رفتن به محتوای اصلی
توضیح کوهستانمدیریت سیلابکالبدشکافی۱۷ مرداد ۱۴۰۵، ۶:۰۲· 5 دقیقه مطالعه· #2 از 2 در زندگی شهری

کالبدشکافی «شهرهای اسفنجی»: چگونه طبیعت‌گرایی شهری به جای بتن، سیلاب‌ها را مهار و آبخوان‌ها را احیا می‌کند؟

شهرهای اسفنجی با جایگزینی زیرساخت‌های خاکستری و بتنی با سطوح نفوذپذیر، تالاب‌های شهری و بام‌های سبز، آب باران را به جای دفع سریع، جذب و ذخیره می‌کنند. این رویکرد نه تنها خطر سیلاب‌های ویرانگر را کاهش می‌دهد، بلکه به احیای منابع آب زیرزمینی و تلطیف هوای روزمره شهری کمک می‌کند.

به قلم رسول توکلی

اکولوژیست‌های شهری 40%مهندسان عمران و زیرساخت 35%اقتصاددانان محیط‌زیست 25%
اکولوژیست‌های شهری
معتقدند شهرها باید به عنوان اکوسیستم‌های زنده عمل کنند و بتن‌ریزی یک فناوری بن‌بست و مخرب است.
مهندسان عمران و زیرساخت
تاکید دارند که زیرساخت‌های سبز عالی هستند، اما برای مهار ابرطوفان‌ها همچنان به سیستم‌های پشتیبان خاکستری (لوله‌ها و سدها) نیاز است.
اقتصاددانان محیط‌زیست
بر ارزش‌گذاری پولی مزایای جانبی مانند کاهش هزینه‌های بهداشت عمومی، تصفیه آب و کاهش مصرف انرژی تمرکز دارند.

روند رویداد

  1. قرن بیستم

    تسلط مطلق زیرساخت‌های بتنی و سیستم‌های متمرکز لوله‌کشی برای دفع سریع آب در شهرسازی مدرن.

  2. اوایل دهه ۲۰۰۰

    ارائه مقالات اولیه توسط محققان درباره استفاده از تالاب‌های طبیعی به عنوان اسفنج برای کنترل سیلاب.

  3. ۲۰۱۴

    معرفی رسمی مفهوم «شهر اسفنجی» به عنوان یک سیاست ملی توسعه شهری در چین برای مقابله با سیلاب‌های ویرانگر.

  4. ۲۰۲۱

    انتشار گزارش بانک جهانی مبنی بر ضرورت ترکیب زیرساخت‌های سبز و خاکستری برای مدیریت یکپارچه سیلاب.

  5. ۲۰۲۴ تاکنون

    گسترش جهانی این مفهوم و اجرای پروژه‌های مشابه در اروپا، استرالیا و خاورمیانه به عنوان راهکار اصلی سازگاری اقلیمی.

چرا مهم است

با افزایش بارندگی‌های ناگهانی و سیل‌آسا در سراسر جهان، سیستم‌های سنتی فاضلاب دیگر توان تخلیه آب را ندارند؛ تبدیل شهرها به اسفنج‌های غول‌پیکر، تنها راه نجات خانه‌ها و خیابان‌ها از غرق شدن و همزمان مبارزه با خشکسالی‌های طولانی‌مدت است.

برای بیش از یک قرن، شهرهای مدرن جنگی بی‌وقفه را علیه آب به راه انداختند. استراتژی مهندسی شهری ساده بود: پوشاندن سطح زمین با بتن و آسفالت، ساخت شبکه‌های عظیم لوله‌کشی زیرزمینی، و هدایت هرچه سریع‌تر آب باران به خارج از شهر. اما این «زیرساخت‌های خاکستری» اکنون در حال شکست خوردن هستند. با تغییرات اقلیمی و افزایش شدت بارندگی‌های ناگهانی، لوله‌ها دیگر گنجایش حجم عظیم آب را ندارند و شهرهای بتنی ما، چون راهی برای نفوذ آب به زمین باقی نگذاشته‌اند، به سرعت غرق می‌شوند.[3]

راه‌حل این بحران، ساختن لوله‌های قطورتر یا دیوارهای سیل‌بند بلندتر نیست؛ بلکه تغییر بنیادین در نحوه تعامل شهر با طبیعت است. مفهوم «شهر اسفنجی» (Sponge City) بر این ایده استوار است که شهرها باید به جای دفع آب، آن را مانند یک اسفنج غول‌پیکر در خود جذب کنند. این رویکرد، بتن‌های نفوذناپذیر را با «راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت» مانند تالاب‌های شهری، بام‌های سبز، خندق‌های زیستی و پیاده‌روهای متخلخل جایگزین می‌کند.[1][3]

مکانیسم عمل این شهرها بسیار هوشمندانه و در عین حال ساده است. در یک خیابان سنتی، بارش شدید باران بلافاصله تبدیل به رواناب سطحی شده و با سرعت به سمت فاضلاب‌ها سرازیر می‌شود که نتیجه آن گرفتگی و سیلاب ناگهانی است. اما در یک شهر اسفنجی، آب باران به سمت باغچه‌های حاشیه خیابان (خندق‌های زیستی) هدایت می‌شود یا مستقیماً از طریق آسفالت‌های متخلخل به لایه‌های زیرین زمین نفوذ می‌کند.[3]

این فرآیند جذب، سرعت حرکت آب را به شدت کاهش می‌دهد و از ایجاد پیک‌های ناگهانی رواناب که سیستم‌های شهری را فلج می‌کنند، جلوگیری می‌کند. برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) تاکید می‌کند که این رویکرد برای کلان‌شهرهای در حال رشدی که با خطرات شدید هیدروکلیماتیک (آب و هوایی) روبرو هستند، یک ضرورت حیاتی است و ظرفیت شهرها را برای پیشگیری از سیل به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد.[1]

ایده شهرهای اسفنجی در اوایل دهه گذشته میلادی مورد توجه جهانی قرار گرفت؛ زمانی که توسعه سریع شهری، دشت‌های سیلابی طبیعی را از بین برده بود. گزارش‌های بانک جهانی نشان می‌دهد که صدها شهر بزرگ در کشورهای در حال توسعه به دلیل از دست دادن سطوح نفوذپذیر خود، به طور منظم با سیلاب‌های ویرانگر دست و پنجه نرم می‌کنند. همین امر باعث شد تا سرمایه‌گذاری‌های کلانی برای بازگرداندن طبیعت به بافت‌های متراکم شهری آغاز شود.

اما مزایای این رویکرد بسیار فراتر از کنترل سیلاب است. شهرهای اسفنجی در واقع به عنوان مخازن عظیم ذخیره آب عمل می‌کنند. آبی که در طول طوفان‌ها جذب زمین می‌شود، سفره‌های آب زیرزمینی (آبخوان‌ها) را تغذیه می‌کند. این ویژگی برای شهرهایی که در فصول گرم سال با خشکسالی و کمبود آب شرب مواجه هستند، یک راهکار نجات‌بخش است و چرخه طبیعی آب را به محیط شهری بازمی‌گرداند.[3]

شهرهای اسفنجی در واقع به عنوان مخازن عظیم ذخیره آب عمل می‌کنند.

علاوه بر این، زیرساخت‌های سبز به عنوان یک سیستم تصفیه آب طبیعی عمل می‌کنند. هنگامی که آب باران از میان لایه‌های خاک و ریشه گیاهان عبور می‌کند، آلاینده‌های ناشی از لاستیک خودروها، روغن‌های ریخته شده در خیابان و فلزات سنگین به طور طبیعی تجزیه و فیلتر می‌شوند. این امر کیفیت آبی را که در نهایت به رودخانه‌ها و دریاها می‌ریزد، به شدت بهبود می‌بخشد.[3]

تاثیر این فضاهای سبز بر ریزاقلیم شهری (Microclimate) نیز شگفت‌انگیز است. مجمع جهانی اقتصاد در گزارش‌های خود اشاره می‌کند که راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت نه تنها از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر از جایگزین‌های مهندسی‌شده هستند، بلکه ارزش افزوده‌ای معادل خنک‌سازی هوای شهرها از طریق فرآیند تبخیر و تعرق گیاهان ایجاد می‌کنند. این ویژگی به طور مستقیم با «اثر جزیره گرمایی شهری» مبارزه کرده و مصرف انرژی برای تهویه مطبوع را کاهش می‌دهد.[2]

از منظر اقتصادی، تغییر پارادایم به سمت شهرهای اسفنجی کاملاً منطقی است. اگرچه بازسازی یک شهر بتنی و تبدیل آن به یک سیستم نفوذپذیر نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجهی است، اما بانک جهانی تاکید می‌کند که ترکیب سیستم‌های سبز و آبی با زیرساخت‌های خاکستری موجود، خسارت‌های اقتصادی بلندمدت ناشی از سیلاب‌ها را که سالانه میلیاردها دلار هزینه در بر دارد، به حداقل می‌رساند.

با این حال، این گذار بدون چالش نیست. مهندسی عمران سنتی دهه‌هاست که بر سازه‌های بتنی استاندارد و قابل پیش‌بینی تکیه کرده است. در مقابل، راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت پویا و زنده هستند؛ آن‌ها به جای تعمیرات ساده لوله‌کشی، نیازمند مهارت‌های جدیدی در زمینه نگهداری فضای سبز، نظارت اکولوژیک و مدیریت خاک هستند که بسیاری از شهرداری‌ها هنوز آمادگی آن را ندارند.[3]

چالش دیگر، مسئله فضا در کلان‌شهرهای متراکم است. پیدا کردن زمین خالی برای احداث تالاب‌های جدید یا پارک‌های بزرگ در شهرهایی که هر متر مربع آن ارزشمند است، کار دشواری است. به همین دلیل، طراحان شهری باید خلاقیت به خرج دهند؛ استفاده از بام‌های سبز بر فراز ساختمان‌ها، تبدیل پارکینگ‌های متروکه به باغ‌های باران، و بازطراحی بلوارهای وسط خیابان‌ها از جمله این راهکارهاست.[2][3]

علی‌رغم این موانع، اجماع جهانی در حال تغییر است. از شانگهای تا کاردیف، و از سنگاپور تا روتردام، برنامه‌ریزان شهری به این درک رسیده‌اند که نمی‌توان با ریختن بتن بیشتر، از بحران‌های اقلیمی فرار کرد. ما باید طبیعت را به عنوان یک شریک مهندسی، دوباره به درون شهرها دعوت کنیم.[2]

در نهایت، شهر اسفنجی تنها یک پروژه عمرانی نیست، بلکه بازتعریف رابطه انسان با محیط زیست است. این رویکرد، فضاهای شهری را از دژهای صلب و شکننده در برابر طبیعت، به اکوسیستم‌هایی انعطاف‌پذیر و تاب‌آور تبدیل می‌کند. با نرم‌تر کردن شهرهایمان، آن‌ها را برای ایستادگی در برابر طوفان‌های آینده، قدرتمندتر و برای زندگی روزمره، سالم‌تر می‌سازیم.[3]

نکات کلیدی

  • شهرهای اسفنجی با استفاده از زیرساخت‌های سبز، آب باران را جذب و ذخیره می‌کنند.
  • این رویکرد جایگزینی برای سیستم‌های سنتی بتنی است که در برابر تغییرات اقلیمی ناکارآمد شده‌اند.
  • جذب آب به سفره‌های زیرزمینی کمک کرده و خطر خشکسالی را در فصول گرم کاهش می‌دهد.
  • فیلتراسیون طبیعی از طریق خاک و گیاهان، آلاینده‌های شهری را پیش از ورود به رودخانه‌ها تصفیه می‌کند.
  • ترکیب زیرساخت‌های سبز و خاکستری، خسارات اقتصادی ناشی از سیلاب‌ها را به شدت کاهش می‌دهد.

بررسی عمیق دیدگاه‌ها

دیدگاه طراحان شهری و اکولوژیست‌ها

معتقدند شهرها باید به عنوان اکوسیستم‌های زنده عمل کنند و بتن‌ریزی یک فناوری بن‌بست است.

این گروه استدلال می‌کنند که رویکرد سنتی «مبارزه با آب» از اساس اشتباه است. به باور آن‌ها، پوشاندن زمین با سطوح نفوذناپذیر نه تنها چرخه طبیعی آب را مختل می‌کند، بلکه شهرها را در برابر تغییرات اقلیمی به شدت شکننده می‌سازد. آن‌ها تاکید دارند که با بازگرداندن طبیعت به شهرها از طریق تالاب‌ها و بام‌های سبز، می‌توانیم محیط‌های شهری را به سیستم‌هایی خودتنظیم تبدیل کنیم که همزمان با مدیریت سیلاب، تنوع زیستی را نیز احیا می‌کنند.

دیدگاه مهندسان زیرساخت سنتی

تاکید دارند که برای مهار ابرطوفان‌ها همچنان به سیستم‌های پشتیبان خاکستری نیاز است.

مهندسان عمران و متخصصان هیدرولیک هشدار می‌دهند که نباید دچار خوش‌بینی افراطی نسبت به راه‌حل‌های سبز شد. استدلال آن‌ها این است که در هنگام وقوع طوفان‌های استثنایی و رگبارهای بی‌سابقه، خاک و فضاهای سبز به سرعت اشباع می‌شوند و توانایی جذب آب بیشتر را از دست می‌دهند. از این رو، آن‌ها معتقدند که شهرهای اسفنجی باید به عنوان مکمل، و نه جایگزین کاملِ شبکه‌های قدرتمند لوله‌کشی، پمپ‌های تخلیه و سدهای تنظیم‌کننده در نظر گرفته شوند.

دیدگاه اقتصاددانان محیط‌زیست

بر ارزش‌گذاری پولی مزایای جانبی این پروژه‌ها برای توجیه سرمایه‌گذاری تمرکز دارند.

اقتصاددانان محیط‌زیست استدلال می‌کنند که ارزیابی پروژه‌های شهر اسفنجی تنها بر اساس میزان کاهش خسارات سیل، یک محاسبه ناقص است. آن‌ها تاکید دارند که باید ارزش اقتصادی «مزایای جانبی» (Co-benefits) را نیز محاسبه کرد؛ مواردی مانند کاهش هزینه‌های تصفیه آب به دلیل فیلتراسیون طبیعی، کاهش مصرف برق برای سرمایش به دلیل اثر خنک‌کنندگی گیاهان، و حتی افزایش ارزش املاک در مجاورت فضاهای سبز شهری. با در نظر گرفتن این موارد، بازگشت سرمایه در زیرساخت‌های سبز بسیار بالاتر از زیرساخت‌های خاکستری است.

اصطلاحات کلیدی

زیرساخت خاکستری (Grey Infrastructure)
سیستم‌های سنتی مهندسی شده انسان‌ساخت مانند لوله‌های بتنی، سدها، کانال‌ها و تصفیه‌خانه‌ها که برای مدیریت آب استفاده می‌شوند.
راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت (Nature-based Solutions)
استفاده از فرآیندها و اکوسیستم‌های طبیعی برای حل چالش‌های شهری مانند سیل، آلودگی هوا و تغییرات اقلیمی.
خندق زیستی (Bioswale)
کانال‌ها یا گودال‌های کم‌عمق و پوشیده از گیاهان بومی که در حاشیه خیابان‌ها ساخته می‌شوند تا رواناب‌های سطحی را جمع‌آوری، کند و تصفیه کنند.
آسفالت متخلخل (Permeable Pavement)
نوعی پوشش کف برای خیابان‌ها و پیاده‌روها که دارای منافذ ریزی است و اجازه می‌دهد آب باران به جای جاری شدن در سطح، به لایه‌های زیرین زمین نفوذ کند.
اثر جزیره گرمایی شهری (Urban Heat Island Effect)
پدیده‌ای که در آن مناطق شهری به دلیل وجود سطوح بتنی و آسفالت که گرما را جذب می‌کنند، به طور قابل توجهی گرم‌تر از مناطق روستایی اطراف خود هستند.

آنچه نمی‌دانیم

  • چگونه می‌توان هزینه‌های بالای نگهداری مستمر از زیرساخت‌های زنده و گیاهی را در بودجه‌های محدود شهرداری‌ها پایدار کرد؟
  • عملکرد دقیق این سیستم‌ها در برابر ابرطوفان‌های بی‌سابقه‌ای که فراتر از مدل‌سازی‌های اقلیمی فعلی هستند، چگونه خواهد بود؟
  • آیا نفوذ مداوم آب در مناطق شهری متراکم می‌تواند در درازمدت به سستی خاک و آسیب به فونداسیون ساختمان‌های قدیمی منجر شود؟

پرسش‌های متداول

شهر اسفنجی دقیقا چیست؟

شهر اسفنجی یک مدل شهرسازی است که به جای استفاده از بتن و لوله‌های فاضلاب برای دفع سریع آب باران، از فضاهای سبز، تالاب‌ها و سطوح نفوذپذیر برای جذب، ذخیره و تصفیه طبیعی آب در همان محل بارش استفاده می‌کند.

آیا این رویکرد می‌تواند جایگزین کامل لوله‌های فاضلاب شود؟

خیر. کارشناسان بانک جهانی تاکید می‌کنند که بهترین رویکرد، مدیریت یکپارچه است؛ یعنی ترکیب زیرساخت‌های سبز (طبیعی) با زیرساخت‌های خاکستری (لوله‌ها و کانال‌ها) تا در زمان طوفان‌های بسیار شدید، سیستم دچار فروپاشی نشود.

آیا این ایده در شهرهای متراکم و پرجمعیت قابل اجراست؟

بله. در شهرهای متراکم که فضای خالی برای احداث پارک‌های بزرگ وجود ندارد، از راهکارهای مقیاس کوچک مانند بام‌های سبز، آسفالت‌های متخلخل در پارکینگ‌ها و باغچه‌های حاشیه پیاده‌روها استفاده می‌شود.

آب ذخیره شده در این سیستم‌ها چه می‌شود؟

بخش عمده‌ای از این آب به تدریج به سفره‌های آب زیرزمینی نفوذ کرده و آن‌ها را تغذیه می‌کند. بخش دیگری نیز توسط گیاهان تبخیر شده و باعث خنک شدن هوای شهر می‌شود.

منابع

پوشش منابع

3 منبع

3 دیدگاه شناسایی‌شده

اکولوژیست‌های شهری 40%مهندسان عمران و زیرساخت 35%اقتصاددانان محیط‌زیست 25%
  1. [1]UN Environment Programmeاکولوژیست‌های شهری

    Emerging Sponge Cities: Addressing urban flooding through Nature-based solutions

    مطالعه در UN Environment Programme
  2. [2]World Economic Forumاقتصاددانان محیط‌زیست

    Sponge cities work in tune with nature to quickly soak up heavy rainfall

    مطالعه در World Economic Forum
  3. [3]تیم سردبیری کوهستاناکولوژیست‌های شهری

    تحلیل تیم سردبیری کوهستان

    مطالعه در تیم سردبیری کوهستان

نظرات

همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

دریافت زندگی شهری اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، مستقیم در صندوق ورودی شما.