Βέλτιστη διαχείριση νερού σε ανάπλαση αστικής περιοχής

Η αύξηση της λειψυδρίας έχει επιστήσει την προσοχή στη διαχείριση της αστικής ζήτησης του νερού, η οποία μπορεί να επιτευχθεί μέσω του ανασχεδιασμού του αστικού κύκλου του νερού, προκειμένου να εφαρμοστούν πρακτικές επαναχρησιμοποίησης νερού. Παραδείγματα αυτών των νέων πρακτικών περιλαμβάνουν τη χρήση τοπικά επεξεργασμένου νερού για μια ποικιλία χρήσεων μη πόσιμου στο νοικοκυριό ή σε κλίμακα γείτονας. Ωστόσο, ο επιτυχής σχεδιασμός και η εφαρμογή αυτών των νέων πρακτικών δεν είναι απλός. Η αποτελεσματικότητα ενός συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων, για παράδειγμα, μπορεί να μειωθεί σημαντικά εάν η τοπική δεξαμενή είναι υπό-διαστασιολογημένη, ενώ η μέγιστη απόδοση επιτυγχάνεται με τη χωρητικότητα της δεξαμενής να υπερβαίνει ένα όριο, το οποίο εξαρτάται από το στατιστικό προφίλ αμφοτέρων της ζήτησης και της προσφοράς (βροχόπτωση). Ο προσδιορισμός του ορίου αυτού απαιτεί μοντελοποίηση του συστήματος ανακύκλωσης όμβριων υδάτων με τη χρήση μακράς ιστορικής χρονοσειράς (ή συνθετικής που παράγεται με στοχαστικό μοντέλο) για να αναπαραχθούν ορθά τα στατιστικά χαρακτηριστικά της προσφοράς/ζήτησης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι δεξαμενές per se είναι σχετικά φθηνές, αλλά ο χώρος για να την εγκατάσταση τους και οι απαιτούμενες παρασκευαστικές εργασίες (π.χ. εκσκαφές σε περίπτωση που είναι υπόγεια η εγκατάσταση) μπορεί να έχουν σημαντικό κόστος. Ως εκ τούτου, είναι επιτακτική ανάγκη να προσδιοριστούν σωστά η βέλτιστη χωρητικότητα της δεξαμενής. Μια άλλη δαπανηρή εγκατάσταση που απαιτείται για ένα σύστημα ανακύκλωσης όμβριων υδάτων είναι η διπλή δικτύωση, η οποία, στην περίπτωση της μετασκευής, μεταφράζεται σε ακριβές παρεμβάσεις υδραυλικών εγκαταστάσεων των οποίων η περίοδος αποπληρωμής (αν υπάρχουν) είναι πολύ μεγάλη. Ωστόσο, η διπλή δικτύωση μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα κατά τη διάρκεια της κατασκευής ενός κτιρίου. Μια τέτοια ευκαιρία προσφέρεται στην περιοχή του Ελαιώνα, Αθήνα, Ελλάδα. Πρόσφατα, αυτή η περιοχή έχει προσελκύσει την προσοχή πολλών πολεοδόμων, οι οποίοι έχουν προτείνει εναλλακτικά σενάρια ανάπλασης: το Αγροτικό (η περιοχή ως δεξαμενή πράσινου για την περιβάλλουσα πόλη), το Αστικο-Αγροτικό (εκτεταμένες περιοχές πρασίνου, μαζί με κατοικημένες περιοχές και υπηρεσίες μεταφορών) και το Μητροπολιτικό (μετατροπή του Ελαιώνα στη νέα κεντρική επιχειρηματική περιοχή της Αθήνας). Σε αυτή τη μελέτη, αυτά τα τρία εναλλακτικά σενάρια ανάπλασης αξιολογήθηκαν με το UWOT. Το UWOT είναι ένα μοντέλο αστικού νερού που προσομοιώνει τη δημιουργία, τη συγκέντρωση και δρομολόγηση των σημάτων ζήτησης (ζήτησης για πόσιμο νερό, ζήτηση απορροής ομβρίων, και ζήτηση εκκένωσης λυμάτων). Κατ 'αρχάς, το UWOT χρησιμοποιήθηκε για «σάρωση» των δικτύων ύδρευσης των τριών σεναρίων (υποθέτοντας συμβατικό δίκτυο νερού) έτσι ώστε να εντοπίσει τις πιο έντονες καταναλώσεις νερού. Στη συνέχεια, ένα τοπικό σύστημα συλλογής βρόχινου νερού εισήχθη στα δίκτυα των μεγάλων καταναλωτών νερού για την επί τόπου μείωση της ζήτησης του νερού. Τέλος, το UWOT μαζί με έναν αλγόριθμο βελτιστοποίησης χρησιμοποιήθηκαν για να διαστασιολογηθεί σωστά αυτό το σύστημα συλλογής των όμβριων υδάτων. Τα αποτελέσματα της βελτιστοποίησης έδειξαν ότι ο όγκος απορροής θα μπορούσε να μειωθεί σημαντικά, πράγμα που θα βελτιώσει περαιτέρω το οικολογικό αποτύπωμα της σχεδιαζόμενης ανάπλασης.