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(jì)手冊(cè)，該書由阿肯色大學(xué)社區(qū)設(shè)計(jì)中心 編寫于2010年，榮獲了當(dāng)年ASLA溝通交流類杰出獎(jiǎng)。該書構(gòu)圖優(yōu)美，通俗易懂。清晰絢麗，有趣實(shí)用，不僅是那些參與城市房地產(chǎn)開 發(fā)的人員及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)手冊(cè)，更出人意料地成為了社會(huì)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(yán)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(jìn)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(kuò)散。與此相對(duì)，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(chǎng)地內(nèi) 通過植被處理以軟質(zhì)工程管理雨水。 其目標(biāo)是采用雨水的滲透、過濾、儲(chǔ)存和蒸 發(fā)方法，維持場(chǎng)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(diǎn)：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(dá)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(yùn)用在城市發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域，包括：建筑、地產(chǎn)、街道和公共 空間。【建筑】建筑的低影響開發(fā)以土壤、植物和水為主要搭建要素，配合雨水收集、運(yùn)輸、儲(chǔ) 存和處理設(shè)備，將雨洪災(zāi)害轉(zhuǎn)變成為可利用的水， 達(dá)到景觀灌溉、建筑灰水乃至 飲用水

3、標(biāo)準(zhǔn)。操作實(shí)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(bǔ)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(hù)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(chǎng)。單一植被的草皮和瀝青鋪設(shè)的停車場(chǎng)對(duì)土壤、植物 群落以及水文循環(huán)破壞強(qiáng)烈。根據(jù)低影響開發(fā)，通過增加多種植物，合理使用當(dāng) 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(duì)地產(chǎn)進(jìn)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(biāo)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(cè)石，而在 路旁，挖掘邊溝，選擇植被取代管道進(jìn)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(duì)病蟲害的抵抗力確定。以下圖例為常用的道路 種植樹木。【開放空間】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(hù) 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(gè)綠色網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合規(guī)劃，利用設(shè)計(jì)公 園、綠道和自發(fā)組織的保護(hù)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(kuò)張。功能包括地下含水層調(diào)節(jié)和補(bǔ)給地下水，維持河道基流的區(qū)域集水區(qū) 的功能，保護(hù)野生動(dòng)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(dòng)植物保護(hù)區(qū)保護(hù)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(hù)的公園如社區(qū)花園和運(yùn)動(dòng) 場(chǎng)。綠道連接開放空間建立城市綠道保持營(yíng)養(yǎng)、自然資源和棲息地 流貫穿整個(gè)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(qiáng)弱來確定，最弱為大尺寸管道,最強(qiáng)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(duì)場(chǎng)地開發(fā)前的水文狀況和開發(fā)后的目標(biāo)進(jìn)行分 析，利用場(chǎng)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(xiàng)目或場(chǎng)地中整合的水文產(chǎn)出。其選擇的策略如 下：評(píng)估場(chǎng)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(hù)和管理?xiàng)l例、社區(qū)認(rèn)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(shí)際操作中，單一的LID設(shè)施往往達(dá)不到應(yīng)對(duì)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(shí)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(jìn)行初級(jí)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(hù)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(chǎng)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(chǎng)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(hù)植物滯留塘滯留集水區(qū) 和徑流 下游，場(chǎng)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(shí)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(chǎng)地 的最低 點(diǎn)。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 nx>du 合工程土壊或無機(jī)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

10、 yn aLticdtiCH豪化網(wǎng)糟開放式下層地基 厚度按設(shè)計(jì)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(jì)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(yùn)轉(zhuǎn)。最佳功能網(wǎng)絡(luò)中位

11、置尺度管理措施雨水收集器保存處理網(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?jiān)瑱z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(gè)小的條帶 到有最大兩英畝 收集

12、面的沙床每年去除垃圾和 進(jìn)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(gè)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(xiàng)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(chǔ)料維木混凝土底座預(yù)制鐵礦渣

13、混凝土化糞 池貯水囊預(yù)處理礫石 出水管地下過濾沙床入？K算子|卅創(chuàng)gfatc*ipc dr entree mI* «» * - * n(settling)gmvtd ”"Outlet 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(dòng)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(shí)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)