In ecologia e idraulica urbana , una superficie impermeabilizzata è un'area in cui il deflusso dell'acqua piovana è predominante e la sua percolazione è molto limitata. Si tratta di superfici in calcestruzzo : strade, parcheggi, vialetti, tetti, aree di stoccaggio. L'acqua piovana, che non penetra nel terreno, defluisce e cola a valle delle reti di drenaggio e satura gli impianti di trattamento delle acque reflue . Possono anche portare a violente inondazioni e causare allagamenti a valle .
Il deflusso urbano è il deflusso superficiale delle acque piovane indotta da urbanizzazione e causata da superfici impermeabili. Questo deflusso è una delle principali fonti di inondazioni e inquinamento dell'acqua nelle comunità urbane di tutto il mondo.
Il “ trattamento delle acque meteoriche superficiali impermeabilizzate” è l'insieme di tecniche e installazioni volte a controllare il flusso e il flusso dell'acqua piovana e il deflusso per ritenzione o infiltrazione.
L' acqua piovana , scorrendo su superfici impermeabili, può causare inquinanti ( materia organica , metalli pesanti , idrocarburi , ecc .). Il trattamento delle acque meteoriche delle superfici impermeabilizzate garantisce, in determinate circostanze, la raccolta, l'eventuale stoccaggio e, se necessario, il trattamento delle acque meteoriche e dei deflussi quando l'inquinamento che portano all'ambiente acquatico rischia di compromettere gravemente l'efficacia dei dispositivi igienico-sanitari.
In Francia, la legge di30 dicembre 2006sulla conservazione delle risorse idriche e degli ambienti acquatici ha creato un sistema di doppia imposizione: una tassa sulle superfici impermeabilizzate e un credito d'imposta per l'acqua piovana. Questo doppio sistema mirava a limitare le superfici impermeabilizzate, favorendo la raccolta dell'acqua piovana .
Superfici impermeabilizzate sono principalmente strutture artificiali quali passerelle ( strade , marciapiedi , vialetti per garage e parcheggi ), così come le zone industriali (ad esempio aeroporti , porti, e logistica e distribuzione centri ) che le superfici uso costruito. Considerevole, rivestiti con materiali impermeabili come asfalto , cemento , mattoni , pietra e / o sono rivestiti . Anche i terreni compattati dallo sviluppo urbano sono impermeabili.
La copertura totale di superfici impermeabili in una particolare area, come un comune o uno spartiacque , viene solitamente espressa come percentuale della superficie terrestre totale. La copertura aumenta con l' aumentare dell'urbanizzazione . Negli Stati Uniti , nelle aree rurali, la copertura impermeabile può essere solo dell'uno o due percento. Nelle aree residenziali, la copertura aumenta da circa il 10% nelle suddivisioni a bassa densità a oltre il 50% nelle comunità plurifamiliari. Nelle aree industriali e commerciali la copertura supera il 70%. Nei centri commerciali regionali e nelle aree urbane dense, è superiore al 90%. Nei 48 Stati Uniti contigui, la copertura urbana impervia raggiunge i 110.000 km 2 , un'area grande quasi quanto lo stato dell'Ohio . Lo sviluppo continuo aggiunge un quarto di milione di acri (1.000 km 2 ) ogni anno. Di solito due terzi della copertura sono i marciapiedi e un terzo sono i tetti degli edifici.
Uno dei maggiori impatti ambientali delle superfici impermeabilizzanti è l'allagamento. Il rischio di allagamento è in aumento a causa dell'impermeabilizzazione dei terreni perché l' acqua di deflusso urbano non può più infiltrarsi rapidamente nel terreno. La rete idrica può quindi essere rapidamente saturata durante forti piogge. Quindi questa impermeabilizzazione del suolo rende difficile l'infiltrazione delle acque piovane e aumenta il tempo necessario a quest'acqua per raggiungere i fiumi e quindi aumenta il rischio di allagamento. Possiamo citare le inondazioni europee del 2016 .
Uno degli impatti ambientali dell'impermeabilizzazione del suolo è l'interruzione del ciclo dell'acqua. Questa interruzione del ciclo dell'acqua ha conseguenze dannose:
Uno degli impatti ambientali dell'impermeabilizzazione del suolo è il degrado della biodiversità. Questo degrado della biodiversità dovuto all'impermeabilizzazione e all'artificializzazione dei suoli distrugge il corretto funzionamento degli ecosistemi terrestri del suolo. Secondo lo studio Teruti-Lucas nel 2017, quasi lo 0,8% dei suoli è stato artificiale ogni anno dal 2010, il che degrada notevolmente la biodiversità, soprattutto nelle città.
L'impermeabilizzazione dei suoli ha portato l'acqua piovana a defluire in modo molto più importante sui suoli artificiali. Questo deflusso urbano viene quindi inquinato e contribuisce a un inquinamento idrico più generale. La maggior parte delle sostanze inquinanti contenute nell'acqua piovana proviene dalla lisciviazione delle superfici su cui scorrono e non dalla qualità dell'aria. Quest'acqua inquinata si infiltra quindi nel suolo e quindi finisce nelle riserve idriche, il che crea ancora più inquinamento. Ad esempio, l'acqua delle strade e dei parcheggi è principalmente inquinata da idrocarburi.
Un'isola di calore urbana è un'area in cui si può osservare un aumento puntuale della temperatura dell'aria e delle superfici urbane rispetto all'ambiente rurale. Le cause dell'isola di calore urbana sono molteplici:
Vediamo che queste isole di calore urbane sono causate, tra le altre cose, dall'impermeabilizzazione dei suoli e contribuiscono al cambiamento climatico e all'inquinamento.
La copertura delle superfici impermeabilizzate può essere limitata diminuendo la densità dell'uso del suolo (il numero di case per suddivisione ), ad esempio, ma questo approccio sposta il problema ad altri lotti al di fuori della suddivisione ( Sprawl) urbano ). In alternativa, le strutture urbane possono essere costruite in modo diverso, per farle funzionare più come suoli naturalmente permeabili; Esempi di tali strutture alternative sono le pavimentazioni porose ( Pavimentazione permeabile (en) ), i tetti verdi e le vasche di infiltrazione .
L'acqua piovana proveniente da superfici impermeabili può essere raccolta in serbatoi di acqua piovana e utilizzata come sostituto dell'acqua di rete .
In parte in risposta alle recenti critiche dei comuni , un certo numero di produttori di calcestruzzo, come Cemex e Quikrete, hanno iniziato a produrre materiali permeabili che mitigano parzialmente l'impatto ambientale del calcestruzzo impermeabile convenzionale. Questi nuovi materiali sono composti da varie combinazioni di solidi presenti in natura, tra cui rocce e minerali da fini a grossolani, materia organica (compresi gli organismi viventi ), ghiaccio , rocce e precipitati esposti agli agenti atmosferici , prevalentemente soluzioni liquide e gassose .