Advancing toward water-sensitive cities in Iran. Public spaces as sustainable water management measures in Lahijan, Caspian climate zone, Iran

The increasing demands of the growing population, technological advances in urban water infrastructure, sanitation concerns and maintenance difficulties of the traditional water systems were the main driving forces to exacerbate the development of modern urban water networks in Iranian cities. The current urban water infrastructure of Iranian cities dates back to almost 70 years ago, albeit is successful in meeting the primary goal of safe delivery and distribution of water and collection and management of waste- and stormwater; it fails to achieve the otherwise social, aesthetic and environmental objectives of a responsive urban water management system. The present paradigm of urban water management in Iran is based on economic targets, and it is neither sustainable to meet the water demands of the current and next generations, nor resilient enough to accommodate the future uncertainties of climatic change and the growing risk of extreme meteorological events. Such deficiencies along with the newly available technologies are the main driving forces which call for a paradigm shift in water management infrastructure of Iranian cities. One may bring the example of the importance of rainwater in the old and current Iranian cities. In traditional rain/stormwater management practices, rain was an asset to be harvested and reused for various purposes. While the rain/stormwater harvesting and storing infrastructure were also acting as social nodes to bring people together and create lively public spaces, the new systems are composed of a set of underground pipes without any representation on the ground. Additionally, the current infrastructure is only functional under normal conditions while they are highly vulnerable in extreme weather events. Therefore, the urban water management of Iranian cities should change to embrace and include all various capacities of design with water to create urban environments, which are aesthetically pleasant, environmentally and socially sustainable and also resilient to the adverse impacts of climate change. To achieve these objectives, the new paradigm of urban water management of Iranian cities must change to seek the harmony and balance among various environmental, social, economic and aesthetic objectives. Such water management system will respond to the water demands of the community, become a place-making feature in the urban environment, enhance the visual quality of the city and finally, respect the environment and minimize the environmental impact, and finally it will provide greater resilience to the climate change. The study employs a) Integrated Urban Water Management (IUWM) System, which prioritizes the reduction of water demand ahead of the development of new resources, b) Inverse Infrastructure which promotes the decentralization of infrastructure, and c) Placemaking which aims to combine the design of public spaces with urban water infrastructure to shape the theoretical framework of the research. Following Water Sensitive Urban Design techniques, the research discusses how use of water in design of public spaces can solve the problem of urban runoff while promoting climate-responsive urban design and providing comfortable and pleasant outdoor urban spaces. Some recently developed practices of IUWM systems including Low Impact Development (LID), Green Infrastructure (GI), Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), Water Sensitive Urban Design (WSUD), and Sponge City model (SPC) are intensely studied and analyzed to provide the backbone of an Iranian model of integrated urban water infrastructure. The climate variations of different parts of Iran emphasize the need to have various urban water management systems and strategies, which adapt to every local climate and fit into any given context. Therefore, the research employs a case study approach to deeply investigate and analyze whether and how such techniques can fit into Iranian cities of Caspian climate zone. The research tends to introduce the right mix of “traditional” Iranian water management practices and “new” techniques as a key to move towards the sustainability of water resources. Some results of a case study conducted in Lahijan, a small Iranian city, provide examples of the proposed strategies. The climatic features of the region, geographic and physical conditions of the urban context, cultural characteristics of the community, technical difficulties as well as the financial and legal challenges of the region are studied to design the sustainable urban water infrastructure and water sensitive model of development for Caspian cities. The studies reveal that contrary to the traditional water practices which were following the idea of ‘city as urban water catchment’, the current water supply system of Lahijan is highly dependent on external sources of water while it neglects the readily available sources of water including rain and stormwater. The analysis of the urban water state of the traditional city introduces stormwater management practices as an integrated part in design of Lahijan’s public spaces for centuries, and that the urban spaces through various storage, conveyance, infiltration, and evaporation capacities were playing a role in constructing the landscape of the porous city of Lahijan. While the current infrastructure lacks the architecture and social significance of such traditional practices, and they are rather invisible and out of sight. The research concludes that after the long period of absence of water in urban settings, water must become a key component in design of the public spaces, which its real values are celebrated and its many benefits are revealed. Accordingly, urban spaces of the future water sensitive city would become an integrated part of a distributed on-site stormwater management. Connecting stormwater management with place-making would contribute to the higher living standards of people in cities, and it would also address the problems of water scarcity, flooding and pollution. Water sensitive urban surfaces provide the possibilities to collect rainwater and reintroduce it as a new source of non-potable water to urban water system; to hold excess amount of water in case of heavy rain and discharge it slowly; to increase the groundwater recharge potentials and decrease the discharged wastewater to public sewers, and ultimately, the water sensitive public spaces help communities to achieve the sustainability of their local water resources and the resiliency of their urban environment.

Lo sviluppo delle moderne reti idriche urbane nelle città iraniane viene motivato di forze motrici quali la domanda in aumento della crescente popolazione, i progressi tecnologici, i problemi sanitari e le difficoltà di manutenzione dei sistemi idrici tradizionali. L'attuale infrastruttura idrica urbana delle città iraniane, che risale a quasi 70 anni fa, ha successo nell' assicurare l’erogazione e la distribuzione di acqua, nella raccolta e nella gestione delle acque reflue e delle acque piovane. Però, non riesce a raggiungere gli obiettivi sociali, estetici ed ambientali propri di un sistema di gestione idrica urbana reattivo. L'attuale paradigma della gestione idrica urbana in Iran si basa principalmente su obiettivi economici. Non vengono riguardati né la sostenibilità per soddisfare la domanda delle generazioni attuali e future, né la resilienzie che serve a fare fronte alle future incertezze del cambiamento climatico e al crescente rischio di eventi meteorologici estremi. Tali carenze, insieme alla disponibilità di nuove tecnologie, sono le principali forze motrici che richiedono un cambio di paradigma nelle infrastrutture di gestione delle acque nelle città iraniane. Inoltre, le infrastrutture attuali sono funzionali solo in condizioni normali, mentre sono altamente vulnerabili sotto eventi meteorologici estremi. Così, la gestione idrica urbana in Iran dovrebbe cambiare per sfruttare ed includere tutte le varie capacità di progettazione con l'acqua per creare ambienti urbani esteticamente gradevoli, sostenibili dal punto di vista ambientale e sociale e resilienti agli impatti negativi del cambiamento climatico. In modo di raggiungere questi obiettivi, il nuovo paradigma della gestione idrica urbana delle città iraniane deve cambiare per cercare l'armonia e l'equilibrio tra i vari obiettivi ambientali, sociali, economici ed estetici. In questo studio si hanno utilizzato: a) Integrated Urban Water Management (IUWM) System (IUWM), che dà priorità alla riduzione della domanda di acqua prima dello sviluppo di nuove risorse, b) Inverse Infrastructure, che promuove il decentramento delle infrastrutture, c) Placemaking, che mira a combinare la progettazione di spazi pubblici con infrastrutture idriche urbane per delineare il quadro teorico della ricerca. Seguendo tecniche di disegno urbano sensibile con l’acqua, nella ricerca si studia come l'utilizzo dell'acqua nella progettazione di spazi pubblici possa risolvere il problema del deflusso urbano, promuovendo allo stesso tempo una progettazione urbana reattiva al clima, e fornendo degli spazi urbani all'aperto confortevoli e piacevoli. Si hanno studiato ed analizzato in profondità alcune pratiche recentemente sviluppate di sistemi IUWM, tra cui Low Impact Development (LID), Green Infrastructure (GI), Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), Water Sensitive Urban Design (WSUD) e Sponge City model (SPC), per costituire la spina dorsale di un modello di infrastrutture idriche urbane integrate valido per l’Iran. Le variazioni climatiche nelle diverse parti dell'Iran evidenziano la necessità di disporre di vari sistemi e strategie di gestione idricha urbana, che si adattino a ogni clima locale e si inseriscano in qualsiasi contesto. Di conseguenza, in questa ricerca si é utilizzato l’ approccio del caso studio, per analizzare se tali tecniche possano adattarsi alle città iraniane della zona climatica del Caspio, e approfondire nel come. La ricerca punta a introdurre il bilancio giusto fra pratiche di gestione delle acque "tradizionali" dell’ Iran e di "nuove" tecniche, come chiave per andare verso la sostenibilità delle risorse idriche. I risultati di un caso di studio condotto a Lahijan, una piccola città iraniana, forniscono esempi delle strategie proposte. Si hanno studiato le caratteristiche climatiche della regione, le condizioni geografiche e fisiche del contesto urbano, le caratteristiche culturali della comunità, le difficoltà tecniche e le sfide finanziarie e legali della regione, per progettare delle infrastrutture idriche urbane sostenibili ed un modello di sviluppo sensibile con le risorse idriche per le città del Caspio. Gli studi rivelano che, contrariamente alle pratiche idriche tradizionali che seguivano l'idea di "city as urban water catchment” (città come bacino idrico urbano), l'attuale sistema di approvvigionamento di Lahijan è fortemente dipendente dalle fonti esterne di acqua, mentre le risorse d'acqua facilmente disponibili, inclusa la pioggia e le acque torrenziali, vengono trascurate. L'analisi dello stato idrico urbano della città tradizionale presenta le pratiche di gestione delle acque piovane come parte integrante nel disegno degli spazi pubblici di Lahijan per secoli. Gli spazi urbani svolgevano un ruolo nella costruzione del paesaggio della città porosa di Lahijan, attraverso le sue varie capacità di stoccaggio, trasporto, infiltrazione ed evaporazione dell’acqua. D’altra parte, l'infrastruttura attuale manca dell'architettura e del significato sociale di tali pratiche tradizionali, e sono piuttosto nascoste ed invisibili. La ricerca conclude che, dopo un lungo periodo di assenza di acqua nei contesti urbani, l'acqua deve diventare una componente chiave nella progettazione degli spazi pubblici, i cui valori reali sono celebrati e i cui numerosi benefici vengono svelati. Di conseguenza, gli spazi urbani della futura città sensibile con l’acqua diventerebbero parte integrante di una gestione distribuita e locale dell’ acqua piovana. Il collegamento della gestione delle acque piovane con il place-making contribuirebbe a un miglioramento del tenore di vita delle persone nelle città, oltre a risolvere i problemi di carenza idrica, inondazioni e inquinamento. Le superfici urbane sensibili all'acqua offrono la possibilità di raccogliere l'acqua piovana e reintrodurla come una nuova fonte di acqua non potabile per il sistema idrico urbano; contenere gli eccessi di acqua in caso di pioggia intensa e scaricarla lentamente; aumentare il potenziale di ricarica delle acque sotterranee e ridurre le acque reflue scaricate nelle fogne pubbliche. In definitiva, gli spazi pubblici sensibili all'acqua aiutano le comunità a raggiungere la sostenibilità delle risorse idriche locali e la resilienza del loro ambiente urbano.