Разработка с низким уровнем воздействия (США и Канада) - Low-impact development (U.S. and Canada)

Эта статья о канадском / американском термине. Для использования в Великобритании см. Разработка с низким уровнем воздействия (Великобритания).
А зеленая крыша установлен в Мэрия Чикаго
Дождевой сад

Развитие с низким уровнем воздействия (LID) - термин, используемый в Канаде и США для описания землеустройство и инженерное дело дизайнерский подход к управлению ливневая вода сток как часть зеленая инфраструктура. LID подчеркивает сохранение и использование природных особенностей на территории для защиты качество воды. Этот подход реализует инженерные маломасштабные гидрологические меры контроля, чтобы воспроизвести предварительные разработки. гидрологический режим из водоразделы через проникновение, фильтрация, хранение, испаряющийся, и задерживая сток вблизи его источника.[1] Инвестиции в зеленую инфраструктуру - это один из подходов, который часто дает множество преимуществ и повышает устойчивость города.[2]

Широко эквивалентные термины, используемые в других местах, включают: Устойчивые дренажные системы (SuDS) в Соединенном Королевстве (где LID имеет другое значение ), водочувствительный городской дизайн (WSUD) в Австралии, естественные дренажные системы в Сиэтл, Вашингтон[3], «Экологический дизайн площадки», используемый Департамент окружающей среды Мэриленда,[4] и «Управление ливневыми водами на месте», используемое Департаментом экологии штата Вашингтон.[5]

Альтернатива традиционным методам управления ливневыми водами

Концепция, которая началась в Графство принца Джорджа, Мэриленд, в 1990 году, LID начиналась как альтернатива традиционным ливневым водам. лучшие методы управления (BMP) устанавливается на строительных объектах.[6] Должностные лица обнаружили, что традиционные практики, такие как отстойники и накопительные бассейны были нерентабельными, и результаты не соответствовали целям качества воды. Low Impact Development Center, Inc., некоммерческая организация, занимающаяся исследованием водных ресурсов, была создана в 1998 году для работы с государственными учреждениями и учреждениями в целях содействия научным исследованиям, пониманию и внедрению LID и других подходов к устойчивому экологическому планированию и проектированию, таких как как Зеленая Инфраструктура и Партнерство Зеленых Шоссе.

Подход к проектированию LID получил поддержку в США. Агентство по охране окружающей среды (EPA) и продвигается как метод, помогающий достичь целей Закон о чистой воде.[7] Различные программы местных, государственных и федеральных агентств приняли требования LID в кодексы землеустройства и реализовали их в проектах общественных работ. Методы LID также могут играть важную роль в Умный рост и Зеленая инфраструктура планирование землепользования.

Проектирование для малоэффективной застройки

Основной принцип LID, заключающийся в использовании природы в качестве модели и управлении осадками в их источнике, достигается за счет последовательной реализации стратегий предотвращения стока, стратегий уменьшения стока и, наконец, контроля обработки для удаления загрязняющих веществ. Хотя интегрированные методы управления (IMP) - децентрализованные микромасштабные средства управления, которые проникают, хранят, испаряют и задерживают сток вблизи источника - привлекают большую часть внимания инженеров, очень важно понимать, что LID - это больше, чем просто реализация нового списка практик и продуктов. Это стратегический процесс проектирования, направленный на создание устойчивого участка, который имитирует неосвоенные гидрологические свойства участка. Это требует предписывающего подхода, соответствующего предлагаемому землепользованию.

Дизайн с использованием принципов LID состоит из четырех простых шагов.

  1. Определите заранее разработанные условия и определите гидрологическую цель (в некоторых юрисдикциях рекомендуется использовать лесные условия).
  2. Оцените цели обработки, которые зависят от использования участка и местных основных загрязнителей.
  3. Определите процесс, отвечающий конкретным потребностям сайта.
  4. Реализуйте практику, в которой используется выбранный процесс и которая соответствует ограничениям сайта.

Основные процессы, используемые для управления ливневыми водами, включают предварительную очистку, фильтрацию, инфильтрацию, а также хранение и повторное использование.

Предварительная обработка

Рекомендуется предварительная обработка для удаления загрязняющих веществ, таких как мусор, мусор и более крупные отложения. Включение системы предварительной обработки, такой как гидродинамический сепаратор, может продлить срок службы всей системы за счет предотвращения преждевременного засорения системы первичной обработки.

Фильтрация

Когда ливневая вода проходит через фильтрующий материал, твердые частицы и другие загрязнители удаляются. Большинство сред удаляют твердые частицы с помощью механических процессов. Градация среды, неравномерность формы, пористость и шероховатость поверхности - все это влияет на удаление твердых частиц. Многие другие загрязнители, такие как питательные вещества и металлы, можно удалить с помощью химических и / или биологических процессов. Фильтрация является ключевым компонентом сайтов LID, особенно когда проникновение невозможно. Системы фильтрации могут быть спроектированы для удаления основных загрязняющих веществ из стоков и могут быть сконфигурированы в децентрализованных небольших впускных отверстиях. Это позволяет очищать сток вблизи его источника без дополнительной инфраструктуры сбора или транспортировки.

Проникновение

Инфильтрация восстанавливает ливневые стоки и позволяет подпитка подземных вод. Сток попадает в почву и просачивается в недра. Скорость инфильтрации зависит от уплотнение почвы и емкость хранения, и будет уменьшаться по мере насыщения почвы. В текстура почвы и структура, типы растительности и покров, содержание воды в почве, температура почвы и интенсивность осадков - все это играет роль в контроле скорости и емкости инфильтрации. Проникновение играет решающую роль в дизайне сайта LID. Некоторые из преимуществ инфильтрации включают улучшение качества воды (поскольку вода фильтруется через почву) и уменьшение стока. При распределении по сайту инфильтрация может значительно помочь сохранить естественную гидрологию сайта.

Хранение и повторное использование

Сбор и повторное использование ливневых вод в качестве ресурса помогает поддерживать гидрологию участка до застройки, создавая дополнительный запас воды для орошения или других целей. Сбор дождевой воды - это практика LID, которая облегчает повторное использование ливневой воды.[8]

Пять принципов малоэффективной застройки

Ключевые элементы LID.gif

Когда дело доходит до проектирования для LID, существует 5 основных требований.

  1. По возможности сохраняйте природные территории (не вымощайте всю территорию, если в этом нет необходимости).
  2. Свести к минимуму влияние развития на гидрологию.
  3. Поддерживайте скорость и продолжительность стока с участка (не позволяйте воде покидать участок).
  4. Разбросайте интегрированные методы управления (IMP) по всему сайту - IMP представляют собой децентрализованные микромасштабные средства управления, которые проникают, хранят, испаряют и / или задерживают стоки вблизи источника.
  5. Осуществлять программы предотвращения загрязнения, надлежащего обслуживания и просвещения населения.[9]

Типичные практики и средства контроля

LID особенности

Практика планирования включает в себя несколько связанных подходов, которые были независимо разработаны различными практиками. Эти подходы с разными названиями включают схожие концепции и преследуют схожие цели в защите качества воды.

Планировщики выбирают структурные методы LID для отдельного участка с учетом его особенностей. землепользование, гидрология, тип почвы, климат и режимы выпадения осадков. Существует множество вариантов этих методов LID, и некоторые методы могут не подходить для данного сайта. Многие из них практичны для модернизация или проекты реконструкции сайта, а также для нового строительства. Оптимальные места для переоборудования LID - это отдельные дома, школьные / университетские территории и парки.[10] Часто используемые практики включают:

Ограничения для прогресса LID

Городские районы особенно склонны создавать препятствия для практики LID. Наиболее распространенные ограничения:

  • отсутствие подходящих мест для объектов ЛИД в существующей комплексной инфраструктуре городских территорий
  • отсутствие стандартов проектирования, применимых во всем мире
  • отсутствие знаний о технологии LID среди местных властей и жителей
  • ложное представление о том, что методы LID трудно поддерживать и / или стоимость обслуживания высока.[10]

Преимущества

LID имеет множество преимуществ, таких как защита мест обитания животных, улучшение управления стоками и наводнениями, а также уменьшение непроницаемых поверхностей. Например, д-р Аллен Дэвис из Университета Мэриленда в Колледж-Парке провел исследование по управлению стоком из дождевых садов LID. Его данные показали, что дождевые сады LID могут удерживать до 90% воды после сильного дождя и выпускать эту воду в течение периода времени до двух недель.[12] LID также улучшает качество грунтовых вод и увеличивает их количество, что увеличивает эстетический вид и, следовательно, повышает общественную ценность.

LID также может быть использован для устранения необходимости в ливневых прудах, которые занимают дорогую землю. Включение LID в проекты позволяет застройщикам строить больше домов на одном и том же участке земли и максимизировать свою прибыль.

Согласно подходу сопутствующих выгод, LID - это возможность технически смягчить городской остров тепла (UHI) феномен с более высокой совместимостью в крутой тротуар и зеленая инфраструктура. Хотя есть некоторые существенные расхождения в понимании смягчения воздействия LID и UHI в отношении синей инфраструктуры, осмотический бассейн, влажный пруд и регулирующий пруд являются важными дополнениями к городским водоемам, выполняя свою роль в питании растительности и испарении для охлаждения в смягчении воздействия UHI. Пилотные проекты LID уже обеспечили финансовую основу для дальнейшего смягчения воздействия UHI. Это попытка людей из разных дисциплин синергетически подумать о том, как смягчить эффекты UHI, что способствует выработке целостных политик, руководств и правил. Кроме того, включение смягчения воздействия UHI может стать стимулом для участия общественности в строительстве SPC, что может консолидировать модель ГЧП для получения дополнительных средств.[13]

Смотрите также

Синонимы

Рекомендации

  1. ^ Ларри Коффман и др .; Округ принца Джорджа, штат Мэриленд. Департамент экологических ресурсов (PGDER) (июнь 1999 г.). Стратегии проектирования маловероятных разработок; Комплексный подход к проектированию (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). EPA 841-B-00-003.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  2. ^ «100 устойчивых городов». Получено 31 марта 2017.
  3. ^ Коммунальные предприятия Сиэтла. «Системы естественного дренажа» В архиве 2011-06-29 на Wayback Machine
  4. ^ Департамент окружающей среды Мэриленда (MDE). "Руководство по проектированию ливневых вод штата Мэриленд, глава 5: Экологический дизайн участка", 2009
  5. ^ Департамент экологии штата Вашингтон. «Руководство по управлению ливневыми водами для западного Вашингтона» В архиве 2012-04-02 в Wayback Machine, 2005
  6. ^ Руководство по проектированию разработки с низким уровнем воздействия (отчет). Ландовер, Мэриленд: PGDER. 1997 г.
  7. ^ Разработка с низким уровнем воздействия (LID): обзор литературы (Отчет). EPA. Октябрь 2000 г. EPA-841-B-00-005.
  8. ^ Новости CE: статья из серии статей о профессиональном развитии, Jennifer Steffens, E.I., LEED-AP, и Denise Pinto, P.E. Проектирование для LID: углубленный взгляд на интегрированные методы управления и соображения дизайна Июль 2011 г.
  9. ^ Блог Stormwater, Грег Ковальски, BSME, менеджер по развитию с низким уровнем воздействия Что такое LID? Пять принципов развития с низким уровнем воздействия, 2012.
  10. ^ а б Шафик, Мухаммед; Ким, Рихо (2017-06-20). «Модернизация методов малоэффективной застройки в развитых городских районах, включая препятствия и возможное решение». Открытые геонауки. 9 (1): 240–254. Дои:10.1515 / geo-2017-0020. ISSN  2391-5447.
  11. ^ «Информационный бюллетень: малоэффективное развитие и другие стратегии экологичного дизайна». Национальное меню лучших практик управления ливневыми водами. EPA. 2013-07-24. Архивировано из оригинал на 2013-12-07.
  12. ^ Аллен П. Дэвис, Ребекка Стэк, Патрик Кангас, Дж. Скотт Энгл. «ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ С ПОМОЩЬЮ ДОЖДЕВЫХ САДОВ: УНИВЕРСИТЕТ МЭРИЛЕНДСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ» (PDF).CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ "He, BJ, Zhu, J., Zhao, DX, Gou, ZH, Qi, JD, & Wang, J. (2019). Подход с совместными выгодами: возможности для реализации смягчения последствий губчатого города и городского острова тепла. Политика землепользования , 86, 147-157 ".

внешняя ссылка