Перетворення гір на природну систему накопичення та розподілу води
Концепція
Гірська губка DREVO - Це комплексна природно-інженерна система, призначена для відновлення здатності гірських екосистем утримувати, накопичувати, очищати і поступово віддавати воду.
Головна мета проекту — перетворити гірський водозбір на живу природну губкуяка ефективно працює як в умовах екстремальних злив, так і при багатомісячних посухах.
Замість швидкого відведення води система прагне максимально довго утримувати її усередині екосистеми.
Головний принцип:
Кожна крапля води має пройти максимально довгий шлях через ґрунт, рослинність та підземні горизонти, перш ніж залишити гірський масив.
Чому це потрібно
У багатьох гірських регіонах останні десятиліття спостерігаються:
збільшення інтенсивності злив;
скорочення тривалості снігового покриву;
зростання тривалості посух;
деградація лісів;
ерозія ґрунтів;
зниження рівня ґрунтових вод;
пересихання джерел;
почастішання лісових пожеж.
Головна причина полягає не в нестачі опадів, а в зниженні здатності ландшафту утримувати воду.
Головна ідея
Гори повинні працювати подібно до величезної природної губки.
Під час дощу:
приймати воду;
уповільнювати потік;
розподіляти вологу;
накопичувати її в ґрунті та гірських породах.
Після закінчення опадів:
повільно живити джерела;
підтримувати ліси;
забезпечувати постійний річковий стік;
зменшувати наслідки посух.
Основні засади
1. Максимальна інфільтрація
Поверхневий стік має стати винятком.
Основна частина води має проникати у ґрунт.
2. Розподілене накопичення
Замість одного великого водосховища утворюються тисячі невеликих природних накопичувачів.
Кожен елемент утримує лише невелику частину води, але вони формують величезний резервуар.
3. Біологічне накопичення
Головним резервуаром є:
ліс;
ґрунт;
гумус;
коренева система;
мікориза;
органічна речовина.
4. Підземне накопичення
Вода поступово поповнює:
тріщини гірських порід;
водоносні горизонти;
джерела;
підземні струмки.
Дев'ять каскадів Mountain Sponge
Каскад 1
Гребінці
Прийом опадів.
Збір туману.
Снігозатримання.
Каскад 2
Верхні схили
Головна інженерна зона.
Створюються:
мікротераса;
інфільтраційні чаші;
кам'яні півмісяці;
кишені.
Саме тут починається накопичення води.
Каскад 3
Середні схили
Головний акумулятор.
Тут:
розвивається ліс;
формується гумус;
розвивається мікориза;
накопичується більшість вологи.
Каскад 4
Яри
Уповільнення потоків.
Кам'яні пороги.
Наносоуловлювачі.
Каскад 5
Підніжжя
Великі інфільтраційні басейни.
Поповнення ґрунтових вод.
Каскад 6
Заплави
Сезонні затоплення.
Відновлення боліт.
Каскад 7
Устя
Фінальна очистка води.
Захист від засоленості.
Каскад 8
Прибережна зона
Дюни.
Лагуни.
Прибережні ліси.
Каскад 9
Відкритий океан
Випаровування.
Формування хмар.
Початок нового циклу.
Компоненти системи
Гідрологія
Використовуються:
контурні лінії;
каскад;
тераси;
інфільтраційні чаші;
розподільні балки;
аварійні водоскиди.
Ґрунт
Відновлюються:
гумус;
агрегатна структура;
пористість;
Біологічна активність.
Ліс
Створюються багатоярусні спільноти.
Використовуються:
дерева;
чагарники;
трави;
мохи;
гриби.
Джерела
Відновлюється харчування:
джерел;
струмків;
річок.
Болота
Використовуються як природні акумулятори води.
Технологічні рішення
Обсерваторія «Жива гора»
Мережа датчиків контролює:
вологість;
температуру;
опади;
рівень води;
швидкість вітру;
рух ґрунту.
Гірський цифровий двійник
Створюється цифровий двійник.
Він моделює:
рух води;
розвиток лісу;
ризик ерозії;
зміна клімату.
ДЕРЕВО AeroSense
Використовується:
ЛіДАР;
спектральне сканування;
тепловізійний аналіз;
картографування рослинності;
оцінка стану ґрунту.
ДЕРЕВНИЙ ШТУЧНИЙ УМІН
Штучний інтелект розраховує:
оптимальні місця каскадів;
обсяги накопичення води;
розвиток екосистем;
сценарії паводків;
наслідки посух.
Роботизовані системи
Використовуються:
Гірський ровер DREVO;
автоматичні посадочні комплекси;
роботизоване обслуговування;
автономні станції моніторингу.
Робота системи
Під час зливи
Вода:
затримується рослинністю;
надходить у мікротераси;
розподіляється за каскадами;
вбирається у ґрунт;
поповнює підземні води.
Тільки невеликий надлишок безпечно проходить далі.
Під час посухи
Накопичена вода:
живить ліс;
підтримує вологість;
забезпечує джерела;
зберігає базовий стік рік;
зменшує пожежну небезпеку.
Інтеграція
Mountain Sponge поєднує:
відновлення лісів;
боротьбу з ерозією;
відновлення джерел;
сільське господарство;
захист узбережжя;
відновлення боліт;
кліматичну адаптацію.
Це стає єдиною системою керування водою.
Наукова основа
Система поєднує досягнення:
гідрології;
геоморфології;
ґрунтознавство;
лісової екології;
гідрогеології;
кліматології;
інженерної екології;
цифрове моделювання.
Під час проектування використовуються цифрові моделі рельєфу, дані дистанційного зондування, розрахунки водозборів та сценарії зміни клімату. Рішення адаптуються до місцевої геології, ґрунтів та природних екосистем кожного конкретного регіону.
Основні результати
Після реалізації системи очікується:
збільшення інфільтрації;
відновлення джерел;
зростання рівня ґрунтових вод;
зменшення ерозії;
зниження паводкових піків;
підвищення стійкості до посух;
зменшення ризику лісових пожеж;
збільшення запасів вуглецю;
відновлення біорізноманіття;
стійке водопостачання населення та сільського господарства.
Місія проекту
Гірська губка DREVO - Це нова модель управління гірськими водозборами, в якій вода розглядається як головний архітектор екосистеми. Замість боротьби з окремими наслідками – паводками, посухами, ерозією чи пожежами – проект відновлює природні процеси накопичення та перерозподілу вологи.
Кінцева мета полягає у створенні саморегулівних гірських ландшафтів, де ґрунт, ліс, підземні води, джерела, річки та прибережні екосистеми функціонують як єдиний живий організм, забезпечуючи довгострокову екологічну та водну стійкість території.