Устройство дренажа вокруг дома при высоком уровне грунтовых вод: Дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод

Устройство дренажа вокруг дома на участке — BIO СЕПТИК — официальный дилер Евролос в России

Для чего нужны дренажи на участке?

Далеко не каждый участок имеет хорошее расположение. Способность почвы отводить воду и впитывать ее, уровень грунтовых вод, сильно разнятся, от места к месту. В ситуации, когда обводнение сильно повышенно, невозможно проводить строительные работы, а в сложных случаях и заниматься садоводством.

Дренаж совершенно необходим в следующих условиях:

Когда планируется строительство:

При высоком уровне грунтовых вод

Если дренаж в таких условиях не сделать, возможно подтопление подвальных помещений, подвижки фундамента вследствие нестабильности обводненной почвы. Правильно спроектированный дренаж в такой ситуации решает все проблемы, гарантируя беспроблемную эксплуатацию здания.

На глинистых грунтах

Глинистые грунты представляют собой водоупорный слой. Через него стоки, образующиеся при атмосферных осадках и талая вода весной не могут уйти, собираясь на границе плодородного слоя почвы и водоупора. Это чревато подтоплением подвальных помещений, а также может привести к подвижкам фундамента из-за морозного пучения почвы.

Когда необходимы особо сухие условия в помещениях подвального типа

Например, планируется размещение погребов для вин, пищевой продукции. Ситуации могут быть разными, объединяет их необходимость максимальной защиты подвала от влаги.

Если участок расположен на склоне

Если участок расположен на склоне, то поток воды, проходящей по нему во время таяния снега и осадков может вымывать почву, заливать участок. Для решения проблемы делается специальные дренажи, отсекающие верховодку.

Для садоводства

При высоком уровне грунтовых вод либо когда под плодородным слоем на участке находится водоупор из глин, после дождей участок может превращаться в болото. Расти в этом случае не будет почти ничего. Решением является дренаж.

C чего начинать сооружение дренажа?

Основным предварительным этапом является проект, где составляется план всех работ, оцениваются условия и стоимость сооружения.
Его должен делать грамотный инженер, имеющий достаточный опыт в проектировании дренажных систем.

Проект включает в себя:

Определение уклона\точки водосброса

Для отвода грунтовых вод\верховодки с участка необходим уклон. Если уклона нет, или в его сторону отвод стоков невозможен, как таковой дренаж сделать невозможно. Вода будет просто стоять на месте. Конечно, можно сделать принудительный дренаж, с использованием насосов, однако, подобные системы не могут работать без электричества и требуют затрат на электропитание.

Выявление типа обводнения участка

Определившись с точкой сброса необходимо выяснить УГВ и тип отводимой воды. От этого зависит вид сооружаемого дренажа. Верховодку можно отвести поверхностными системами, тогда как для грунтовых вод потребуются глубинные дренажи, что мы подробно разберем в следующей части статьи.

Исследование коэффициента фильтрации почвы

Тип почвы и ее поглощающая способность, — так называемый коэффициент фильтрации, — влияют на схему обустройства дренажа. К примеру, если участок представляет собой котлован из глины под тонким слоем плодородного слоя почвы, то на нем неминуемо будет скапливаться верховодка, которую можно спутать с грунтовыми водами

Определение глубины промерзания грунта

Глубинные виды дренажей следует прокладывать ниже точки промерзания грунта. Это же относится и к дренажам фундамента.

Приступать к началу работ по обустройства дренажа можно только после составления проекта, с учетом всех перечисленных факторов. Именно они влияют на выбор вида необходимого дренажа.

Виды и назначение дренажей

Определив геологические условия следует выбрать подходящую вам дренажную систему. Она зависит от того, какая задача ставится перед дренажом, — отведение воды от фундамента, осушение всего участка.

Для начала следует пояснить, какие виды дренажей вообще существуют.

• Вертикальные точечные

Представляют собой вертикальные колодцы различного диаметра. Являются точками водосбора, могут использоваться при низком уровне грунтовых вод, на почвах с высокими поглощающими способностями (песок\супеси) для дренирования сбросов из водосточных желобов, от летних кухонь, душа и тд.

• Горизонтальные поверхностные

Самый простой вид дренажа. Представляет собой открытую канаву. Ее стены могут укрепляться камнем, специальными сетками. Главное условие, чтобы сохранялась способность оттока воды через грунт в дренаж. Глухое бетонирование откосов и дна такого дренажа не допускается. Применяются для осушения парковых зон, территорий снт. По сути, один из самых распространенных видов дренажа. Может отводить верховодку, при высоком уровне грунтовых вод также способен понизить его. Ограничением является глубина канав, которая не может быть большой.

• Горизонтальные засыпные

Это те же вертикальные поверхностные дренажи, но засыпанные щебнем. Щебень пропускает грунтовые воды и верховодку, при этом открытых канав на участке нет. Сверху такого дренажа, как пример, можно проложить дорожки.

• Отсекающие

Это поверхностный дренаж, применяемый при нахождении участка на склоне для предотвращения тока дождевых и талых вод через него. Роется с высокой стороны участка, перехватывая текущие по поверхности и в плодородном слое почвы воды, отводя их ниже.

Глубинные

Более сложный вид дренажей, который чаще всего используется для понижения уровня грунтовых вод. Представляет собой систему дрен — перфорированных труб, проложенных в слое щебня, который обязательно отделяется от почвы фильтром из геотекстиля, во избежание заиливания и засора системы. Впрочем, существуют и готовые системы, с интегрированным наполнителем и фильтрующей мембраной, которые можно укладывать напрямую в грунт. Названия их разнятся, в зависимости от производителя.

• Систематические

Данный вид глубинных дренажей предназначен для понижения уровня грунтовых вод на обширных территориях. При этом важно определить правильное расстояние между дренами и глубину их укладки, что зависит как от типа почвы, так и от вида обводнения.

• Кольцевые

Подобные дренажи обычно делают для осушения определенного участка, на котором возведено строение, либо, чаще, группа зданий. Дренаж роется по периметру участка и замыкается. Глубина зависит от площади, находящейся в фокусе системы.

Дренажи фундамента

• Пристенные

Подобный дренаж закладывается по периметру сооружаемого фундамента, на 0.5-1 метр ниже его уровня. Сверху по плоскости фундамента делается глиняный замок либо прокладывается гидроизолирующий материал. Дренаж необходим, если уровень грунтовых вод находится менее чем в 1 метре от его подошвы.

• Пластовый

Если фундамент выполнен в виде плиты, имеется подвал, самым эффективным методом является сооружение пластового дренажа. При этом под плитой отсыпается песчано-щебневый слой, который соединяется с дренами, проложенными по периметру, аналогично пристенному варианту.

Стоит ли делать дренаж своими силами?

Если вы хотите сделать небольшую открытую дренажную систему поверхностного дренажа, теоретически это возможно. Однако, несмотря на кажущуюся простоту, все не так легко, как может показаться.

Все это необходимо для того, чтобы правильно определить направление канав, дистанцию между ними и в конечном итоге сделать работоспособную систему, а не просто перекопать участок траншеями, которые не будут выполнять никаких функций.

Если речь идет о глубинных системах дренажа, здесь все еще сложнее, так как добавляется такой фактор, как глубина заложения. Аналогично дело обстоит и с дренажами для фундамента. Их должны сооружать инженеры имеющие опыт проектирования и создания именно гидрогеологических систем. Строители, даже самые лучшие, зачастую допускают критические ошибки, не имея необходимых базовых знаний по принципам и правилам осушения участка и защиты объектов от воздействия грунтовых вод.

Часто задаваемые вопросы

Какими бывают дренажные околодомные системы

Выбор защиты фундамента дома зависит от особенностей грунта, количества среднегодовых осадков. Строительство дренажной системы обеспечит защиту сооружений и комфортное использование земельного участка.

Виды конструкций вокруг дома:

• Открытый дренаж

  Характеризуется максимальной простотой, его можно соорудить своими руками. Вокруг участка прокапываются глубокие каналы, в которых концентрируется избыточная влага. Испаряясь, или вытекая по трубам, вода не поднимается выше контролируемого системой уровня. Стандартные размеры канавы составляют 2-3 метра в глубину и 1 метр в ширину.

• Засыпной дренаж

  Траншея возле дома засыпается щебнем. Для отвода излишней воды прокладывается труба. Вариант подходит для песчаного участка, где исключается вероятность заиливания отверстий в трубах. Если перед заполнением щебнем на дно траншеи простелить слой нетканого материала, эффективность дренажа многократно увеличивается.

• Пристенный дренаж

  Сделать можно вплотную к фундаменту, что обеспечивает защиту от размывания. Глубина рва должна быть ниже основания фундамента. Труба для отвода воды прокладывается на 30 см ниже пола. Чтобы отверстия канала не заиливались, его обматывают геотекстилем.

• Кольцевой

  Эффективный вариант дренажа на участке закрытого или открытого типа. Особенностью является наличие ответвлений из труб, которые соединяются с водосборными резервуарами. Отвод воды осуществляется намного быстрее.

Принцип устройства дренажа под фундаментом жилого дома

Перед укладкой труб анализируется состав почвы. Информация поможет определить тип и глубину водоотводных сооружений. Задача системы — не допустить размывания основания сооружения и промокания подвального помещения.

Структура дренажа:

• Пленка гидрозащитная
• Щебень
• Песок
• Трубы от 100 до 200 мм в диаметре
• Геотекстильная обертка
• Песок

При выборе материалов для дренажа под фундамент важно обращать внимание на их технические показатели. Геотекстиль должен быть пористым и жестким, но при этом обладать эластичными свойствами. Подложка подбирается из нитей, не поддающихся гниению.

Одним из первых элементов водоотточной системы является колодец. Его необходимо сделать в самом низком секторе территории, либо за пределами участка. Конструкция является ориентиром, по которому формируется уклон дренажных рвов. Они должны сходиться в направлении колодца.

Услуги по сооружению водоотводных систем

Дренаж вокруг фундамента обеспечивает защиту сооружений от воздействия влаги. Помимо предотвращения разрушений, системы понижают влажность, в доме не чувствуется сырость. Чтобы дренаж работал эффективно и не засорялся от заиленных вод, необходимо обеспечить его правильное изготовление. Этого сложно добиться самостоятельно своими руками, поэтому рекомендуем воспользоваться услугами профессионалов, разбирающихся в особенностях дренажных систем.

Наша компания работает в этом направлении более 10 лет в Москве и Подмосковье. Сотрудники знают особенности грунтов, устройство разновидностей дренажа, поэтому предложат наиболее эффективный и экономный вариант. Мы предложим лучшие виды сооружений, посоветуем наиболее эффективные и долговечные материалы по доступной цене. Воспользовавшись нашими услугами, вы защитите дом от влаги, сделаете его комфортным.

Пристенный и кольцевой дренаж вокруг дома

Вопрос защиты дома от подтопления в Санкт-Петербурге и Ленинградской области всегда стоял остро. Высокий уровень грунтовых вод, глинистые и суглинистые почвы, обилие осадков приводят к тому, что подвальные помещения, фундаменты в большинстве случаев переувлажнены, а примерно в 80 % случаев находятся под угрозой разрушения из-за подтопления. Если ваш подвал, подполье не затапливает капитально, это вовсе не означает, что потребности в дренаже нет. Высокая влажность ускоряет разрушение фундамента, создаёт благоприятные условия для развития грибка, плесени, а это уже угроза не только дому, но и вашему здоровью. Чтобы решить проблему, нужно устроить кольцевой или пристенный дренаж вокруг дома. В чём их различие, расскажем далее подробно.

Пристенный дренаж вокруг дома

Пристенный дренаж сооружают у домов, стоящих на глинистых, суглинистых грунтах. Причём устроить его желательно даже тогда, когда подтопления не бывает — в качестве профилактики, потому что велика вероятность, что однажды вы увидите в своём подвале, подполье воду. К тому же, пристенный дренаж предупреждает появление верховодки, которая нередко возникает в водоупорных грунтах. Пристенная (она же прифундаментная) система дренажа огибает по контуру объект защиты и располагается максимально близко. Расстояние зависит от конструкции фундамента, возможности оборудовать смотровые колодцы, от условий проведения работ, но всегда — не менее 15 см от объекта. При сооружении траншеи дренажные линии прокладывают на уровне основания фундамента, смотровые колодцы располагают по углам объекта. Чтобы усилить надёжность дренажа, делают глиняный замок и/или используют дренажное полотно, которое отводит воду в дренажные трубы. Очень важно также сделать качественную гидроизоляцию фундамента, устроить отмостку по контуру. Недостаток пристенного дренажа — в необходимости рушить существующую отмостку и менять гидроизоляцию.

Кольцевой дренаж вокруг дома

Кольцевой дренаж обеспечивает понижение уровня грунтовых вод ниже основания здания, и представляет собой дренажные линии, проложенные по периметру здания или защищаемой территории. В зависимости от условий водного питания, кольцевой дренаж может устраиваться по всему контуру или в виде незамкнутого кольца (при ярко выраженном направлении потока грунтовых вод). Траншеи при кольцевой дренажной системе прокладывают в 1,5 – 5м от плиты фундамента и ниже уровня пола в подвальном помещении/подполье. Если нет возможности отнести траншеи на расстояние 1,5-5м или нужно их заглубить более, чем на 1 м ниже подвального пола, предпринимают меры против осадки, ослабления грунта, его выноса под фундаментом. Понятно, что выполнять такую работу должны специалисты, которые хорошо разбираются в особенностях почвы и владеют технологиями безопасного водоотведения. Кольцевой дренаж создаёт барьер между подошвой фундамента и уровнем грунтовых вод, защищая от обводнения и переувлажнения всё, что находится внутри кольца дренажных траншей. В минусы кольцевому дренажу зданий чаще всего заносят вероятность выноса мелких частиц грунта из-под основания здания потоком грунтовых вод, при этом количество плюсов явно перевешивает:

• Кольцевой дренаж удобно делать на любом этапе строительства
• Кольцевой дренаж применяют для любых видов фундаментов, будь то ленточный, столбчатый или свайный фундамент.
• Не нужно рушить отмостку и не обязательно переделывать гидроизоляцию.
• Большая площадь осушения сравнительно с пристенным дренажем.

Случаются и такие участки, где одного вида устройства дренажа недостаточно. Особенности грунта на них, расположение на местности позволяют эффективно избавиться от обводнения и переувлажнения только сооружением и пристенного, и кольцевого дренажа, который де факто зачастую оказывается частью общего дренажа участка. Позвольте профессионалам разработать дренажную систему для вашего дома и участка.


Каждый дренаж — и кольцевой, и пристенный — имеет, как мы убедились, свои недостатки и достоинства. Причём, проявляются они особенно ярко в зависимости от правильности выбора дренажной системы. Чтобы ваш дом, участок, подполье, погреб, подвал оставались сухими, нужно учесть много геологических и геодезических факторов, таких как: состав почвы, наличие естественного, круглогодичного стока для воды, уровень грунтовых вод и прочие особенности, индивидуальные для каждого участка. Сделать их полный анализ, а потом на его основе разработать самую эффективную систему дренажа могут только профессионалы.

Наша компания успешно помогает людям спасать своё имущество и участки от переувлажнённости. Мы обязательно поможем и вам, при этом сделаем как себе! И дренаж вокруг дома будет действительно эффективен, видимый глазу результат в большинстве случаев приходит в первые же дни. Хорошая работа выгодна — она приводит новых клиентов, дает заряд эмоций и позитивную энергетику. Позвоните нам — + 7 (812) 243-13-55 — или закажите звонок на сайте. Мы быстро, недорого, с отличным результатом решим вашу проблему!

Вернуться обратно

ОПУБЛИКОВАТЬ В СОЦ.СЕТЯХ

Как повышение уровня грунтовых вод, вызванное изменением климата, может опустошить прибрежные поселения

Фейри Сауленасу не нужны ваши сочувствия.

Сауленас вместе со своей 46-летней дочерью Лорен провели прошлую зиму — их ковидную зиму — в Согусе, штат Массачусетс, в доме без работающей печи. Сауленасу за 70. Лорен из-за травм головного мозга, которые она перенесла в утробе матери, страдает параличом нижних конечностей, слепой и, среди прочего, страдает судорожным расстройством. Зимой ночные температуры в Согусе нередко опускаются до подросткового возраста. Эти двое не могли долго прожить без тепла, поэтому в отсутствие печи они полагались на обогреватель. Но стоимость электричества для его питания только в феврале составляла 750 долларов, и оно обогревало только одну спальню.

Сауленас рассказывает эту историю не для того, чтобы вызвать сочувствие, а скорее как предупреждение. Она говорит, что уровень грунтовых вод поднимается, просачиваясь в газопроводы и разъедая печи изнутри. Вот что случилось с ней. И она хочет, чтобы вы знали, что если вы живете где-нибудь рядом с побережьем — даже в одной, двух, трех милях от нее — эта вода может прийти и за вами.

Вы, вероятно, никогда не слышали о том, что повышение уровня грунтовых вод представляет собой реальную и потенциально катастрофическую угрозу для нашей инфраструктуры. Дороги будут размыты снизу; септические системы не будут дренировать; морские дамбы будут удерживать океан, но задерживать просачивающуюся воду, что приведет к новым наводнениям. Фундамент дома треснет; канализационные трубы будут течь в обратном направлении, что может привести к утечке токсичных газов в дома людей.

Согус — небольшой город примерно в 10 милях к северо-востоку от Бостона. На картах вода является одной из его отличительных черт: река Саугус и ее притоки извиваются через город и направляются через болота к Атлантическому океану. Среди этих солончаков, закрытых от Атлантики полуостровом Ревир-Бич, находится место, где Сауленас купила свой дом в 1975 году. 

Учитывая близость к океану, источник ее недавних бед кажется очевидным: повышение уровня моря. С 1950 года уровень моря в регионе поднялся на восемь дюймов, и это изменение не было линейным. Сейчас уровень моря поднимается быстрее, чем поколение назад, примерно на дюйм каждые восемь лет. Но вода, которая оставила Сауленаса на морозе, пришла не из моря, по крайней мере, напрямую.

Ее проблемы начались в 2018 году, когда она потеряла газ и, следовательно, тепло из-за попадания воды в подземную магистраль. Это была проблема, которая периодически сохранялась в течение нескольких лет. Вода попадет в газопровод, и ее энергокомпания, National Grid, будет вынуждена перекрыть подачу газа. Затем National Grid попытается найти, откуда берется вода, устранить утечку и откачать воду.

Официально National Grid не назвала источник проблемы. Но Сауленас считает, что виноваты грунтовые воды.

Даже в нормальных условиях чугунные трубы, составляющие примерно треть инфраструктуры National Grid в Массачусетсе, подвержены ржавчине и коррозии. Она считает, что эти трубы, которые когда-то удобно располагались над уровнем грунтовых вод, периодически затапливаются во время сезонных приливов, которые, по сути, толкают грунтовые воды вверх. И именно эти поднятые грунтовые воды, по ее мнению, просочились в газовую магистраль, затопили ее газовый счетчик и, в конце концов, разъели ее печь.

«Проблема огромная. Мы сильно недооценили проблему наводнений».

Кристина Хилл, доцент Калифорнийского университета в Беркли, к которой Сауленас обратился в поисках ответов, соглашается. «Она спрашивала меня, это что-то из-за повышения уровня моря? И, очевидно, ответ положительный», — говорит Хилл.

Хилл является одним из многих исследователей, пытающихся убедить общественность и политиков серьезно отнестись к рискам, связанным с подъемом грунтовых вод. В отличие от повышения уровня моря, где опасность очевидна, подъем уровня грунтовых вод остается незамеченным. Гидрологи знают об этой проблеме, и она находится во всех научных исследованиях, но она еще не проявилась значительным образом за пределами этих пузырей. Подъем грунтовых вод лишь кратко упоминается в последнем выпуске Национальной оценки климата, выпущенном в 2018 году; он отсутствует во многих государственных и региональных планах по адаптации к изменению климата и даже на картах наводнений.

Исследование, проведенное в 2021 году в журнале Cities, показало, что, когда прибрежные города проводят оценку уязвимости к изменению климата, они редко учитывают повышение уровня грунтовых вод. «В основном они говорят о повышении уровня моря, штормовых нагонах», — говорит Дэниел Розелл, инженер и ученый из Университета Стоуни-Брук, написавший статью 2021 года. «Но не было много вопросов о том, что произойдет с грунтовыми водами».

Воздействие на существующую инфраструктуру и планируемые меры по адаптации к изменению климата могут быть катастрофическими. Усилия по рекультивации, которые не предусматривали подъем уровня грунтовых вод, окажутся бесполезными. Миллиарды долларов в инфраструктуре необходимо будет модернизировать. И это, вероятно, затронет территорию, намного большую, чем показано на большинстве карт наводнений. Исследование, проведенное в 2012 году учеными из Гавайского университета, которые учитывали риски наводнений подземными водами, показало, что по всей стране площадь, находящаяся под угрозой, более чем в два раза превышает площадь, подверженную риску только из-за повышения уровня моря.

Любая прибрежная зона, где «суша действительно плоская, а геология представляет собой рыхлый материал, через который вода проходит очень легко», — говорит Хилл, «там, где это действительно будет проблемой». Сюда входят такие места, как Майами, а также Окленд, Калифорния, и Бруклин, Нью-Йорк. Сообщества Силиконовой долины, такие как Маунтин-Вью, подвержены подъему уровня грунтовых вод, как и Вашингтон, округ Колумбия. Во всем мире зона риска включает в себя части северо-западной Европы и прибрежные районы Соединенного Королевства, Африки, Южной Америки и Юго-Восточной Азии.

«Проблема огромна, — говорит Хилл. «Мы недооценили проблему наводнения».

А из-за движения подземных вод люди, находящиеся в опасности, могут не знать об этом, пока не станет слишком поздно. «Одна из самых важных особенностей грунтовых вод заключается в том, что подъем уровня грунтовых вод предшествует любому затоплению поверхности», — говорит Розелл. Иными словами, мы столкнемся с затоплением грунтовыми водами задолго до того, как океан хлынет к нашей входной двери.

Вода под нашими ногами

Может показаться странным, что повышение уровня моря может привести к повышению уровня грунтовых вод. На первый взгляд эти две вещи кажутся несвязанными, но на самом деле связь проста. То, что его долгое время игнорировали, отражает нашу склонность к решению проблем, которые мы легко видим.

Чтобы понять ссылку, сначала нужно немного разобраться в подземных водах. Вода, скрытая в отложениях под землей, сначала была поверхностной, как дождь или снег, и в конце концов просачивалась вниз. Слой насыщенной почвы лежит под слоем ненасыщенной почвы; граница между ними — это то, что известно как уровень грунтовых вод. И во многих прибрежных районах этот слой влажного грунта, толщина которого может достигать нескольких метров, покрывается соленой океанской водой. По мере повышения уровня моря грунтовые воды поднимаются вверх, потому что соленая вода плотнее пресной.

И это не единственная связь между океаном и подземными водами.

«Грунтовые воды обычно вытекают в море», — говорит Розелл. «Вдоль всего побережья есть то, что они называют подводным сбросом подземных вод. Вы даже можете заметить это, если пойдете на пляж во время отлива. Если вы стоите в воде, вы можете почувствовать очень холодную воду прямо у края, в песке. И это грунтовые воды, которые постоянно утекают в океан».

Таким образом, любая защита, предназначенная для предотвращения вторжения поднимающегося уровня моря на сушу, должна также учитывать способ отвода грунтовых вод.

«Это может повлиять на миллионы, и никто не обращает на это внимания».

Возможно, первое большое исследование в известном научном журнале, посвященное тому, как повышение уровня моря может повлиять на уровень грунтовых вод, было опубликовано в 2012 году в журнале Nature исследователями Колей Ротцолл и Чипом Флетчером из Гавайского университета. Исследование было проведено сразу после отчета Геологической службы США и исследователей из Йельского университета, которые изучали, что произойдет с грунтовыми водами в прибрежном Нью-Хейвене, штат Коннектикут, по мере повышения уровня моря. В обоих случаях исследователи обнаружили, что они поднимались согласованно.

«Мы изучили записи скважин и обнаружили, что уровень грунтовых вод в прибрежной зоне поднимается и опускается в зависимости от приливов и отливов, — говорит Флетчер. «Итак, мы поняли, что существует прямая связь между океаном и уровнем грунтовых вод. И по мере того, как океан поднимается из-за изменения климата, уровень грунтовых вод будет подниматься и в конечном итоге затоплять сушу. Так что у нас будут все эти заболоченные земли в городских районах и вокруг дорог, где они нам совсем не нужны. И оказывается, что это форма повышения уровня моря, которая во многих районах наносит больший ущерб, чем то, что люди классически считают океаном, выходящим за пределы береговой линии и затопляющим».

И мы уже видим эффект.

Опасность для здоровья человека 

При разговоре со специалистами о повышении уровня грунтовых вод часто возникает мысль, что к этому сложнее и труднее адаптироваться, чем к повышению уровня моря. Любое решение одного аспекта проблемы может породить каскад других. Возьмем, к примеру, такую ​​простую вещь, как санитария. Обычно в большинстве районов Соединенных Штатов, когда вы спускаете воду в унитазе, в зависимости от того, где вы живете, происходит одно из трех: вода попадает в выгребную яму, септическую систему или канализационную линию. Но подъем уровня грунтовых вод создает все большие проблемы для всех трех.

Выгребные ямы представляют собой бетонные цилиндры с открытым дном и перфорированными стенками. Особенно в прибрежных районах выгребные ямы, которые должны быть сухими, вместо этого постоянно затапливаются, говорит Джош Стэнбро, старший политический директор городского совета Гонолулу, который до января прошлого года был главным офицером по вопросам устойчивости города. «Теперь они вроде как всегда мокрые», — говорит он. Микробы остаются живыми, потому что они мокрые, и поскольку вокруг намного больше воды, они могут выщелачиваться.

И Гонолулу не единственный город с такой проблемой. Округ Майами-Дейд сталкивается с аналогичными проблемами с септиктенками, которые теоретически обеспечивают слой фильтрации, которого нет в выгребных ямах. Но для такой фильтрации системам требуется слой почвы в два фута глубиной, и этот слой сжимается по мере подъема уровня грунтовых вод. Уже сейчас 56% систем округа периодически подвергаются риску во время штормов. К 2040 году, по оценкам, это число вырастет до 64%. Неисправные септические системы могут загрязнить местные водоносные горизонты, от которых население зависит в плане питьевой воды.

Одним из обходных путей является переключение тех домохозяйств и предприятий, которые в настоящее время используют септики или выгребные ямы, на канализационные линии. В округе Майами-Дейд предполагаемая стоимость этой смены составляет 2,3 миллиарда долларов.

Канализационные системы не являются панацеей, предупреждает Кристина Хилл из Беркли. «Большинство американских канализационных труб, как санитарных, так и ливневых, обычно имеют трещины, потому что мы плохо их обслуживаем. Мы как интернациональная шутка», — говорит она. «Люди начинают конференции по гражданскому строительству в Европе со слайдов о том, насколько плохи американские системы, чтобы расслабить аудиторию». Эти треснувшие канализационные трубы пропускают грунтовые воды. А в таких местах, как Нью-Йорк и Бостон, где есть так называемые комбинированные канализационные системы, дождевая вода и вода из неочищенных сточных вод смешиваются, поэтому в трубах остается меньше места. Вот почему по мере подъема уровня грунтовых вод в таких местах, как район Ямайка-Бей в Нью-Йорке, во время прилива из ливневых стоков поднимаются пузыри.

В новых городах, как правило, есть системы, в которых дождевая вода уходит в одну трубу, а сточные воды — в другую. Но если трубы заполнены грунтовыми водами во время дождя, этой дождевой воде все равно некуда деваться. Так что в обоих случаях, по словам Хилла, вы получите больше наводнений.

Есть и другой способ, которым подъем уровня грунтовых вод может превратить наши системы канализации в убийц.

«В районе залива так много унаследованного загрязнения под землей от военного использования, от технологического бума Силиконовой долины — это оставило много неприятных вещей», — говорит Крис Мэй, прибрежный инженер и климатолог, основавший Pathways Climate Institute. . «И часто случается так, что мы размещаем дома с низким доходом в этих районах после того, как они отремонтированы. Но они по-прежнему оставляют определенное количество загрязнений в земле, и эти правила были основаны на отсутствии повышения уровня грунтовых вод».

Теперь уровень грунтовых вод поднимается. И при этом он насыщает почву, высвобождая загрязняющие вещества, такие как бензол. Эти химические вещества очень летучи, и в виде газов они могут легко попасть в канализационные трубы и дома.

Это влияние подъема грунтовых вод только на одну систему — канализацию. Но это может повлиять на многое другое. Подземные электрические линии, которые не загерметизированы должным образом, могут закоротить; фундаменты начнут вздыматься от давления. Некоторые опасаются, что сейсмические разломы могут даже оказаться под давлением.

Как вода находит путь 

Чтобы защитить себя от повышения уровня моря, города обращаются к тем же инструментам, которые они использовали веками: дамбам и дамбам. Бостон предложил построить морскую дамбу протяженностью 175 миль под названием «Проект морских ворот». У Майами есть предложение построить морскую дамбу высотой 20 футов за 6 миллиардов долларов. Нью-Йорк предложил свой собственный проект стоимостью 119 миллиардов долларов, протяженностью шесть миль под названием «Барьер от штормовых нагонов в гавани Нью-Йорка». Домовладельцы от Флориды до Калифорнии возводят барьеры, чтобы не допустить проникновения океана. Но основная проблема всех этих вмешательств одна и та же: дамба сдерживает морские, а не грунтовые воды.

В некоторых районах, если подстилающий грунт относительно непроницаем, можно построить дамбу или дамбы, замедляющие подъем грунтовых вод. Но тогда у вас останутся другие проблемы. Напомним, что вода движется к океану. Барьер, который не позволяет грунтовым водам подниматься вместе с уровнем моря, также будет препятствовать попаданию в море ливневых вод, скажем, недавних дождей.

«Если вы не даете воде стекать в океан, то вам придется перекачивать ее через стену. По сути, это то, чем Нидерланды занимаются уже несколько столетий», — говорит Розелл из Stony Brook. Но это тоже может создать проблемы, потому что многие из мест, которые эти дамбы так усердно спасают, — большая часть Нижнего Манхэттена, большие части Сан-Франциско и Бостона — были построены на заболоченных территориях, на свалках или на том и другом. «Если они будут качать, земля пойдет ко дну», — говорит Хилл.

И даже если бы города были готовы пойти по такому пути, не каждое место могло бы это сделать. «Существует множество условий, когда вы можете качать насос в течение всего дня, и уровень грунтовых вод не упадет», — говорит Флетчер из Гавайского университета.

Напомним, что подземные воды — это вода, проникающая в пустоты или поры в отложениях. В некоторых местах, таких как Майами, «поры настолько велики, что вы просто втягиваете воду из устья из океана», — говорит Флетчер. «Вы можете качать так сильно, как хотите, и вода продолжает поступать из бесконечного водоема» — моря.

Планировщики часто не обращают внимания на проблему. В 2009 году Мальдивы, низменное островное государство, провели первое в мире заседание кабинета министров, посвященное проблемам подводного мира, чтобы привлечь внимание к вреду, который наносят крупные загрязнители климата, такие как Соединенные Штаты, своим бездействием в отношении климата. Сообщение было ясным: вы нас топите. В эти дни, уже столкнувшись с последствиями повышения уровня моря, страна объединяет свои отдаленные островные общины на новый остров под названием Хулхумале. Он спроектирован так, чтобы выдерживать повышение уровня моря. Но проект не учитывал повышение уровня грунтовых вод.

«Они не понимали, что уровень грунтовых вод поднимется с повышением уровня моря», — говорит Флетчер. Если уровень моря поднимется еще всего на два фута — что, по некоторым оценкам, произойдет уже в 2040 году, — большая часть этого совершенно нового острова станет необитаемой заболоченной местностью.

Когда он объяснил это ведущему дизайнеру проекта, «он просто уставился на меня — он потерял дар речи. Как будто он не мог понять, что я говорю», — говорит Флетчер. «Все миллиарды долларов, которые они потратили на это дело, и они не построили его достаточно высоко».

Размывание истории 

Есть по крайней мере одно место, где можно увидеть, как люди рассчитываются с подъемом грунтовых вод почти в реальном времени. Музей Strawbery Banke находится в Портсмуте, штат Нью-Гэмпшир, недалеко от берегов реки Пискатакуа, всего в нескольких милях от Атлантического океана. Здания были сохранены, чтобы мы могли заглянуть на три века в прошлое, но они также дают нам возможность заглянуть в будущее. Некоторые постройки, в том числе второй по возрасту дом в городе, затапливает снизу.

«У нас бывают такие суперприливы, королевские приливы, которые поднимают воду на два фута выше, чем обычно. И поэтому мы начинаем видеть, как эта вода попадает в наши подвалы», — сказал Родни Д. Роуленд, директор Strawbery Banke по объектам и экологической устойчивости, во время экскурсии по музею в конце сентября. Когда вы приседаете в подвале, где потолки слишком низкие для большинства взрослых, легко увидеть водяные знаки от прошлых вторжений грунтовых вод.

Музей использует двойной подход. Первым элементом является просвещение общественности. «Одна из интересных вещей, которые мы собираемся добавить, — это киоск, который прикреплен к датчикам, размещенным в земле вокруг музея», — сказал Роуленд. «И они будут отслеживать движение грунтовых вод, [плюс] соленость, температуру, высоту воды. И чтобы посетители видели, что у них под ногами вода».

Но музею тоже нужно сохранять здания. И эта цель теперь должна быть уравновешена борьбой с поднимающейся водой. В одном из домов «мы приняли решение убрать так называемую летнюю кухню», — сказал Роуленд. «Там внизу был очаг, где летом готовили. Мы его вынули и поставили гранитный блок». Им пришлось это сделать, потому что старый очаг действовал как фитиль свечи, втягивая воду из подвала в остальную часть строения.

«Теперь остальные дымоходы сохранены», — добавил он. «Вода не может пройти через это. Но мы потеряли эту часть истории. И это будет постоянная битва за то, сколько мы потеряем, чтобы спасти то, что можем».

В некотором смысле Роуленду повезло. Его штат Нью-Гэмпшир, по крайней мере, знает о риске подъема уровня грунтовых вод и учитывает его в планах. Но Нью-Гемпшир — исключение. Многим другим штатам с более протяженными береговыми линиями в ближайшие годы придется столкнуться с этой проблемой, поскольку этот невидимый риск угрожает не только зданиям, но и жизням.

Менее чем в 50 милях вниз по побережью в Согусе фейри Сауленас планирует отправиться на возвышенность, но не без шума. Она написала законодателям, National Grid и прессе, пытаясь привлечь внимание к проблеме. «Подземные воды очень важны для меня. И это важно для меня не только потому, что это сильно повлияло на мою жизнь, но и потому, что я думаю, что это может повлиять на миллионы людей», — говорит она. «И никто не готов, и никто не обращает внимания».

Кендра Пьер-Луи — старший климатический репортер подкаста Gimlet/Spotify «Как спасти планету».

Подъем грунтовых вод угрожает Нью-Йорку Исследователи изучают, насколько сильно

Дыра, низменный район на границе Бруклина и Квинса, уже имеет давние проблемы с наводнениями и сточными водами, 27 марта 2022 года.

Саманта Мальдонадо/ГОРОД

Подземные воды скрываются в прибрежных районах Нью-Йорка как скрытая угроза, но в 2013 году официальные лица прекратили 50-летний рутинный мониторинг. Теперь природоохранные агентства снова начинают внимательно изучать ситуацию.

Повышение уровня моря и более интенсивные дожди, оба результата изменения климата, означают, что вода, хранящаяся под землей, также поднимается, создавая повышенный риск наводнений, особенно в местах, где уровень грунтовых вод уже высок, или земля лежит особенно низко.

В пяти районах имеются пробелы в знаниях об уровне грунтовых вод. Бронкс, Манхэттен и Статен-Айленд не подвергались постоянному мониторингу. Городской департамент охраны окружающей среды (DEP) и Геологическая служба США (USGS) наблюдали за Бруклином и Квинсом около полувека, но прекратили это почти десять лет назад.

Теперь на горизонте новое сотрудничество по изучению подземных вод в масштабах всего города.

«Похоже, что после почти 10-летнего перерыва мы очень близки к тому, чтобы восстановить гидрологический мониторинг в городе Нью-Йорк, — сказал Рональд Бушчиолано, ведущий гидролог в Нью-Йоркском центре водных исследований, находящемся в ведении USGS. «Это будет важно в долгосрочной перспективе, чтобы увидеть, окажет ли повышение уровня моря серьезное влияние на дополнительные наводнения в некоторых районах, поскольку уровень грунтовых вод поднимается в течение определенного периода времени».

Пятилетняя программа мониторинга уровня и качества подземных вод в более чем 150 скважинах в пяти районах должна начаться в ближайшие шесть месяцев, сказал Бушчиолано.

Подъем уровня грунтовых вод ставит под вопрос эффективность стратегий по уменьшению затопления ливневыми водами, а также планы возведения барьеров для предотвращения затопления прибрежных районов. Между тем, усилия по смягчению последствий затопления грунтовыми водами могут привести к другим проблемам, считают эксперты.

«Это относительно новая проблема, которую рассматривают политики», — сказал Дэниел Розелл, ученый и инженер из Университета Стоуни-Брук. «По мере повышения уровня моря прибрежные грунтовые воды также поднимаются, и поэтому, если грунтовые воды находятся не так далеко от поверхности, то при повышении уровня моря они могут вызвать всевозможные неприятности».

Течение истории

Около 50 лет DEP сотрудничает с Геологической службой США для мониторинга уровня грунтовых вод в Квинсе и Бруклине, исследуя десятки колодцев. Эти усилия закончились в 2013 году, когда DEP исключило использование подземных вод в качестве возможного источника питьевой воды во время закрытия Делавэрского акведука на ремонт. С тех пор периодически проводится мониторинг колодцев в Квинсе, но в других частях города наблюдается пробел в сборе данных и мониторинге уровня воды.

Низменные районы, застроенные над водоемами (такими как пруды и болота), как правило, испытывают хронические наводнения из-за грунтовых вод, которые усугубляются во время дождя.

Как ранее сообщал THE CITY, в таких местах, как Холлис, Квинс, местные жители видели, как вода пузырится из канализации; В Дыре, влажном районе на границе Квинса и Бруклина, жители борются со стоячей водой на улицах независимо от погоды. Прошлым летом владельцы прибрежных ресторанов в Гринпойнте рассказали Gothamist, что обнаружили воду после того, как вырыли всего шесть дюймов в своих грязных подвалах.

Неконтролируемый подъем грунтовых вод может вызвать затопление, образование провалов на дорогах и повреждение подземных туннелей, коммунального оборудования, гаражей и подвалов. Вблизи береговой линии соль в океанской воде может просачиваться в пресную воду и вызывать коррозию. Выталкивание грунтовых вод из токсичных участков также может привести к распространению загрязняющих веществ.

«На самом деле мы говорим о постоянном наводнении, которое очень медленно просачивается снизу, и оно обязательно повлияет на подземную инфраструктуру, здоровье людей и фундаменты сооружений еще до того, как мы увидим его на поверхности», — сказала Кристина Хилл. , профессор Калифорнийского университета в Беркли и директор тамошнего Института городского и регионального развития. «Это также повлияет на нашу способность отводить эти чрезмерные осадки».

Установка зеленой инфраструктуры, такой как дождевые сады и крыши с растительным покровом, является одним из фирменных подходов города, направленных на предотвращение наводнений. Но эксперты говорят, что эти проекты могут на самом деле привести к новым наводнениям — или они могут работать не так, как предполагалось, в зависимости от положения уровня грунтовых вод.

«Нам нужно понимать, что подземные воды имеют отношение к зеленой инфраструктуре, к голубым поясам», — сказал комиссар DEP и главный специалист по климату Рохит Аггарвала. «Зеленая инфраструктура, ливневые [проекты] и синие пояса работают намного лучше там, где грунтовые воды ниже, и таким образом земля может поглощать больше ливневых вод».

Голубые пояса — это дренажные системы, которые улучшают естественные водоразделы для управления ливневыми водами, например, в Мидленд-Бич на Статен-Айленде.

Непредвиденные последствия

Хотя данных о том, как повышение уровня моря повлияло или может повлиять на грунтовые воды в Нью-Йорке, немного, городские власти на протяжении многих лет следили за уровнем грунтовых вод в некоторых частях юго-восточного Квинса.

В период с 1996 по 2007 год город Нью-Йорк отказался от скважин с подземными водами как части снабжения питьевой водой. До этого откачка грунтовых вод с 1887 года привела к понижению уровня грунтовых вод на десятки футов в восточной части Квинса, где многие жители сейчас испытывают наводнения в своих подвалах.

«Община хотела отказаться от системы водоснабжения Ямайки [и] перейти на городское водоснабжение», — сказала Андреа Скарборо, общественная активистка и давний житель Аддисли-парка на юго-востоке Квинса. «Они не знали, что произойдет то, что как только те колодцы, из которых мы получали воду, будут закрыты, как только они перестанут работать, уровень грунтовых вод начнет подниматься».

Изображение Геологической службы США показывает, насколько близко к поверхности находились грунтовые воды на Лонг-Айленде в 2013 году.

Предоставлено Геологической службой США

Согласно данным Геологической службы США, уровень грунтовых вод в этом районе был примерно на 40 футов выше в 2013 году по сравнению с самым низким уровнем в период с 1970-х по середину 80-х годов. Уровни начали расти по мере того, как меньше подземных вод откачивалось для питья, хотя они оставались относительно постоянными в период с 2007 по 2013 год, как показывают данные. В Квинсе Геологическая служба США продолжала наблюдать за двумя скважинами.

«Дросселирование этого использования грунтовых вод и восстановление уровня грунтовых вод было настоящим слоном в комнате с точки зрения повышенной уязвимости к затоплению грунтовыми водами», — сказал Кристофер Шуберт, гидролог из Нью-Йоркского научного центра водных ресурсов. «Без возврата к активному обезвоживанию или увеличения активного обезвоживания для какой-либо цели это затопление подземными водами будет только увеличиваться перед лицом изменения климата, особенно из-за повышения уровня моря».

В 2017 году Департамент охраны окружающей среды под руководством бывшего мэра Билла де Блазио изучил затопление грунтовыми водами на юго-востоке Квинса и определил возможные проекты, которые город мог бы построить, но, «учитывая проблемы с возможностью строительства», решил «работать с владельцами собственности» для улучшения условий, согласно Письмо 2019 года от тогдашнего комиссара DEP Винсента Сапиенцы, ныне главного операционного директора агентства.

По словам представителя DEP Бет ДеФалько, агентство оценивает методы смягчения последствий затопления грунтовыми водами, такие как создание бассейнов для удержания и транспортировки грунтовых вод, установка труб и создание потока грунтовых вод через ручьи, которые существовали до городской застройки. Она отметила, что Департамент охраны окружающей среды не зафиксировал увеличения ущерба инфраструктуре из-за подъема уровня грунтовых вод на данный момент.

Watery Solutions

Восстановление прежних условий засорения ручьев — известных как дневное освещение — и установка синих поясов может помочь «осушить» землю, как выразился Шуберт. Еще одним вариантом являются механические насосы, которые уже используются для защиты подземных железнодорожных путей и тоннелей метро.

Городской транспорт Нью-Йорка откачивает из системы 13 миллионов галлонов воды в сухой день. Траповые стоки собирают грунтовые воды, направляют их в одну из 285 бюветов, а затем сбрасывают в канализационную систему. В некоторых районах с высоким уровнем грунтовых вод, таких как Восточный Нью-Йорк в Бруклине и Гарлеме, грунтовые воды рядом с туннелями метро откачиваются, чтобы поддерживать уровень грунтовых вод ниже уровня туннелей.

Но откачка может привести к обрушению грунта, так как содержание воды, скрепляющее почву, исчезает.

Хилл из Калифорнийского университета в Беркли сказал, что Нью-Йорк может извлечь уроки из низменных мест, таких как Амстердам, который включил каналы в свой городской ландшафт и выполняет «легкую откачку», чтобы поддерживать более низкий уровень грунтовых вод, не вызывая опускания земли.

Она отметила, что такие меры, как морские стены и ворота, предназначенные для защиты от прибрежных штормовых нагонов, могут привести к скоплению грунтовых вод за инфраструктурой, поскольку уровень грунтовых вод у побережья обычно повышается вместе с уровнем моря.

«Даже если вы построите дамбу, она будет подниматься за дамбой», — сказал Хилл. «Это фундаментальное заблуждение многих людей о том, как нас защитят береговые стены и земляные валы — на самом деле нет, если только они не нашли способ удалить все грунтовые воды».

В рамках Закона о развитии водных ресурсов от 2022 года Конгресс в декабре недавно поручил Инженерному корпусу армии США изучить влияние выхода грунтовых вод — среди других климатических воздействий — при планировании проектов по защите от штормов или наводнений.

Согласно данным Департамента проектирования и строительства, городские проекты по защите прибрежных районов от наводнений, такие как проекты по обеспечению устойчивости прибрежных районов Ист-Сайда и по обеспечению устойчивости прибрежных районов Ред-Хук, включают подземные фильтрационные барьеры для удержания воды из реки или гавани. Но они не удаляют грунтовые воды.

Посадка «сетевых деревьев» и другой зелени с корнями может снизить уровень грунтовых вод, поскольку растения всасывают их, по словам Уолтера Родригеса Мейера, основателя компании Local Office Landscape & Urban Design. Его фирма разработала ландшафтный дизайн жилого комплекса в Рокавеях с высоким уровнем грунтовых вод с несколькими стратегиями зеленой инфраструктуры, чтобы он оставался сухим во время проливных дождей.