آب‌های سطحی و فشار بر سیستم‌های زهکشی تاکید دارند و استفاده مجدد از آب باران را از نظر اقتصادی جذاب می‌کنند. سیستم‌های جمع‌آوری آب باران به طور گسترده در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی، عمدتاً برای سیفون توالت، نظافت و آبیاری، نصب می‌شوند. آلمان در بهره‌وری سیستم، فیلتراسیون با کیفیت بالا و ادغام با طراحی شهری پایدار، سرآمد است.

سقف‌های سبز آلمان نه‌تنها با محیط زیست سازگار هستند، بلکه سیستم‌های موثری برای جمع‌آوری آب باران نیز هستند. این سقف‌ها باران را جذب می‌کنند، آن را به طور طبیعی از طریق پوشش گیاهی فیلتر کرده و برای استفاده بعدی در آبیاری ذخیره می‌کنند.

شهرهایی مانند برلین، نصب سیستم‌های جمع‌آوری آب باران را در خانه‌ها و ساختمان‌های عمومی تشویق می‌کنند. این الگوی یکپارچه، بهره‌وری انرژی را بهبود می‌بخشد، روان‌آب آب‌های سطحی را کاهش می‌دهد و حفاظت از محیط زیست را ترویج می‌کند. آلمان با ترویج سیستم‌های فیلتر آب باران و راه‌حل‌های تصفیه آب خانگی، نشان می‌دهد که چگونه فناوری و طبیعت می‌توانند برای زندگی پایدار شهری با هم همکاری کنند.

5- تاب‌آوری جامعه برزیل: توانمندسازی محرومان

در برزیل، سیستم‌های جمع‌آوری آب باران مبتنی بر جامعه، زندگی مردم را در سکونتگاه‌های غیررسمی متحول کرده‌اند. شرکت‌های آب باران محلی و سازمان‌های مردم‌نهاد، فیلترهای جمع‌آوری آب باران و مخازن ذخیره‌سازی آب باران را نصب می‌کنند تا منابع آب قابل‌اعتمادی در اختیار ساکنان قرار دهند.

در مناطقی مانند رِسیف، فیلترهای آب بارانی و سیستم‌های فیلتر آب باران، آب سالم و پایدار را در دسترس هزاران نفر قرار داده‌اند. این ابتکارها، به جوامع این توانایی را می‌دهند تا کنترل منابع خود را به دست گیرند و از طریق حفاظت از آب، خودکفایی را ارتقا دهند.

6- آینده‌نگری چین؛ خالق شهرهای اسفنجی

چین به سبب اجرای گسترده و تحت رهبری دولت، برجسته است. در مناطق روستایی و خشک، جمع‌آوری آب باران، دسترسی میلیون‌ها نفر به آب آشامیدنی را بهبود بخشیده است. در شهرها، برنامه «شهر اسفنجی» جمع‌آوری آب باران را با زیرساخت‌های سبز ادغام می‌کند تا سیل را کاهش دهد، آبخوان‌های زیرزمینی را تغذیه کند و امکان استفاده مجدد از آب را به صورت محلی فراهم کند. شهر اسفنجی، الگوی جدیدی از ساخت‌وساز شهری برای مدیریت سیل، تقویت زیرساخت‌های اکولوژیک و سیستم‌های زهکشی است که پژوهشگران چینی در اوایل دهه 2000 پیشنهاد دادند و در سال 2014 از سوی حزب کمونیست چین و شورای دولتی به عنوان سیاست شهرسازی پذیرفته شد.

قدرت چین در پیوند دادن جمع‌آوری آب باران با برنامه‌ریزی ملی و استراتژی‌های سازگاری با آب‌وهوا نهفته  است.

7- آمادگی همیشگی ژاپن

ژاپن یک رهبر جهانی در جمع‌آوری آب باران شهری و تاب‌آوری در برابر بلایاست. با توجه به اینکه این کشور با مشکلات کمبود آب دوره‌ای و بلایای طبیعی مکرر مانند طوفان‌ها و زلزله‌ها روبه‌روست، سیستم‌های جمع‌آوری آب باران رویکردی مقاوم و مقرون‌به‌صرفه برای تکمیل منابع آب شهری ارائه می‌دهند. تاکید روزافزون بر کاهش سیل شهری و مدیریت روان‌آب آب‌های سطحی نیز باعث افزایش نرخ پذیرش می‌شود. علاوه بر این، ابتکارات و سیاست‌های دولتی که زیرساخت‌های سبز و حفاظت از آب را رواج می‌دهند، یک محیط نظارتی مطلوب ایجاد می‌کنند و بخش‌های مسکونی و تجاری را به سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جمع‌آوری آب باران تشویق می‌کنند.

ساختمان‌های عمومی بزرگ، مانند استادیوم‌ها، مدارس و فرودگاه‌ها، به طور معمول آب باران را جمع‌آوری و ذخیره می‌کنند. این آب برای سیفون توالت، سیستم‌های خنک‌کننده، آبیاری و آتش‌نشانی اضطراری استفاده می‌شود. رویکرد ژاپن بر ایمنی، قابلیت اطمینان و آمادگی برای بارندگی شدید و زلزله متمرکز است.

اندازه بازار سیستم جمع‌آوری آب باران ژاپن در سال ۲۰۲۴، معادل 3 /0 میلیارد دلار ارزش‌گذاری شده بود و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۳ به 7 /0 میلیارد دلار برسد و با نرخ رشد مرکب سالانه 3 /10 درصد از سال ۲۰۲۶ تا ۲۰۳۳ رشد کند.

در پایان، کشورهایی که در جمع‌آوری آب باران بهترین عملکرد را دارند، نه‌تنها با فناوری، بلکه با چشم‌انداز نیز تعریف می‌شوند. هند، استرالیا، آلمان، چین، ژاپن و سنگاپور نشان می‌دهند که موفقیت از ترکیب سیاست، فرهنگ، زیرساخت‌ها و برنامه‌ریزی بلندمدت حاصل می‌شود. تجربیات آنها درس‌های ارزشمندی برای مناطق کم‌آب در سراسر جهان ارائه می‌دهد.

در مجموع، جمع‌آوری آب باران به عنوان چراغ امیدی در جهانی که با کمبود آب مواجه است، مطرح است. از شهرهای هوشمند استرالیا گرفته تا ایده شهرهای اسفنجی چین، حرکت جهانی به سمت سیستم‌های جمع‌آوری آب باران نشان می‌دهد که چگونه اقدامات محلی می‌تواند به تاب‌آوری جهانی منجر شود. با در پیش گرفتن بهترین شیوه‌های بین‌المللی و ادغام فیلترهای آب باران، سیستم‌های جمع‌آوری آب باران و سیستم‌های تصفیه آب خانگی، می‌توانیم آینده‌ای پایدار و ایمن از نظر آب بسازیم.