城市雨水收集與利用_LID低影響開發(fā)策略教材

1、城市雨水收集與利用 LID低影響開發(fā)策略本文引自低影響開發(fā)：城市地區(qū)設(shè)計手冊，該書由阿肯色大學(xué)社區(qū)設(shè)計中心 編寫于2010年，榮獲了當年ASLA溝通交流類杰出獎。該書構(gòu)圖優(yōu)美，通俗易懂。清晰絢麗，有趣實用，不僅是那些參與城市房地產(chǎn)開 發(fā)的人員及機構(gòu)設(shè)計的指導(dǎo)手冊，更出人意料地成為了社會大眾，以及中小學(xué)可 續(xù)性課程的讀本?，F(xiàn)代城市，雨洪，暨暴雨引發(fā)的水害，已經(jīng)成為沖擊城市建設(shè)的嚴重自然災(zāi)害。 傳統(tǒng)的雨洪管理模式，局限在“管道-水池”傳輸設(shè)施，將雨水通過管道、匯水 口、側(cè)石和排水溝進行引導(dǎo)。缺乏彈性及過量荷載的能力，并且加劇了污染物的 擴散。與此相對，低影響開發(fā)(LID)是一種基于生態(tài)的雨洪管理方

2、法，傾向于在場地內(nèi) 通過植被處理以軟質(zhì)工程管理雨水。 其目標是采用雨水的滲透、過濾、儲存和蒸 發(fā)方法，維持場地開發(fā)前后的水文平衡，將寶貴的生態(tài)效益?zhèn)鬟f到城市中。低影響開發(fā)具有幾大優(yōu)點：一是增加景觀中的生物多樣性；二是最大限度地使水滲透，減少徑流，達到蓄水泄洪的效果；三是建立起健全的分布式水文網(wǎng)絡(luò)；四 是阻止了水體污染物的傳播。下圖為低影響開發(fā)下社區(qū)的發(fā)展過程。低影響開發(fā)模式可運用在城市發(fā)展的多個領(lǐng)域，包括：建筑、地產(chǎn)、街道和公共 空間?！窘ㄖ拷ㄖ牡陀绊戦_發(fā)以土壤、植物和水為主要搭建要素，配合雨水收集、運輸、儲 存和處理設(shè)備，將雨洪災(zāi)害轉(zhuǎn)變成為可利用的水， 達到景觀灌溉、建筑灰水乃至 飲用水

3、標準。操作實例見下圖。1徑流收集表面8蓄水池或罐溢流管，連接到灌溉系統(tǒng)或 補給地下水的滲水溝2位于樹木附近有葉片濾 網(wǎng)的排水溝9景觀灌溉過濾器3有沉積物收集的落水筒 連接到地下停水處或直 接到蓄水池或罐10可選擇的沙濾4接到蓄水池或罐的管 道，典型的為4英寸11灌溉和加壓泵5碎片和沉積物攔截，初 次沖刷裝置12灌溉系統(tǒng)供水管線6雨水入口13樹葉與碎片過濾筐7檢修和維護通道14軟管水龍頭15帶有過濾系統(tǒng)的可選擇的灰水和飲用水 聯(lián)結(jié)【地產(chǎn)】地產(chǎn)主要包括草坪與停車場。單一植被的草皮和瀝青鋪設(shè)的停車場對土壤、植物 群落以及水文循環(huán)破壞強烈。根據(jù)低影響開發(fā)，通過增加多種植物，合理使用當 地植物，栽種樹木

4、，鋪設(shè)可滲水材料，修建排水邊溝的措施，對地產(chǎn)進行整體規(guī) 劃利用，可以有效地提高暴雨水處理能力，修復(fù)自然環(huán)境?！窘值馈拷值勒紦?jù)城市景觀25%勺面積，低影響開發(fā)在這一區(qū)域的目標為，最小化不可滲 透的鋪裝路面和最大化景觀空間。 在道路邊緣，選擇具有引流作用的測石，而在 路旁，挖掘邊溝，選擇植被取代管道進行雨洪的分流排泄。從而修建出支路、共 享道路、生態(tài)林蔭道和公園路這一類新型低影響道路。樹木種植是道路低影響開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。 樹木的選擇需要根據(jù)耐寒性、成熟的尺 寸和形狀、耐旱性、生根特性、對病蟲害的抵抗力確定。以下圖例為常用的道路 種植樹木?！鹃_放空間】城市開放空間，是由公共控制的土地區(qū)域和水體，提供

5、娛樂、審美和生態(tài)，保護 和塑造了城市環(huán)境。根據(jù)低影響開發(fā)策略，開放空間應(yīng)作為一個綠色網(wǎng)絡(luò)進行綜合規(guī)劃，利用設(shè)計公 園、綠道和自發(fā)組織的保護區(qū)來保持水體功能和生態(tài)系統(tǒng)的連通性，抑制城市的惡性擴張。功能包括地下含水層調(diào)節(jié)和補給地下水，維持河道基流的區(qū)域集水區(qū) 的功能，保護野生動物棲息地和遷徙廊道，維持城市生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的彈 性。開放空間類型功能動植物保護區(qū)保護自然植被、敏感的生態(tài)棲息地和開放空間。雨水處理公園減緩、分散和浸透雨水的自然過程。雨水收集公園循環(huán)利用雨水徑流灌溉咼維護的公園如社區(qū)花園和運動 場。綠道連接開放空間建立城市綠道保持營養(yǎng)、自然資源和棲息地 流貫穿整個城市。LID城市雨水收

6、集與利用的技術(shù)與設(shè)備：LID設(shè)施共有21種，排列順序根據(jù)其服務(wù)功能的強弱來確定，最弱為大尺寸管道,最強為人工濕地。1大尺寸管道8保持塘15滲透暗溝2水流控制裝置9過濾帶16樹池過濾3干洼地10地下過濾沙床17雨水花園4地下滯留11表面過濾沙床18濱水緩沖帶5滯留塘12墻面綠化19生物洼池6雨水涵道13屋頂綠化20滲誘盆地7雨水收集器14可滲透鋪裝21人工濕地LID設(shè)施使用的目的，是通過對場地開發(fā)前的水文狀況和開發(fā)后的目標進行分 析，利用場地規(guī)劃技術(shù)大量減少開發(fā)的水文影響， 模擬開發(fā)前的水文狀況。由此, LID設(shè)施的選擇取決于期望在項目或場地中整合的水文產(chǎn)出。其選擇的策略如 下：評估場地建設(shè)的可

7、能性和限制條件。界定需要的水文控制類型考慮維護和管理條例、社區(qū)認可和成本。設(shè)施的合理布局設(shè)置硬質(zhì)工程設(shè)施的輔助而在實際操作中，單一的LID設(shè)施往往達不到應(yīng)對百年一遇洪水的要求， 這就需 要建立整體性的LID網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)雨洪的處理。網(wǎng)絡(luò)中，LID設(shè)施可分為4類，見 下圖?！揪W(wǎng)絡(luò)上游：雨洪接收】此類裝置直接接收雨洪，進行初級處理，并將雨水徑流導(dǎo)入下一層設(shè)施。見下表。最佳功能網(wǎng)絡(luò)中位置尺度管理措施墻面綠化水流控 制/過 濾在網(wǎng)絡(luò) 起始 處，直 接連接 屋頂從小尺度的住宅 應(yīng)用到較大尺度 的商業(yè)應(yīng)用根據(jù)不同的物種偶爾需要澆水和修剪屋頂綠化過濾/處理網(wǎng)絡(luò)的 起始處從小尺度的住宅 應(yīng)用到較大尺度 的商業(yè)應(yīng)用

8、檢查屋頂隔離屋，也要例行檢查植被和維護排水流路徑過濾帶過濾主要處 理系統(tǒng) 的上游從小坡的街邊到大尺度的場地經(jīng)常性的垃圾和沉淀物，刈割可滲透鋪裝過濾/ 滲透/ 處理處理系 統(tǒng)的上 游，去 除沉淀 物和減 少徑流 量從停車棚到停車 場到街道要利用真空吸塵器 的去除沉淀物；植 草鋪裝需要刈割和 灌溉維護植物滯留塘滯留集水區(qū) 和徑流 下游，場地外 雨洪管10英畝或更大的 徑流面積的水域經(jīng)常的垃圾清理和 不定時的沉淀物移 除，土壤中沉積污 染物需改良或清 除。理系統(tǒng)上游雨水涵道保存溢流盆 地或出 水口上 游，過 濾設(shè)施 下游根據(jù)匯水區(qū)徑流面積確定尺度需要特殊的設(shè)備來移除垃圾和沉淀物地下滯留系統(tǒng)滯留/滲透

9、過濾設(shè) 施之 后，防 止過量 沉淀物最大集水區(qū)面積25英畝檢查和清除沉淀物保持塘保持/處理匯水區(qū) 和徑流 的下 游，通 常構(gòu)建 在場地 的最低 點。居住區(qū)，商業(yè)區(qū) 和工業(yè)區(qū)，根據(jù) 區(qū)域降雨量，水 域徑流面積不小 于10英畝每半年檢杳一次， 移除沉淀物、聚集 垃圾和碎屑物。以 保證排水功能順暢以下為該類設(shè)施的示例圖墻面綠化灌溉蛙施基礎(chǔ)設(shè)施 植物樓塊曲回叱忙您 planter box nxdu 合工程土壊或無機培養(yǎng)介質(zhì) engineered sail ar inorganic growirg mecium plont 植物可滲透鋪裝 QDer graced (depth varies by yn

10、aLticdtiCH豪化網(wǎng)糟開放式下層地基 厚度按設(shè)計而定native soil 自然土壌 平忙廠*ou pavers 可溝透鋪裝快aggregate bedding 骨斡床開放式地棊 (琨度按設(shè)計而定)optional reinforang grid 可 送荷載 f(r heav traffic loa雖Joper gradec sub ba$e(Ju:4ki .dries b, c-trjn HDD I leaf CH t)地下滯留系統(tǒng)【網(wǎng)絡(luò)中游：過濾收集】此類設(shè)施主要通過收集和過濾的功能， 在最終處理前分流雨水，處理污染，保障 網(wǎng)絡(luò)下游設(shè)施的安全運轉(zhuǎn)。最佳功能網(wǎng)絡(luò)中位置尺度管理措施雨水收

11、集器保存處理網(wǎng) 絡(luò)的起 始處，直 接與徑 流源相 接從在住宅應(yīng)用的 小到50加侖雨水桶到超過25,000加侖的商用尺度的蓄水池季節(jié)性的清除殘渣，檢杳貯水罐地下過 濾沙床滯留/ 過濾引導(dǎo)徑 流“第 一波沖 刷”到徑流面積在1-10 英畝的小集水區(qū)經(jīng)常性的去除垃 圾、污染物和沉淀 物過濾設(shè) 施的水 流控制 裝置的 下游表面過濾沙床滯留/ 過濾位于引 導(dǎo)徑流“第一 波沖刷”到 過濾設(shè) 施的水 流控制 裝置的 下游徑流面積在1-10 英畝的小集水區(qū)經(jīng)常性的去除垃 圾、污染物和沉淀 物滲透暗溝滲透/ 處理過濾設(shè) 施下游， 介于主 要處理 設(shè)施上 游從一個小的條帶 到有最大兩英畝 收集面的沙床每年去除垃圾

12、和 進行篩選保持滲 透性樹池過濾過濾/ 滲透主要處 理系統(tǒng) 的上游， 代替行 道樹從單一的樹池到 一個大的城市樹 池網(wǎng)絡(luò)不定期的廢物移 除，表面粗濾保持 可滲透性，干洼地滯留/ 過濾/ 滲透集中的 暴雨徑 流下游， 集水裝 置、溢流 盆地或 出水口 上部小的集水徑流 區(qū)，如低密度的 項目或小面積的 不可滲透表面每半年一次檢查 侵蝕，移除沉淀物 和碎屑以下為該類設(shè)施的示例圖雨水收集器防蟲封口入水口溢流口sealed lid to雨水桶：-overflow水尢頭 spigot;/concrete pad小型水罐塑纖或 璃屬 箱玻金 水：質(zhì) 儲料維木混凝土底座預(yù)制鐵礦渣 混凝土化糞 池貯水囊預(yù)處理礫

13、石 出水管地下過濾沙床入？K算子|卅創(chuàng)gfatc*ipc dr entree mI* * - * n(settling)gmvtd ”O(jiān)utlet pip& -access grate ternjxxafy pone/-sand 沙入口算子樹池過濾【網(wǎng)絡(luò)下游：滲透處理】此類設(shè)施通過滲透方式，將雨水徑流導(dǎo)入地下，并通過生物方式處理雨水中的污 染物，建立動植物生態(tài)群落。最佳功能網(wǎng)絡(luò)中位置尺度管理措施濱水緩沖帶過濾/ 滲透/ 處理水體上 游,所有LID設(shè)施 下游有效寬度是100-300英尺，或更小根據(jù)需要移除垃 圾和沉淀物，不定 時割除區(qū)域中的 草滲透盆過濾/終端設(shè)大到幾英畝的濕半年一次的垃圾地滲透/ 處理施，位于 流出盆 地或接 收水體生洼地和沉淀物移除和 植物刈割人工濕地過濾/ 滲透/ 處理終端設(shè) 施，位于 溢流盆 地或接 受水體 的上游。從管理10英畝分 水嶺徑流的袖珍 濕地到管理超過 25英畝分水嶺徑 流的淺流濕地在第2到10年系統(tǒng) 需要每年移除廢 棄物和沉淀物，在 最初的三年要半 年一次。以下為該類設(shè)施的示例圖 濱水緩沖帶滲透盆地人工濕地【貫穿網(wǎng)絡(luò)：水