מה הם Wetlands בונה?

משטחים ממובנים הם מערכות אקולוגיות מונדסים שמשכפלות את פונקציות שיפור איכות המים של רטובות טבעיות.על ידי שליטה קפדנית על זרימת מים, צמחייה, ו substrate, מערכות אלה משתמשות בתהליכים טבעיים לטיפול בריצה מזומנת.הם נועדו לטפל כרכים ספציפיים עומסים מזוהים, תוך כדי שיפור גבוה יותר עבור כבישים מהירים ותשתיות. 2 סוגים ראשוניים קיימים: פני השטח רטובים, מים מעל שכבת מים רטובים, כאשר הם יכולים להגיע עם שכבת מים רציפים גבוהים יותר עם זרימה גבוהה יותר עם זרימה גבוהה יותר עם זרימה ונפחים, כאשר הם מציעים רצפה עם זרימה גבוהה יותר, כאשר הם מציעים רצפה גבוהה יותר, 000 שטוחה, 000.

בניגוד לרטבים טבעיים, המהווים מעל מאות שנים, משטחים בנויים כדי לעמוד בסטנדרטים הנדסיים.הם כוללים זרימה ומבנים מחוץ לזרימה, מערכות כלי שיט למניעת זיהום מים קרקע, ולעתים קרובות aebay כדי ליישב משקעים כבדים יותר לפני המים נכנסים לאזור הטיפול הראשי (Phinects) כגון קטפרוטפוס (FLT:0TyphayphaFLTs) rushi) buls (D) s) s) rushipemate CDR.

מאז השימוש הנרחב הראשון שלהם לטיפול במים סוערים בשנות ה-80, אימצו את הרטבים המובנים על ידי סוכנויות תחבורה בצפון אמריקה, אירופה ואוסטרליה.הם מוכרים כפרקטיקה ניהולית הטובה ביותר של הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (FLT:0EPA BMP הדרכה BMPPSKFLT:1) ונדרשים יותר ויותר תחת מערכת ההיטלה הלאומית (DES) עבור מערכות סערות נפרדות (MS4).

חשיבות ניהול הכביש המהיר Runoff

כביש Runoff הוא מקור משמעותי של זיהום ממקור לא נקודתי.גשם וגביע שלג שוטף ממשטחי הכביש, כולל שאריות ממצה, חלקיקים לבישים, מתכות כבדות (zinc, נחושת, מוביל), פחמימנים נפט, מלחים דה-מנקה, שריד מלבוש ומדמיע, וחומרים מזינים נוספים כמו חנקן ו-phosphorus ללא טיפול, אלהמזהמים, מים מזיקים, ירידה במים חמים, ירידה במים חמים, שתייה, נזקי מים מימיים.

נפח של ריצה מכבישים מהירים גם מציב אתגרים הידרולוגיים. משטחים לא מזיקים להפחית חדירה, גרימת זרימה גלית כי יכול לקרוע בנקים להגדיל את הסיכון של שיטפון, כתובות איכות מים ובעיות כמות. הם לעצור את סערות מים, ומאפשר שחרור איטי כי מחקה את ה הידרוגרף הטבעי, בעוד תהליכים ביולוגיים ופיזיים להפחית ריכוזים מזוהים.

נהגים רגולטורים אימצו אימוץ מהיר.חוק Stormwater שלב II של EPA דורש MS4s באזורים עירוניים כדי לשלוט באיכות ההמראה.מדינות רבות יש גם תקני איכות מים מספריים או נרטיביים עבור הפרשות מים סערה.לדוגמה, מחלקת האקולוגיה של מדינת וושינגטון, אשר פועל במהירות להשיג לפחות 80% מוצקים מושעה (TS) הסרת מטרה שנפגשה בקלות על ידי ניו יורקים מעוצבים היטב.

שינויי אקלים מוסיפים דחיפות.אירועים אינטנסיביים יותר מגבירים את נפח ההמראה והעומסים המזויפים.בבב"הברטים המוצבים מחדש של הקיצוניות הללו אם הם יכולים לאחסן מים נוספים באופן זמני ולהמשיך לטפל בהפוגה ביעילות.הם תורמים גם ללכידת פחמן, להפחית את השפעות האי החום ולספק מסדרונות ירוקים עבור חיות בר.

מפתחי Contaminants in Highway Runoff

  • (ב) ,0) ,SedimentsFLT:1: חול, סילט, חלקיקים של משמר דרכים נושאים מזהמים מדומיינים.
  • (ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד): "הז'ק (מבמדברי צמיגים)" (במדבר כ"ד, כ"ד).
  • (ב) ,0 פטרוליום פחמימנים 1: שמן, נזיפה ופוליציקליים פחמימנים ארומטיים (PAHs).
  • (ב) ,0) - מלחים מדקנים 1: כלוריידים של נתרן, סידן ומגנזיום שיכולים להרוג צמחייה ולרומם מתכות.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

רטובות לבנות יכולות להפחית את כל השיעורים הללו ב-50 עד 95% בהתאם לשיעורי התכנון והטעינה, על פי מחקרים שציינו מינהל הכבישים הפדרלי (ראה FLT:0FHWA Stormwater ResourcessFLT:1).

הידרולוגיה ושיקולי Sizing

sizing נכון חיוני לביצועי טיפול.מהנדסים משתמשים בנפח איכות המים (WQV) – באופן קטי את ההפוגה מ 1 אינץ' או 1 אינץ ', סופה של 24 שעות ביממה - כדי לקבוע את יכולת האחסון של הרטובלנד.זמן עיכוב, לעתים קרובות 24 עד 72 שעות, מבטיח התיישבות נאותה אזור פני השטח הוא בגודל של שימוש בשיטה רציונלית או מודלים סימולציה רצופה, איזון עומס נגד קצב הטיפול הרטוב.

מבני בקרת זרימה (ומכונים, או אוifices, צינורות החוצה) לשמור על קשר ממושך בין ריצה לבין צמחייה.באקלים קר יותר, כיסוי קרח יכול להפחית את העברת חמצן, ולכן עיצובים עשויים לשלב אזורים עמוקים יותר או aeration. Forebays - אגן קטן התיישבות בשקע - ריצוף coarse משקעים ולהפחית את תדירות תחזוקה בתא הראשי רטוב.

שיעור טעינה הידרוקולי (HLR) הוא פרמטר מפתח, בדרך כלל בא לידי ביטוי בסנטימטר ליום.עבור כביש Runoff, HLRs של 0.5 עד 2 אינץ' ליום הם אופייניים; שיעורי סיכון גבוהים יותר קצר עיגול או re-suspension של זיהוםנים.גורמי בטיחות מהווים חשבון לאירועים קיצוניים שינויים עתידיים בשימוש הקרקעי.העיצוב צריך גם להתאים racks ו- שמן-Silpereshgritings to upparators to upstreams to the Grandtanreshreshreshreland to צף.

תהליכים מונעים

רטובות לבנות להעסיק מנגנוני הסרת מרובים בו זמנית, מה שהופך אותם יעילים נגד מגוון רחב של מזהמים.הבנת תהליכים אלה עוזר למהנדסים לייעל ביצועים.

סליחות ושוד

כאשר מי הסערה נכנס רטוב, מהירות זרימת יורד בחדות, ומאפשר חלקיקים מושעה להתיישב. חלקיקים יפים יירוט על ידי צמח גזעים, עלה מלט, ואת מטריצה הקרקע. הסרת של מוצקים מושעה מוחלט (TSS) באופן שגרתי עולה 80% בחיות רטובות היטב.המבצרים לתפוס עד 50% של TSS, להגן על הראשי של תא מ clogging.

פעילות ביולוגית ומיקרוביאלית

Bacteria ופטריות המצורפות לשורשי הצמח ומשטחי תת-קרקעית לשבור את המזונאים האורגניים, כולל פחמימנים נפט וכמה חומרי הדברה.אזורים אירוביים ליד פני השטח תומכים בחמצן מהיר, בעוד אזורי אנירובי עמוק יותר ב substrate להקל על denitrification - המרה של ניטר לגז חנקן לא מזיק.

הצמח Uptake

צמחים חשמליים סופגים חומרים מזינים מומסים (nitrate, ammonium, phot) וכמה מתכות (zinc, נחושת) לצמיחה. Uptake הוא עונתי; בחורף, צמחים הם רדום, כך שהתהליך הזה פחות פעיל.עם זאת, decomposition צמחי תורם להסרת מזון לטווח ארוך באמצעות טרנספורמציה מיקרוביאלית קבורה בSamdment.

מודעות ודעה קדומה

מתכות כבדות הקושרות חלקיקים חימר, חומר אורגני, ו תחמוצת ברזל-מחדשת במצע. Phosphorus הופכת קבועה באדמה כמו סידן או זרפוס ברזל. אתרי השכנוע האלה בסופו של דבר התיישבו, כך שסרה זמנית או החלפת substrate עשוי להיות נחוץ.השימוש באמצעי תקשורת תגובתיים (למשל, אבן גיר, זאוליט) בשכבות יכולות לשפר את המשקעים ואת ההחלפה.

עיצוב ומימוש

רטובות מוצלחות עבור מסלול כביש מסלול מעקב אחר תהליך עיצוב שיטתי המשלב הנדסה אזרחית, הידרולוגיה ואקולוגיה.המרכיבים הבאים הם חיוניים:

  • (ב) ,0) מבנה ה-Inlet StructureFLT:1: אגן עדין או מתפזר אנרגיה כדי להפחית את מהירות הזרימה ולהפיץ מים באופן שווה.
  • (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) טיפול ראשי Cellve CellveFLT:1: אזור מים רדודה (0.1-0.4 מ' עומק) שנטעה עם צמחייה מתהווה.
  • (ב) ,0Outlet StructureFLT:1: צינור עשב או עלייה השולטת ברמת המים וקצב השחרור.
  • (ב) ,0) אזור הטיפוח (Valgetation ZoneFLT:1: ערבוב של צמחים רטובים שנבחרו לעומק, להרגל שורשים, לטיפוח ולסובלנות למלח כביש ולבצורת.
  • (ב) ⁇ :0) ,בשכבות ⁇ 1:1: בדרך כלל 0.3–0.6 מ' של אדמה או קברו רכוב עם שכבה דקה של מאך אורגני כדי לקדם את הקמת הצמח.
  • (בקיצור:0) ,(FLT:0) ,(FLT: For Most Highway Applications, a סינתטי (למשל, HDPE) מונע חדירה שבה זיהום מים קרקע הוא דאגה או היכן הקרקעות ניתנות לחלחל.

יישום גם דורש תוכנית תחזוקה. משימות מפתח כוללות הסרת זרע שנתית מן המבצר, פיקוח עונתי של מבנים מחוץ ללט, ניהול צמחייה (מצמיחה, החלפה, בקרת מינים פולשניים), ניטור איכות מים תקופתי. סוכנויות רבות להשתמש ב- Checklist ו- לוח הזמנים כדי להבטיח ביצועים עקביים.

אתר אינטרנט: מערכת I-4 Wetland

על אינטר-מדינה 4 ליד טמפה, פלורידה, סדרה של רטובים בנויים ממרחק של מעל 8 ק"מ של כביש המהיר.מחו עם תאים נחשים מרובים ותערובת של קטפור, קסטליד, חציף, המערכת משיגה 85% של הסרת TSS ו 70% הסרה חנקן מוחלט.הרטים מספקים גם גידול עבור ציפורים מתנודות ואמפיבי תחזוקה סדירים הם בערך 30% פחות מאשר אלה עבור רכבת מים קונבנציונלית.

אתר אינטרנט: Texas DOT Wetland Cells

משרד התחבורה של טקסס התקין את הרטבים של תת-קרקעיים בכמה אזורים מנוחה וחילופים.מערכות אלה משתמשות מיטות חמורות נטועות עם bulrushes. ניטור נתונים הראו 90% הסרת מתכות (כלי, אבץ) ו-95% של שמן ו grease.העיצוב הקומפקטי (הפחתה של 50% לעומת זרימת פני השטח) הפך אותם אידיאליים עבור זכויות מוגבלות- ofway.

היתרונות של Wetlands נבנה

היתרונות המשתרעים מעבר לאיכות המים.בבנורטים מכוננים חבילת הטבות סביבתיות וכלכליות שהופכות אותם אטרקטיביים לסוכנויות תחבורה.

  • (FLT:0) אפקטיביות-תועלת חסכונית (FLT:1: עלויות מחזור חיים (שיקום + 20 שנה תחזוקה) הן בדרך כלל 20–40% נמוך יותר מאשר עבור מערכות טיפול קונבנציונליות כגון מסננים חול או בריכות שימור, על פי ניתוח מחזור חיים FHWA.
  • (FLT:0) תמיכה במגוון רחב של תמיכה ב- 1 בינואר: רטובות מעוצבות היטב יוצרות מסדרונות חיות בר וגידול בתי גידול עבור אמפיביאנים, ציפורים וחרקים.הם יכולים להשתלב עם חללים ירוקים קיימים, שיפור קישוריות אקולוגית.
  • (ב) [ה]: [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ההה]]] [הההההתנשאות] [ה]]]] [הההההההההההההההההתקפות] את הצפות [הההההההתחרפת"ל"], ו[ה] [ה] [ה"ח].
  • (FLT:0) איכות המים לליטר 1:1: Effluent from בנוי רטובות יכול לעמוד בסטנדרטים נומרניים קפדניים עבור מתכות, TSS, וחומרים מזינים, המאפשרים פריקות למים רגישים או לשימוש חוזר עבור השקיה.
  • (FLT:0) קבלה ציבורית: רטובות טבעיות נחשבות לעתים קרובות כמתקנים ולא מתקנים תעשייתיים.

אתגרים ושיקולים

למרות יעילות מוכחת, רטובות בנויות יש מגבלות הדורשות תכנון זהיר.

אירועים מזג אוויר קיצוניים

במהלך סערות אינטנסיביות, מהירויות זרימה עשויות לעלות על יכולת הרטובה, גרימת עקף או פיסול של זרע וצמחייה. עיצובים חייב לכלול ערוץ עקף גבוה למניעת נזק. בתנאים בצורת, רטובות עלולות להתייבש, להרוג צמחים ולהפחית את ביצועי הטיפול. ד"רought-סובלני ומקורות מים משלימים (למשל, מניקוז) יכולים להפחית את הסיכון הזה.

Mosquito Breeding

מים סטרנטיננט בתאי רטובים יכולים להיות קרקעיים הרבייה עבור יתושים.עם זאת, מחקרים מראים כי שימור כראוי רטובים עם מחזור מים טוב נוכחות של דגים יתושים (FLT:0GambusiaphFLT:1 spp.) יש אוכלוסיות יתושות נמוכות יותר מאשר בריכות טבעיות. ניטור רגיל ו lariding במצבים חירום הם סטנדרטיים.

דרישות תחזוקה

הסרת המשקעים, קצירת צמחייה, ותיקונים מבניים הם הכרחיים.ללא תחזוקה, יעילות הטיפול יורדת. Agencies צריך תקציב לבדיקה שנתית וייבוש תקופתי (כל 5-10 שנים) בתוכניות התפעוליות לטווח הארוך שלהם.

אתר Constraints

זמינות קרקע ליד כבישים מהירים היא לעתים קרובות מוגבלת.Builded רטובה דורש טביעת רגל גדולה יחסית בהשוואה מערכות טיפול קומפקטיות.שימוש יצירתי של אמצעי תקשורת, פינות בין-שינוי, וזכויות צמודות-of-way יכול להתגבר על זה.בכבישים עירוניים, רטובות זרימה תת-קרקעית או מערכות היברידיות (למשל, משולבות של רטובה-ביומטר) מציעים חלופות לחיסכון בחלל.

אקלים קר

באזורים הצפוניים, היווצרות קרח מפחיתה את נפח הטיפול ופעילות ביולוגית. אזורי מים עמוקים ו בידוד עם מ"ץ יכול לשמור על המערכת המבצעת. מלח דה-שינג יכול לפגוע בצמחים רגישים למלח; בחירת מינים הלכתיים (למשל, מברשת מלח) מומלץ.

כיוונים עתידיים

התפקיד של רטובות בנויות בתשתיות תחבורה מתרחב.חדשנות כוללת:

  • (FLT:0) מערכות הרטובלנד (FLT:1): חיידקי זמן אמיתיים לרמה מים, זעזועים וחומרים מזינים, ומאפשרים ניהול הסתגלות של מבני הלט וזרימה עקף.
  • (ב) ⁇ :0) גידול עם תשתיות ירוקות FLT:1: Wetlands מקושרים עם סולמות חד-משמעיות, תאים ביו-retention, וגגות ירוקות כדי ליצור רכבת טיפול הממקסמת את ההסרה המזויפת.
  • (FLT:0) תקשורת תקשורתית של קונסול 1: סובסטרטים מתוקנים עם ביושר, פחמן מופעל או הגשת ברזל כדי לכוון את המדבקות ספציפיות כמו PFAS ומיקרופלסטיקה, אשר הם חששות מתעוררים בריצה הכביש המהיר.
  • (ב) [ה]החלים המתקדמים [ה]: Wetlands נועדו להיות מעצימות עצמית, עם נטיעת ההתחדשות הטבעית והמינימום של צורך במים או באנרגיה חיצונית.
  • (FLT:0) תמריצים פיקטיביים (FLT:1): סוכנויות תחבורה נוספות משלבות בלוטות רטובות לתוך אשראי לפיתוח נמוך-אימפריאלי עבור אישורים MS4 ועלויות שירות סערות.

מסקנה

רטובות נבנות התפתחו מיישומים ניסיוניים להוכיח, פתרונות יעילים עבור ניהול הכביש המהיר לרוץ.הם רותמים תהליכים טבעיים כדי לשפר את איכות המים, להפחית את הסיכון להצפות, ולתמוך בבריאות אקולוגית - כל זאת תוך התאמה בתוך תקציבי תשתיות ומגבלות של סוכנויות תחבורה מודרניות. יישום מוצלח דורש בחירה אתר זהירה, עיצוב חזק יותר ותחזוקה מתמשכת, אבל היתרונות לטווח ארוך הרבה יותר עולים על המאמץ קדימה.