התפקיד של חדירה ב גרימת עומסי זיהום בגופים עירוניים

ההשפעה של חדירה על בקרת זיהום מים עירוני

הגופים העירוניים כגון נהרות, אגמים, בריכות וזרמים מובלים יותר ויותר על ידי זיהום מים סערות. בעוד ערים מתרחבות, משטחים לא יציבים כמו כבישים, גגות, מגרשי חניה מונעים מים גשם משרטט לתוך הקרקע.במקום, מים זורמים במהירות על פני השטח האלה, איסוף של מים זורמים באופן משמעותי, כולל שמן מנוע, מתכות כבדות, פסולת, פסולת ונפיחות.

הבנה של חדירה וחשיבותו

חדירה היא מרכיב בסיסי של מחזור הידרולוגי.כאשר גשם נופל על משטחים חמורים כגון דשא, גנים, או אדמה טבעית, חלק מהמים רואים באדמה.הקצב שבו זה קורה על מרקם אדמה, תוכן, לחות, כיסוי צמחיה, ואת עוצמת הגשמים המוגברת. באזורים עירוניים, יכולת חדירה טבעית היא לעתים קרובות נפגעת על ידי קומפקטיות ושימוש נרחב של חומרים מלוטשים, או שיפור יעיל.

תהליכי הפלה טבעיים

(ב) כאשר המים עוברים דרך פרופיל הקרקע, הם עוברים סדרה של תהליכים פיזיים, כימיים וביולוגיים שמסלקים או משנים את המזהמים (FLT:0 פיזיקלציה filtrationFLT:1 מלכודות מושעה מוצקות וחלקי זרע בתוך צינורות קרקעיים; 2Chemical phtulation 3 כגון פרסומות מתמוססות מפולות כמו חנקן גזי דם וזיהומים עירוניים:

זיהום מפתח הוסר באמצעות Infiltration

ניהול מים סערות מבוסס סינון מטרות מספר קטגוריות קריטיות:

• (FLT:0) נטריאנטים: 1FLT:1 Nitrogen ו זרחן מן הפרישנים ופסולת חיית מחמד הם גורמים עיקריים של גביעים ו-estuaries. ⁇ מקרקעין יכולים להסיר 60-90% של זרחן הכולל ו -30-50% של חנקן באמצעות עלייה, מודעות מיקרוביות, וכושר.
• (FLT:0)Heavy Metals:FLT:1עופרת, אבץ, נחושת ו קדמיום מן הרכב ללבוש, ירידה תעשייתית, חומרי בניין נשמרים ביעילות באדמה. שיעורי הסרת לעתים קרובות מעל 90% עבור רוב המתכות בשל זיקה חזקה שלהם חומר אורגני וחימר.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ו- Suspended Solidscio:FLT 1:1 מזהמים חלקיים מתוחים פיזית על ידי אמצעי תקשורת קרקע, עם מערכות רבות להשגת הפחתה של 80% או יותר.
• (FLT:0) חומר אורגני ופתוגנים: ⁇ 1 , Bacteria ווירוסים מדלפות ביוב ופסולת בעלי חיים מסוננים, פרסומות או ממופעלים באמצעות תחרות מיקרוביאלית וטורף.ביקוש חמצן ביוכימי (BOD) מופחת באופן משמעותי כמו תרכובות אורגניות הם decomposed.
• (FLT:0) Hydrocarbons ו-Toxic Organics:FLT 1 שמן, נזיפה וחומרי הדברה ניתן ללכד באדמה או לפרק על ידי קהילות מיקרוביאליות לאורך זמן.

טכניקות לשיפור הסתננות בנוף העירוני

מתכננים עירוניים, מהנדסים אזרחיים ואדריכלי נוף פיתחו חבילה של שיטות תשתית ירוקות שנועדו ללכוד ולהסתנן מים סערה במקור שלה.טכניקות אלה לעתים קרובות מקובצים תחת מטרייה של התפתחות השפעה נמוכה (LID) או מערכות דראג עירוניות בר קיימא (SUDS).

אפשרויות לPrimable Fabements

סלולים ניתנים להחלפה כוללים ⁇ asphalt, בטון חריף, ומודולים בין-מחלים עם פערים המאפשרים מים לראות דרך פני השטח לתוך מאגר אבן למטה.מערכות אלה מתאימים היטב עבור מגרשי חניה, כבישים נמוכים-טרפים, מדרכות וכבישים נחושת. מיטת האבן הבסיסית יכולה לאחסן מים להסתנן הדרגתית לתוך מאגרי אדמה ילידיים.

(ב) EPA מספק הדרכה נרחבת על עיצוב סללאה ותחזוקה של 1FLT עבור ניהול מים סוער.

גג ירוק

גגות ירוקים, הידועים גם כגגות מוגמרות, מורכבים ממערכת שכבתית של חסימת מים, ניקוז, מדיה גוברת וצמחים. הם סופגים מים גשם דרך תת-קרקעית וצמחייה, מעכבים את היפוף וצמצום זרמי השיא. בעוד גגות ירוקים פועלים בעיקר באמצעות evatranspiration ולא ישירות לתוך הקרקע, הם ממלאים תפקיד קריטי בניהול מים הכולל על ידי צמצום נפח ירוק, בנוסף, בנוסף, אשר אינו יכול לשפר את רמת חום, במקום ירידה של שטח ירוק, במקום, במקום להשתמש בטמפרטורות ירוקות, במקום ריצוף, במקום ירידה של שטח ירוקות, במקום ירידה של שטח ירוקות, במקום ירידה של שטח ירוק, במקום ירידה של שטח ירוק, במקום ירידה של שטח ירוק, במקום צורך, במקום צורך, במקום ריצוף, במקום ריצוף ירוק, במקום ריצוף, במקום ריצוף ירוק, במקום ריצוף, במקום ירידה של ריצוף ירוק, במקום ריצוף, במקום ירידה של ריצוף, במקום ריצוף, במקום ירידה של שטח ירוק, במקום ירידה של שטח ירוק, במקום ירידה של ריצוף ירוק, במקום ריצוף ירוק, במקום ריצוף, במקום ירידה של שטח קטן, במקום ריצוף, במקום ריצוף, במקום ריצוף ירוק, במקום ריצוף ירוק אחד, במקום ריצוף ירוק,

גני גשם וביוסקופים

גני גשם הם רדודים, נטועים שנועדו ללכוד את ההמראה מהגגות, כבישים ו ⁇ .הם בדרך כלל בגודל להחזיק את 1-2 אינץ' הראשון של גשם ומאפשרים לו להסתנן בתוך 12 עד48 שעות. ביושיולס הם ליניאריים, בעדינות להגביר את הערוצים המדרדרומנים המלאים צמחייה וקרקע ממונדסת שמעבירים מים תוך קידום חדירה.

(ב) ברית גן הגשם מציעה משאבים מעשיים לתכנון ושימור גני הגשמים למגורים 1 במסגרות עירוניות.

אגן חדירה ו- Trenches

אגן חדירה הם רדודים, חפרו דיכאון כי זמנית לאחסן מים סערה ומאפשרים לו להיכנס לתוך הקרקע. הם משמשים לעתים קרובות עבור אזורי ניקוז גדולים יותר בפארקים, חללים פתוחים, או לאורך כבישים. תעלות חדירה הם צרים יותר, חפירות ליניאריות מלאו טבלאות חמורות או אבן, המשמשות לעתים קרובות לאורך כבישים או אבני בניין.

היתרונות של קידום חדירה

חדירה מספקת מגוון רחב של יתרונות סביבתיים, כלכליים וחברתיים מעבר להפחתה בזיהום. היתרונות הקשורים אלה גורמים אסטרטגיות מבוססות סינון אבן הפינה של ניהול מים עירוני.

מים מוגזים

אורבניזציה בדרך כלל מפחיתה את הטעינה של מים קרקעיים ומעבירה במהירות לזרמים או לרוקחות סערה.קידום הסתננות מחזירה את האיזון ההידרולוגיות הטבעי על ידי חידוש של אקוויפרים המספקים מים לשתייה, זרימת בסיס לזרמים, ומים לצמחייה. באזורים רבים למחצה, מים קרקע היא המקור העיקרי למים עירוניים; שמירה על תשלום חיוני לבצורת ממושכת, אפילו לאקלים יבש.

הקטנת הסיכון

אחד היתרונות המיידיים ביותר של חדירה הוא ההפחתה של נפח משטח משטח ושערי זרימה שיא. כאשר גשם נלכד וניתן לספוג לתוך הקרקע, פחות מים מגיעים מערכות ניקוז, צמצום הסיכון של תפירה מעל גדות ושיטפונות פלאש. שינויי אקלים מגבירים את התדירות והעוצמה של אירועים קיצוניים גשם, מה שהופך את העפיפות העירוניה לעדיפות עליונה.

איכות המים של Surface Water Quality

על ידי יירוט ולטפל מים סערה במקור, חדירה מונעת מפלט מזוההה מלהיכנס זרמים, נהרות ואגמים.זה משפר ישירות את הבריאות האקולוגית של גופי מים עירוניים. מופחת עומסים מזינים מחוסנים אלגל מזיקים, אשר יכול לייצר רעלנים וליצור שיפורים מחוסנים חמצן של מים חמים, במקום אורגניזמים מחוסנים חסמי חמצן נמוכים יותר.

Co-benefits: Urban Heat Mitigation, Biodiversity, ו- Aesthetic Value

שיטות סינון מובנות כגון גינות גשם, ביושולים, גגות ירוקות לתרום להפחתה של אפקט האי החום העירוני.צמחים מספקים צל ומגניבים את האוויר באמצעות evapotranspiration, הורדת טמפרטורות מקומיות.הם גם יוצרים מסדרונות ביתיים עבור ציפורים, מאביקים וחיות בר אחרים בתוך המריצה העירונית.

אתגרים ושיקולים מעשיים

למרות יתרונות משכנעים, יישום אסטרטגיות חדירה באזורים עירוניים אינו ללא מכשולים. הבנה ריאלית של אתגרים אלה היא קריטית לתכנון פרויקטים מוצלח וביצועים ארוכי טווח.

אתר אינטרנט Constraints and Soil Conditions

הכדאיות של חדירה תלויה במידה רבה בתכונות הקרקעיות הבסיסיות. Soils עם תוכן חימר גבוה, סלע רדודה או טבלת מים גבוהה עונתית מגבילה את שיעור ההסתננות ועשויה לדרוש גישות חלופיות כגון underdrains או מערכות exfiltration.בתחומים עירוניים רבים ישנים יותר, אדמה קומפקטיות ללא עשרות שנים של בנייה, צמצום חדירות.

דרישות תחזוקה

כל פרקטיקות ההסתננות דורשות תחזוקה מתמשכת כדי לקיים ביצועים. Debris, משקעים וחומר אורגני יכול ל clog משטח שכבות או מטענים קרקעיים, גרימת הרהור, מופחתת שערי הסתננות, ובסופו של דבר כישלון.עבור סלולים שניתן לפטור, ואקום קבוע סחף הוא הכרחי כדי למנוע כריתת עצים ממחלקות נוחות.

מחסומים ומשטרה

קודי בנייה מקומיים, הנפקת תקנות, ותקנות תת-קרקעיות לפעמים מרתיעות את החדירה.דרישות לרחובות רחבים, מגרשי חניה נרחבים, ומערכות רפידות חובה לפני ההעברה מהירה על החדירה למהנדסים.חלק מהרשויות העירוניות מגבילות את נהלת העצים או את תשומת הלב הביולוגית ליד תשתיות למניעת נזק שורש.

האגודה האמריקאית של מהנדסים אזרחיים מספקת סקירה של רגולציה מודרנית של מים סערה תקני עיצוב: 1.

עלויות ויציבות כלכלית

העלות העליונה של התקנת שיטות סינון מים יכול להיות גבוה יותר מאשר מערכות ניקוז צינור קונבנציונלי, למרות עלויות מחזור חיים לעתים קרובות דומה כאשר גורם דמי סערות מופחת, נזק שיטפון נמוך, והטבות סביבתיות. לדוגמה, מענקים חד-משמעיים בדרך כלל עולים 15–30% יותר מאשר פסיקה סטנדרטית עבור התקנה ראשונית, אבל הם מבטלים את הצורך בתשתיות ניקוזות נפרדות וגנים אחרונים יותר גבוה יותר ויותר נמוך של מים, כי הם מציעים באופן קבוע פחות מ - 4.

חדירה לתכנון עירוני

כדי למקסם את ההשפעה של חדירה על צמצום עומסי זיהום, ערים חייבות לעבור מעבר לפרויקטים מבודדים ולאמץ גישה בקנה מידה, משולבת.זה כולל הטמעת עקרונות חדירה לתכנון השימוש הקרקע, עיצוב רחוב ותקנות הפיתוח.

השפעה נמוכה ופיתוח תשתיות ירוקות

התפתחות השפעה נמוכה (LID) היא גישה לתכנון ועיצוב מקיפה המבקשת לנהל את הגשמים במקור שלה באמצעות טכניקות מבוזרות, בקנה מידה קטן של חדירה.LID שואפת לחקות את הידרולוגיה טרום פיתוח של אתר על ידי שמירה על תכונות טבעיות, צמצום משטחים מאולתרים בשילוב של יערות חשמליים, ולטפל במי סערות קרוב ככל האפשר.

(FLT:0) פילדלפיה של עיר ירוקה, תוכנית ווטרס נקייה היא דוגמה מובילה לתשתיות מים ירוקות בקנה מידה גדול יישום FLT:1 המסתמך על חדירה כבדה.

סיפורי הצלחה וסיפורי הצלחה

ערים וקהילות רבות הפגינו את יעילותן של אסטרטגיות מבוססות סינון. בסיאטל, וושינגטון, פרויקט רחוב הים החליף רחוב מגורים קונבנציונלי עם כביש צר יותר, מדרכות וגנים גשם בצד הדרך המחלחלים מי הסערה מכל הימין של הכביש, ניטור שיקום פוסט-שיקום הראה ירידה של 99% במיציפי סערה וחיסול יצוא מים משמעותיים בפורטלנד, אורגון, החל מ-1,000 משכונות קירור מקומיות.

מסקנה

חדירה אינה רק טכניקת ניהול מים סופה; היא תהליך אקולוגי בסיסי שניתן לרתום כדי לשחזר את בריאותם של שפיכות מים עירוניים. על ידי כך שמאפשר מים גשם לספוג לתוך הקרקע, ערים יכולות להפחית באופן משמעותי את עומסי הזיהום מחומרים מזינים, מתכות, סימנט ופתוגנים כי ניתוק מים בריאים, אך הם יכולים לטעון מחדש של חומרים, מבול, מגניב, ליצור את הסביבה העירונית, אלא גם כן, הדורשת, כדי להזיז, כדי להפעיל את כל סוגי התחזוקה, אך יש צורך, בתנאי בטיחות, אך יש צורך, בתנאי בטיחות, בתנאי בטיחות, אך ורק בתנאי בטיחות, אך ורק בתנאי בטיחותיים, בתנאי בטיחותיים, אך יש צורך, בתנאי בטיחותיים, בתנאי בטיחותיים, אך ורק בתנאי בטיחותיים, בתנאי בטיחותיים, אך יש צורך, בתנאי בטיחותיים, בתנאי בטיחותיים, אך הם.