What are you looking for?

iStock

مدينة المستقبل لا تهدر المياه

فقط المدينة الحساسة للمياه مستعدة للجفاف أو الأمطار الغزيرة أو موت الأشجار أو الفيضانات. لفترة طويلة ، كان هدف المدن هو التخلص من المياه في أسرع وقت ممكن لتجنب الأضرار المحتملة. ومع ذلك ، في المستقبل ، يجب أن يكون الهدف هو الحفاظ على أي نوع من المياه في المدينة واستخدامها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. التسرب والعلاج والتخزين داخل المدينة هي بعض العناصر المهمة في الطريق إلى هناك.

المحتوى: وصف حزم التدابير لفرانكفورت في طريقها لتصبح مدينة حساسة للمياه

 

تمثل المياه السطحية في المدينة احتياطيا وتخزينا وسيطا لمياه الري للنباتات. تماما مثل مياه الأمطار والمياه الجوفية في موقع البناء ، يجب أيضا تنقية المياه من المياه الرئيسية أو من المياه الراكدة قبل إدخالها في خط الأنابيب الدائري وقبل التسرب إلى خزانات المياه الجوفية.
مصدر آخر مهم للمياه غير المستخدمة هو مياه الصرف الصحي: على غرار معظم المدن الكبرى الأخرى في العالم ، تكمن أكبر إمكانات احتياطي لمدينة فرانكفورت في إعادة استخدام مياه الصرف الصحي. ويمكن أن تنشأ الحاجة إلى ذلك في سياق تغير المناخ


في فرانكفورت، هناك أيضا العديد من التدابير الإضافية الأصغر حجما لري المساحات الخضراء الحضرية وبالتالي تحسين المناخ الحضري، مثل إنشاء تجاويف أو تركيب صهاريج أو خنادق - وكلها معالم في الطريق إلى أن تصبح مدينة حساسة للمياه.

يمكن استخدام مياه النهر من الماين كاحتياطي لتجديد الخزانات

إذا كانت كمية الأمطار والمياه الجوفية غير كافية، فهناك شبكة أمان: الماين. ومع ذلك، لا يمكن استخراج المياه من الماين إلا عند مستويات مياه عالية ويجب تخزينها لاحقًا.
في فرانكفورت، من المستحسن الحصول على نقطة الاستخراج في اتجاه فيشنهايم Fechenheim، حيث تقوم محطتا معالجة مياه الصرف الصحي البلدية نيداراد Niederrad  و سيندلينغن Sindlingen  بتصريف مياه الصرف الصحي (النظيفة متعددة المراحل) في الماين

Google Earth

في الطرف الشمالي من الجسر ، يمكن إنشاء بحيرة للاستحمام بالقرب من المدينة كخزان إضافي

تفتقر فرانكفورت إلى بحيرة الاستحمام الخاصة بها، والتي يسهل الوصول إليها عن طريق وسائل النقل العام. في نيدابارك، يتم إنشاء بحيرة الاستحمام هذه في موقع عرض الحديقة الفيدرالية Federal Garden Show  السابق في التلال الشمالية لجسور فرانكفورت.

بحيرة الاستحمام ليست فقط خزانًا مثاليًا لمياه الري، بل تزيد أيضًا من قيمة هذه المنطقة الترفيهية وتمثل موطنًا مهمًا لمختلف أنواع الحيوانات والنباتات.
يمكن الوصول إلى البحيرة بسهولة عن طريق وسائل النقل العام وتؤدي المخارج مباشرة من الجسر وصولاً إلى البحيرة. هذا عامل جذب ترفيهي جديد في فرانكفورت للعائلات التي ليس لديها سيارة وكبار السن والأطفال الذين وصلوا حتى الآن إلى بحيرة الاستحمام فقط بجهد كبير أو برفقة البالغين.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

لبحيرة الاستحمام أيضًا تأثير إيجابي على المناخ الحضري: تبخر المياه - على الأقل في بعض الظروف الجوية - يبرد في الهواء بالقرب من البحيرة ويمكنه الانتقال إلى وسط المدينة.

بحيرة الاستحمام في نيدا - خزان للمياه، منطقة برودة المناخ والاستجمام

المحيط: 820 م

المساحة: 45,000 متر مربع

سعة التخزين: حوالي 000 120 متر مكعب

قدرة الاستخراج: 500 13  متر مكعب

يمكن الوصول إليه عبر حركة المرور المستقلة على الجسور - إذا لزم الأمر كل دقيقة

استبدال مرج الكلاب: المنطقة بأكملها جنوب البحيرة

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

لطالما قدر سكان فرانكفورت حمامات السباحة الخارجية الطبيعية في المدينة: المسبح الرئيسي على ايزنار شتيغ  Eiserner Steg في عام 1930

Naturfreibad Frankfurt - Wikipedia

تم إنشاء بحيرة الاستحمام بطريقة صديقة للطبيعة ومستدامة

في مرحلة التخطيط، يجب إجراء تحقيقات جيولوجية هيدرولوجية لتحديد إلى أي مدى يمكن للبحيرة أن تتغذى على المياه الجوفية. تدخل المياه المتبقية إلى البحيرة من خلال مياه الأمطار التي تم جمعها وتنقيتها عبر خط حلقة الجسر.
تحتوي البحيرة على حجم تخزين كبير ؛ اعتمادًا على العمق المختار، يمكن أن يحتوي على ما يصل إلى 120.000 متر مكعب من الماء.
بالنسبة للماء، لا يتم تصريف كل مياه البحيرة، ولكن ما يسمى بإمكانية استخدام المياه "في فترات الجفاف، يقتصر مستوى المياه على 30 سم (حوالي 500 13متر مكعب من الماء): وهذا يضمن أن بحيرة الاستحمام تعمل أيضًا كنظام تكييف هواء طبيعي للمدينة خلال فترات الجفاف.
الشركة العاملة لجسور فرانكفورت مسؤولة عن جودة المياه للبحيرة ونظافة المنطقة بأكملها بالإضافة إلى سلامة ورعاية المستحمين.

سحب المياه من مياه الاستحمام

نظرًا لجودة مياه المسبح ، يمكن أخذها مباشرة من مضخة جافة ذاتية التحضير في المسبح.  يجب عدم تركيب المضخة الغاطسة بسبب خطر التعرض لصدمة كهربائية.
من أجل منع امتصاص المواد الخشنة ، يجب أن يكون أنبوب الشفط محاطًا بتغليف من الحصى الخشن إلى المتوسط. يمكن للغطاء أن يقلل من نمو الطحالب ويضمن نظام التصفية الأوتوماتيكي الكامل لتقليل الملوثات غير المحلولة إلى حد كبير.

يجب تثبيت خط الري في المنتزه والري بطريقة تغلق نفسها تلقائيًا عند إيقاف تشغيل المضخة
يمكن استكمال النظام بمرحلة تنظيف (إشعاع فوق البنفسجي أو معالجة بالكلور و / أو مرشح كربون نشط)

يمكن تثبيت جميع مكونات النظام في مبنى وظيفي بسيط. أثناء التشغيل ، يلزم وجود ضوابط قائمة على الاحتياجات والتنظيف السنوي لمدخول المياه.

يمكن أيضًا دمج المسطحات المائية الأخرى في منطقة مدينة فرانكفورت في نظام المياه للجسور

بالإضافة إلى بحيرة الاستحمام الموصوفة ، يمكن دمج المياه السطحية الأخرى في النظام. اعتمادًا على الموقع ، قد يكون من المتصور أن تعمل هذه المياه الراكدة بطريقة مماثلة للصهاريج ، أي جمع مياه الأمطار من الأسطح وتخزينها مؤقتًا من أجل إطلاقها بعد ذلك في الحلقة الرئيسية ؛ أو ، مثل المياه الجوفية وبحيرة الاستحمام ، يمكن أن تكون بمثابة خزانات حتى يتم سحب المياه لاحتياجات الري.

في حالة المياه الراكدة ، كما هو الحال مع بحيرة الاستحمام في نيداباركNiddapark ، فإن تقلبات المستوى تقتصر على 30 سم: وفقًا لذلك ، يمكن سحب ما يصل إلى 12775 متر مكعب من المياه مؤقتًا.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

ستمثل مياه الصرف الصحي النظيفة تمامًا احتياطيًا آخر لمياه الري في فرانكفورت في المستقبل

حاليًا ، يتم التخلص بشكل أساسي من المياه التي تتراكم في المدينة ، سواء كانت مياه الأمطار أو المياه الجوفية أو الصرف الصحي.

يمكن لجسور فرانكفورت أن تقدم الحلول الموضحة بالفعل لاستخدام مياه الأمطار والمياه الجوفية. ما تبقى هو مياه الصرف: من المنازل والوحدات التجارية.

يتم تصريف حوالي 65 مليون متر مكعب من مياه الصرف الصحي النظيفة في الماين من محطات معالجة مياه الصرف الصحي في فرانكفورت في نيدراد وسيندلينجن كل عام.

يعتبر تنظيف مياه الصرف الصحي بالفعل شاملاً للغاية: في عملية من ثلاث مراحل ، يتم أولاً إزالة المواد الصلبة الخشنة في التنظيف الميكانيكي. يقوم التنظيف البيولوجي والكيميائي في المقام الأول بإزالة الكربون ومغذيات النيتروجين والفوسفور. عندها فقط يتم التخلص من الماء في الماين.

من أجل التمكن من استخدامها كمياه ري شاملة دون تردد ، ما يسمى بـ " مرحلة التنقية الرابعة ".

تتضمن المرحلة الرابعة من التنقية القضاء على الفوسفور على نطاق واسع وإزالة الملوثات الدقيقة.

يقوم المزيد والمزيد من المدن بتنفيذ مرحلة التنظيف هذه في إدارتها للمياه.

في فرانكفورت أيضًا ، يتم بالفعل التخطيط لتنفيذ هذه المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي.

في مرحلة التنظيف الرابعة ، توجد فلاتر رملية وكربون نشط وأنظمة الأوزون والأغشية
وكذلك مجموعات منها.

يوجد حاليًا لـ " مرحلة التنقية الرابعة "لا توجد متطلبات قانونية ملزمة. ومع ذلك ، يمكن افتراض أن هذا الوضع سيتغير في المستقبل القريب.

بعد أول تطبيق واسع النطاق لمثل هذه الأنظمة في سويسرا ، حذت ألمانيا حذوها ، خاصة في بادن فورتمبيرغ Baden-Württemberg شمال الراين-وستفاليا
Nordrhein-Westfalen.

تم إنجاز أول منشأة اختبار في هيسن  بدعم من الجامعة التقنية في دارمشتات Darmstadt في محطة معالجة مياه الصرف الصحي. يتم حاليًا بناء أول مصنع واسع النطاق على تربة هيسيان في بيكنباخ  Bickenbach .

عمليات المعالجة المختلفة ضرورية لمصادر ومحطات المياه المختلفة لنظام مياه الجسر

يعمل الخط الدائري كعضو توزيع مركزي. تمر جميع المياه من الينابيع إلى الخزانات ومن هناك إلى الأسِرَّة عبر الحلقة الرئيسية ، والتي يجب أن يكون لكل ماء فيها الحد الأدنى من الجودة حتى لا تتلفها. لا توجد قيم حدية ثابتة لمياه الري نفسها. العامل الحاسم هو أنها خالية إلى حد كبير من المواد الصلبة والجراثيم. اعتمادًا على جودة المياه المتوقعة في البداية ، يلزم إجراء عمليات معالجة مختلفة.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

تستخدم مدينة المستقبل الحساسة للمياه كل قطرة ماء

حتى لو لم يكن الأمر كذلك في ألمانيا في عام 2021: نظرًا لتغير المناخ ، تتزايد ندرة المياه في بعض السنوات في البلدان الغنية بالمياه سابقًا في وسط أوروبا ، خاصة في أشهر الصيف.

وفقًا لذلك ، تم تحديد إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة كمصدر إضافي للمياه على مستوى الاتحاد الأوروبي - ويتعين الآن تعزيزها بشكل أكبر في الدول الأعضاء.

يجري العمل أيضًا في ألمانيا: تقوم حاليًا لجنة متخصصة تابعة للجمعية الألمانية للمياه والصرف الصحي والنفايات e.V. (DWA)  بإعداد مجموعة من القواعد الخاصة بالمنطقة الألمانية ، والتي من المقرر نشرها في عام 2023. وينص صراحةً على أنه لا ينبغي استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة فقط في الزراعة ، ولكن أيضًا لري المساحات الخضراء الحضرية.

هذا هو الحال بالفعل في البلدان الصناعية الأخرى التي تعاني من نقص المياه مثل الولايات المتحدة الأمريكية أو أستراليا أو إسرائيل ومن المرجح أن ينتشر بلا هوادة في ألمانيا أيضًا.

ستصبح إعادة استخدام المزيد من مياه الصرف الصحي النقية مكونًا مستقبليًا لمشروع الجسر

من المخطط أن يتم استخدام مياه الصرف الصحي خصيصًا لتخصيب المياه الجوفية ، أي أنها ستسير في نفس المسار عبر الحلقة الرئيسية لأنظمة التسرب مثل مياه الأمطار أو حفر التنقيب أو مياه النهر التي يتم جمعها.

لهذا الغرض ، سيتم إنشاء اتصال من منفذ محطة معالجة مياه الصرف الصحي نيدراد Niederrad  إلى أقرب قسم من الجسر. نظرًا لأن النفايات السائلة لمحطة المعالجة هي مصدر دائم مقارنة بمصادر المياه الأخرى في مشروع الجسر ، لا يمكن نقل المياه إلا من محطة المعالجة عبر الحلقة الرئيسية إلى الأسِرَّة عندما تكون هناك حاجة للري ، اعتمادًا على الطقس. إذا لزم الأمر ، يمكن تجنب "الالتفاف" عبر المياه الجوفية ، مما يقصر من نقل المياه ويقلل من متطلبات الطاقة لنظام الري.

الشرط الأساسي لمثل هذا التطبيق هو تنفيذ مرحلة التنظيف الرابعة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في نيدراد على نطاق واسع. لم يحدث هذا بعد ، على الرغم من أنه بالإضافة إلى الاستثمارات اللازمة ، فإن قلة المساحة في الموقع تشكل تحديًا. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد مواصفات ملزمة فيما يتعلق بكمية المياه المنتجة التي يجب معالجتها بشكل أكبر.

ومع ذلك ، من المتوقع أنه بحلول الوقت الذي يتم فيه الانتهاء من جسور فرانكفورت ، سيتم تنفيذ مرحلة التنظيف الرابعة أيضًا في فرانكفورت وستقوم وظيفة توزيع الجسور بإحضار مياه الصرف الصحي النظيفة إلى مواقع التخزين ، وستكون صالحة للاستعمال مباشرة كمياه ري للمدينة.

الأبعاد الأساسية لنظام الترشيح السريع (مرشح سريع من طبقتين)

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

خبراء في هذا الموضوع

Sieker die Regenwasserexperten   -   TU Dresden Hydrowissenschaften

وتشمل مجموعة التدابير في الطريق إلى أن تصبح مدينة حساسة للمياه أيضا تدابير لامركزية صغيرة الحجم مثل إنشاء أحواض.

نظرا لتصميم المناطق الخضراء ذات طابع الحوض الصغير مع فرق ارتفاع أقصى يبلغ 30 سم إلى المنطقة المحيطة ، يمكن الجمع اللامركزي وتسلل مياه الأمطار ، خاصة أثناء أحداث هطول الأمطار الغزيرة.
إذا تم توجيه المياه من الأرصفة أو غيرها من المناطق المغلقة إلى هذه الأحواض ، فإن هذا يخفف من نظام الصرف الصحي. في الوقت نفسه ، تتوفر المياه للنباتات التي سيتم اختيارها خصيصا للتجاويف. بهذه الطريقة ، يتم توفير مياه الأمطار لمورد المياه الطبيعية في الموقع.
خاصة في فصل الصيف ، يمكن امتصاص هطول الأمطار الغزيرة بشكل أفضل ، ويضمن تأثير التبخر لاحقا مناخا محليا لطيفا.
إذا تم تثبيت الأحواض الخضراء الدائمة بشكل صحيح ، فإن الماء يتسرب بعيدا في غضون 24 ساعة ، بحيث لا يحدث تشبع بالمياه أو تلف النباتات أو مناطق تكاثر الحشرات أو غيرها من الآثار الجانبية غير السارة.

لا يمكن تنفيذ مفهوم الحوض الصغير فقط على طول الجسور، ولكن أيضًا في جميع أنحاء منطقة مدينة فرانكفورت

Sieker Regenwasserexperten

يجب تخطيط وتركيب الأحواض بشكل احترافي وحسابها مسبقًا

TU Dresden Hydrowissenschaften

يجب إدخال قانون للصهاريج في فرانكفورت

أينما تمر الجسور عبر المباني الكبيرة، والتي تكون واجهتها مناسبة للتخضير ، يجب تركيب صهريج على، التي تسقي الواجهة الخضراء

تعمل صهاريج الجسر الموجودة أسفل الطريق أمام الباب الأمامي كنسخة احتياطية: إذا تم ملء صهريج المبنى بالكامل، فيمكنه إفراغ مياه الأمطار الزائدة باتجاه صهريج الجسر. وإذا كان الصهريج الداخلي لا يحمل ما يكفي من الماء، فيمكنه الحصول عليه من صهريج الجسر.

قد يكون تركيب صهريج على مباني ذات حجم أدنى معين إلزاميًا أيضًا في فرانكفورت (على غرار البلديات الأخرى) خاصةً للمباني الجديدة في شكل «قانون صهريجي».

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

كمدينة حساسة للمياه ، يمكن لفرانكفورت المساهمة في أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة

سيتم توسيع نطاق معالجة مياه الصرف الصحي القياسية اليوم في فرانكفورت في المستقبل لتشمل المرحلة الرابعة من المعالجة ، والتي تقضي على الملوثات الدقيقة:

اللدائن الدقيقة مثل تآكل الإطارات والمواد الفعالة هرمونيًا والمخلفات الصيدلانية أو
في هذه العملية يتم إزالة الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية.

التدابير المصاحبة مثل إنشاء أحواض التسلل أو التركيب القياسي للصهاريج وخنادق التسلل في الساحات والأماكن المفتوحة هي لبنات بناء أخرى في الطريق إلى مدينة حساسة للمياه.

وبهذه الطريقة ، لا تستطيع فرانكفورت الاحتفاظ بمياه الأمطار والمياه الجوفية التي تتراكم في المدينة فحسب ، بل أيضًا بمياه الصرف الصحي في دورة المياه البلدية ولم تعد مضطرة إلى حرمان المجتمعات الأخرى من مياه الشرب لاستيراد المياه إلى فرانكفورت.

الاستنتاج: تعد جسور فرانكفورت علامة فارقة مهمة في طريقها إلى أن تصبح مدينة حساسة للمياه

ستنشئ جسور فرانكفورت نظاما يمكن من خلاله جمع المياه غير المستخدمة سابقا وتخزينها وإعادة توزيعها.

لا يمكن استخدام مياه الأمطار أو مياه حفريات البناء فقط كمصادر للمياه لري النباتات وتخضير فرانكفورت ، وهو أمر مهم من حيث المناخ الحضري. بدلا من ذلك ، في المستقبل ، يمكن أيضا إعادة توجيه المزيد من مياه الصرف الصحي النقية من الجسور إلى مواقع التخزين أو المناطق الخضراء.

يمكن استخدام تدفقات المياه الأكثر تنوعا ، والتي تمت إزالتها دائما من المدينة ، لري المساحات الخضراء الحضرية بمساعدة جسور فرانكفورت وبالتالي إعادتها إلى دورة المياه الطبيعية للمدينة.