Κορεσμένο έδαφος και άσφαλτος: Γιατί η βροχή γίνεται γρήγορα απορροή

Το κορεσμένο έδαφος μπορεί να κάνει μια βροχή να κυλήσει στην επιφάνεια, αντί να εισχωρήσει στο χώμα. Στην πόλη, η άσφαλτος και το συμβατικό σκυρόδεμα έχουν παρόμοιο αποτέλεσμα για διαφορετικό λόγο: καλύπτουν το έδαφος και δεν αφήνουν το νερό να περάσει εύκολα.

Έτσι, η διαδρομή από τη βροχή στη συσσώρευση νερού μπορεί να είναι σύντομη. Η ένταση της βροχής μετρά, όμως δεν αρκεί από μόνη της για να εξηγήσει μια πλημμύρα: σημασία έχουν και η διάρκεια, η προηγούμενη υγρασία, η κλίση και η αποστράγγιση.

Πού πηγαίνει το νερό όταν πέφτει στην άσφαλτο;

Ας φανταστούμε την ίδια βροχή να πέφτει σε έναν δρόμο και σε ένα χωράφι. Στον δρόμο, το νερό συναντά μια επιφάνεια που δεν το αφήνει να εισχωρήσει εύκολα στο έδαφος. Κυλά πάνω στην άσφαλτο, κατευθύνεται προς χαμηλότερα σημεία και μπορεί να φτάσει σε φρεάτια και αγωγούς ομβρίων.

Ανάλογη διαδρομή ακολουθεί η βροχή που πέφτει σε στέγες, χώρους στάθμευσης και άλλες σκληρές επιφάνειες. Το φαινόμενο ονομάζεται σφράγιση του εδάφους: η κάλυψή του με αδιαπέραστα υλικά περιορίζει μια βασική λειτουργία του, την απορρόφηση νερού.

Τα δίκτυα ομβρίων μεταφέρουν αυτό το νερό προς ρέματα ή άλλα υδάτινα σώματα. Καθώς λιγότερο νερό εισχωρεί στο έδαφος, μπορεί να φτάσει γρηγορότερα εκεί και η παροχή στα ρέματα μπορεί να αυξηθεί νωρίτερα και να φτάσει σε υψηλότερη αιχμή. Αν η αποστράγγιση δεν επαρκεί, το νερό μπορεί να συσσωρευτεί.

Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε δυνατή βροχή στην πόλη θα προκαλέσει πλημμύρα. Σημαίνει ότι το νερό έχει λιγότερες ευκαιρίες να περάσει στο έδαφος και περισσότερες να κινηθεί στην επιφάνεια.

Και το χωράφι δεν απορροφά τη βροχή;

Στο χωράφι, ένα μέρος του νερού μπορεί να εισχωρήσει στο έδαφος. Η βλάστηση βοηθά επιβραδύνοντας την επιφανειακή ροή, ώστε το νερό να έχει περισσότερο χρόνο για να διηθηθεί, δηλαδή να περάσει στο έδαφος.

Η δυνατότητα αυτή όμως έχει όρια. Όταν η βροχή πέφτει γρηγορότερα από όσο μπορεί να την απορροφήσει το χώμα, το πλεόνασμα λιμνάζει ή κυλά στην επιφάνεια. Ένα χωράφι δεν λειτουργεί επομένως ως απεριόριστη δεξαμενή.

Μετρά και το ίδιο το έδαφος. Το αργιλώδες απορροφά νερό πιο αργά από το αμμώδες, ενώ σε μια απότομη πλαγιά το νερό τείνει να κυλά γρηγορότερα από ό,τι σε επίπεδη έκταση. Η καλλιέργεια και η άροση μπορούν επίσης να μεταβάλουν τη διήθηση και την απορροή.

Γι’ αυτό η σύγκριση πόλης και χωραφιού δείχνει τον γενικό μηχανισμό, όχι έναν κανόνα χωρίς εξαιρέσεις. Ένα γυμνό, συμπιεσμένο ή πολύ υγρό χωράφι μπορεί και αυτό να παράγει σημαντική απορροή.

Τι αλλάζει όταν έχουμε κορεσμένο έδαφος;

Οι προηγούμενες βροχές αφήνουν το χώμα υγρό. Όταν έχει ήδη φτάσει σε κορεσμό, η δυνατότητά του να δεχτεί επιπλέον νερό περιορίζεται και μεγαλύτερο μέρος της επόμενης βροχής μπορεί να κινηθεί στην επιφάνεια προς ρέματα.

Αυτό εξηγεί γιατί δεν εξετάζουμε μόνο τη βροχή που πέφτει εκείνη τη στιγμή. Η κατάσταση του εδάφους πριν αρχίσει ένα νέο επεισόδιο επηρεάζει τη διαδρομή του νερού, ακόμη και σε μια περιοχή χωρίς πολλή άσφαλτο.

Ξεχωριστό ρόλο παίζει η συμπίεση. Η κίνηση βαρέων μηχανημάτων ή ζώων πάνω σε υγρό χωράφι μπορεί να μειώσει το πορώδες του εδάφους και τη διήθηση. Τότε, μετά από δυνατή βροχή, περισσότερο νερό ενδέχεται να κυλήσει στην επιφάνεια, με πιθανή συνέπεια και τη διάβρωση.

Η διατήρηση φυτικής κάλυψης και ο περιορισμός της συμπίεσης μπορούν να βοηθήσουν το έδαφος να διατηρήσει ή να βελτιώσει τη δυνατότητά του να δέχεται νερό.

Αρκεί να ξέρουμε πόσο δυνατά βρέχει;

Η ένταση περιγράφει τον ρυθμό με τον οποίο πέφτει η βροχή. Η διάρκεια περιγράφει πόσο συνεχίζεται. Είναι διαφορετικά χαρακτηριστικά: μια σύντομη, ραγδαία βροχή μπορεί να φέρει νερό πολύ γρήγορα στην επιφάνεια, ενώ μια παρατεταμένη βροχόπτωση μπορεί να επιβαρύνει σταδιακά το έδαφος και την αποστράγγιση.

Ένα απλό παράδειγμα δείχνει τον όγκο. Βροχή ύψους 20 χιλιοστών πάνω σε στέγη 100 τετραγωνικών μέτρων αντιστοιχεί σε 2.000 λίτρα νερού που πέφτουν συνολικά στη στέγη. Δεν σημαίνει ότι όλα θα καταλήξουν ως απορροή στο ίδιο σημείο: αυτό εξαρτάται από τη διαδρομή και τη διαχείρισή τους.

Η Πολιτική Προστασία διακρίνει την αιφνίδια πλημμύρα, με γρήγορη άνοδο της στάθμης σε ρέματα και ορμητικές ροές, από την πλημμύρα πεδίου. Στη δεύτερη περίπτωση, νερό μπορεί να καλύψει εκτάσεις όταν δεν είναι δυνατή η αποστράγγισή του ή όταν υπάρχει υπερχείλιση μετά από παρατεταμένη και ισχυρή βροχή. Αυτές οι πλημμύρες εξελίσσονται συνήθως σταδιακά, μέσα σε ώρες ή ημέρες.

Εκτός από τη βροχή και την υγρασία του εδάφους, ρόλο έχουν η γεωμορφολογία, η κλίση, η φυτοκάλυψη, οι χρήσεις γης και τα έργα αποστράγγισης ή αντιπλημμυρικής προστασίας.

Μπορούμε να δώσουμε στο νερό περισσότερο χρόνο;

Η αποστράγγιση είναι μέρος της απάντησης, όπως και οι επιφάνειες που επιτρέπουν στο νερό να συγκρατηθεί προσωρινά ή να εισχωρήσει στο έδαφος. Κήποι βροχής, φυτεμένες στέγες, διαπερατά οδοστρώματα και λωρίδες βλάστησης είναι παρεμβάσεις που μπορούν να βοηθήσουν στη διαχείρισή του.

Η συντήρηση του δικτύου έχει επίσης σημασία. Όταν αναμένεται έντονη βροχόπτωση, η Πολιτική Προστασία συστήνει στους κατοίκους να ελέγχουν ότι τα φρεάτια έξω από το σπίτι δεν είναι φραγμένα και ότι οι υδρορροές λειτουργούν κανονικά.