2026 / Том 11, № 3 (2026) [ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ]

Ландшафтно-инженерные методы управления поверхностным стоком как фактор экологической безопасности аридного города

Дробченко Н.В.

Страницы: 284-300

https://doi.org/10.21285/2500-1582-2026-11-3-284-300

EDN:CGZPPW

Аннотация

Поверхностный сток в условиях аридного города является одновременно фактором экологического риска и потенциальным дополнительным водным ресурсом. Высокая доля водонепроницаемых покрытий, продолжительные сухие периоды, эпизодические интенсивные осадки и накопление загрязняющих веществ на городских поверхностях обусловливают необходимость перехода от традиционного быстрого отвода дождевой воды к её локальному перехвату, задержанию, фильтрации, инфильтрации и повторному использованию. Цель исследования – разработка комплексного подхода к применению ландшафтно-инженерных методов управления поверхностным стоком в условиях аридного города. На примере Самарканда работа включала анализ факторов экологического риска, сравнительную качественную оценку дождевых садов, биодренажных канав, инфильтрационных понижений, водопроницаемых покрытий и накопительных систем, а также функционально-пространственное сопоставление данных решений с различными типами городских территорий. Установлено, что отдельные методы различаются по потенциалу задержания, инфильтрации, фильтрации и накопления поверхностного стока, вследствие чего их выбор должен определяться типом территории, происхождением и предполагаемым качеством воды. Наибольшим совокупным потенциалом обладают комбинированные системы, последовательно обеспечивающие перехват, замедление, фильтрацию, при допустимых условиях– инфильтрацию, накопление и регулируемый отвод воды. Разработана интегрированная модель управления поверхностным стоком, включающая определение источника стока, оценку его предполагаемого качества, предварительное регулирование, выбор и комбинацию ландшафтно-инженерных методов, определение конечной траектории управления, оценку экологического результата, мониторинг и последующую корректировку системы. Отличительными особенностями модели являются дифференциация относительно чистых и потенциально загрязнённых потоков, условный характер применения инфильтрации и наличие обратной связи. Предложенный подход позволяет рассматривать ландшафтно-инженерные решения как элементы единой адаптивной системы экологической безопасности и может применяться при проектировании и реконструкции улиц, парковок, дворов, общественных и зелёных пространств аридных городов.

Ключевые слова:

поверхностный сток, экологическая безопасность, аридный город, ландшафтно-инженерные методы, дождевой сад, биоретенция, водопроницаемые покрытия, зелёная инфраструктура накопление дождевой воды

Библиографический список:

1. Fletcher T.D., Burns M.J., Russell K.L., Hamel P., Duchesne S., Cherqui F., Roy A.H. Concepts and evolution of urban hydrology // Nature Reviews Earth & Environment. 2024. Vol. 5. P. 789–801. https://doi.org/10.1038/s43017-024-00599-x.
2. Pamuru S.T., Forgione E., Croft K., Kjellerup B.V., Davis A.P. Chemical characterization of urban stormwater: traditional and emerging contaminants // Science of the Total Environment. 2022. Vol. 813. Art. 151887. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151887.
3. Meerow S., Natarajan M., Krantz D. Green infrastructure performance in arid and semi-arid urban environments // Urban Water Journal. 2021. Vol. 18. No. 4. P. 275–285. https://doi.org/10.1080/1573062X.2021.1877741.
4. Xu J., Dai J., Wu X., Wu S., Zhang Y., Wang F., Gao A., Tan Y. Urban rainwater utilization: a review of management modes and harvesting systems // Frontiers in Environmental Science. 2023. Vol. 11. Art. 1025665. https://doi.org/10.3389/fenvs.2023.1025665.
5. Sun C., Rao Q., Chen B., Liu X., Adnan Ikram R.M., Li J., Wang M., Zhang D. Mechanisms and applications of nature-based solutions for stormwater control in the context of climate change: a review // Atmosphere. 2024. Vol. 15. No. 4. Art. 403. https://doi.org/10.3390/atmos15040403.
6. Wang M., Sun C., Zhang D. Opportunities and challenges in green stormwater infrastructure (GSI): a comprehensive and bibliometric review of ecosystem services from 2000 to 2021 // Environmental Research. 2023. Vol. 236. Art. 116701. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116701.
7. Alves R.A., Rudke A.P., Martins L.D., de Melo Souza S.T., Bovo A.B., Goroski Rambalducci M.J., Martins J.A. Urban stormwater management from the perspective of nature-based solutions: a bibliometric review // Journal of Ecohydraulics. 2024. Vol. 9. No. 2. P. 218–238. https://doi.org/10.1080/24705357.2023.2284392.
8. Дробченко Н.В. Ландшафтный дизайн как элемент климатической и техногенной безопасности // XXI век. Техносферная безопасность. 2025. Т. 10. № 4. С. 365–374. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2025-10-4-365-374. EDN: JLHXCV.
9. Ariyarathna I.S., Abeyrathna W.P., Jamei E., Chau H.-W. A review of the application of blue–green infrastructure (BGI) as an effective urban flood mitigation strategy for livable and healthy cities in Australia // Architecture. 2023. Vol. 3. No. 3. P. 461–476. https://doi.org/10.3390/architecture3030025.
10. Xu H., Randall M., Fryd O. Urban stormwater management at the meso-level: a review of trends, challenges and approaches // Journal of Environmental Management. 2023. Vol. 331. Art. 117255. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117255.
11. Nazari A., Roozbahani A., Hashemy Shahdany S.M. Integrated SUSTAIN-SWMM-MCDM approach for optimal selection of LID practices in urban stormwater systems // Water Resources Management. 2023. Vol. 37. P. 3769–3793. https://doi.org/10.1007/s11269-023-03526-9.
12. Chen Y., Gaspari J. Exploring an integrated system for urban stormwater management: a systematic literature review of solutions at building and district scales // Sustainability. 2023. Vol. 15. No. 13. Art. 9984. https://doi.org/10.3390/su15139984.
13. Heidari B., Randle S., Minchillo D., Jaber F.H. Green stormwater infrastructure: a critical review of the barriers and solutions to widespread implementation // WIREs Water. 2023. Vol. 10. No. 2. Art. e1625. https://doi.org/10.1002/wat2.1625.
14. Ahmed S., Jesson M., Sharifi S. Selection frameworks for potential rainwater harvesting sites in arid and semi-arid regions: a systematic literature review // Water. 2023. Vol. 15. No. 15. Art. 2782. https://doi.org/10.3390/w15152782.
15. de Sá Silva A.C.R., Bimbato A.M., Balestieri J.A.P., Vilanova M.R.N. Exploring environmental, economic and social aspects of rainwater harvesting systems: a review // Sustainable Cities and Society. 2022. Vol. 76. Art. 103475. https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.103475.
16. Maniquiz-Redillas M., Robles M.E., Cruz G., Reyes N.J., Kim L.-H. First flush stormwater runoff in urban catchments: a bibliometric and comprehensive review // Hydrology. 2022. Vol. 9. No. 4. Art. 63. https://doi.org/10.3390/hydrology9040063.
17. Simpson I.M., Winston R.J., Brooker M.R. Effects of land use, climate, and imperviousness on urban stormwater quality: a meta-analysis // Science of the Total Environment. 2022. Vol. 809. Art. 152206. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152206.
18. Nazarpour S., Gnecco I., Palla A. Evaluating the effectiveness of bioretention cells for urban stormwater management: a systematic review // Water. 2023. Vol. 15. No. 5. Art. 913. https://doi.org/10.3390/w15050913.
19. Arora M., Fletcher T.D., Burns M.J., Western A.W., Yong C.F., Poelsma P.J., James R.B. The influence of stormwater infiltration on downslope groundwater chemistry // Environmental Geochemistry and Health. 2023. Vol. 45. No. 11. P. 8489–8501. https://doi.org/10.1007/s10653-023-01732-3.
20. Sousa M., Almeida M.D., Fael C., Bentes I. Permeable asphalt pavements (PAP): benefits, clogging factors and methods for evaluation and maintenance — a review // Materials. 2024. Vol. 17. No. 24. Art. 6063. https://doi.org/10.3390/ma1 7246063.
21. Bodus B., O’Malley K., Dieter G., Gunawardana C., McDonald W. Review of emerging contaminants in green stormwater infrastructure: antibiotic resistance genes, microplastics, tire wear particles, PFAS, and temperature // Science of the Total Environment. 2024. Vol. 906. Art. 167195. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167195.
22. Дробченко Н.В., Юнусова К.Б. Зеленые парковочные зоны как элемент устойчивого городского развития: концепция, практика и перспектива внедрения в городах Республики Узбекистан // XXI век. Техносферная безопасность. 2026. Т. 11. № 2. С. 137–147. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2026-11-2-137-147. EDN: GXPVJZ.
23. Дробченко Н.В. Экономическая эффективность внедрения зелёной инфраструктуры в историческую среду Самарканда // Экономика и экология территориальных образований. 2025. Т. 9. № 3. С. 53–60. https://doi.org/10.23947/2413-1474-2025-9-3-53-60.

Файлы:

• article_04_0.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 1 раз