עקרונות עיצוב לפיתוח נמוך-אימפריאל (lid) מערכות באזורים עירוניים

מערכות פיתוח נמוכות-אימפריאליות (LID) מייצגות גישה טרנספורמטיבית לניהול מי הסערה ולצמצום ההשפעה הסביבתית באזורים עירוניים.בעוד ערים ממשיכות להתרחב ולהגביר משטחים לא יציבים, LID הוא מונח המשמש בקנדה וארצות הברית לתאר גישה לתכנון קרקעית ותכנון הנדסי לניהול מי הסערה פועל כחלק מתשתית ירוקה.

מערכות פיתוח נמוכות-Impact

מטרת LID היא לחקות הידרולוגיה טרום פיתוח של האתר באמצעות טכניקות עיצוב כי infiltrate, סינון, חנות, evaporate, ועצירה קרוב למקור של גשם.בניגוד לגישות ניהול מים שגרתיות שמסתמך על תשתיות בקנה מידה גדול כגון בריכות מעצר ורשתות צינורות נרחב, LID משתמשת בעקרונות עיצוב אתרים רבים ושיטות טיפול בקנה מידה קטן המופץ ברחבי האתר כדי לנהל נפח מים באיכות.

הרעיון הופיע בשנות ה-90 כחלופה חדשנית לניהול סערות קונבנציונליות. מושג שהחל במחוז הנסיך ג'ורג', מרילנד בשנת 1990, LID החל כחלופה לשיטות ניהול מים מסורתיות (BMPs) שהותקנו בפרויקטים של בנייה.

המטרה העיקרית של פיתוח נמוך-אימפריאלקטי היא להבטיח הגנה מקסימלית של השלמות האקולוגית של המים המקבלים על ידי שמירה על משטר הידרולוגי של שפיכות המים. מטרה בסיסית זו מניעה את כל החלטות עיצוב LID ואסטרטגיות יישום, להבטיח כי פרויקטים לפיתוח עובדים עם מערכות טבעיות ולא נגדם.

עקרונות עיצוב הליבה של מערכות LID

תהליכים טבעיים הידרולוגיים

מערכות LID יעילות להתמקד בהעתקת מחזור המים הטבעי שהיה קיים לפני הפיתוח.גישה זו מיישמת בקרות הידרולוגיות בקנה מידה קטן כדי לשכפל את המשטר ההידרולוגי של שפיכות מים לפני פיתוח, סינון, אחסון, evaporating, ועצירת ריצה קרוב למקור שלה.

הדגש על תנאי הפיתוח מספק ציון ברור עבור מטרות עיצוב.אסטרטגיות Stormwater LID שואפות לשחזר פונקציות זרם ושלמות מערכת האקולוגית בסביבה עירונית הסובבת את הסביבה העירונית לתנאי הידרולוגיים לפיתוח מוקדם. גישה זו מזהה כי נופים טבעיים התפתחו לאורך אלפי שנים כדי לנהל ביעילות את המשקעים, וכי חיקוי מערכות אלה מציע את הנתיב בר קיימא ביותר קדימה.

שימור ואינטגרציה עיצוב אתר

לפיתוח חדש, LID משתמשת בתהליך תכנון כדי להשתמש בטכניקות עיצוב אתרים כדי לייעל תחילה את שימור פונקציות הידרולוגיות טבעיות כדי למנוע הפליוף. גישה זו לשימור ראשון פירושה כי LID מתחיל בשלבים המוקדמים ביותר של תכנון האתר, לא כאחראית תוכניות פיתוח פעם סופיות. על ידי שמירה על תכונות טבעיות קיימות כגון צמחייה, דפוסי ניקוז טבעיים, ומעצבי אדמה שניתן למזער את הצורך בפתרונות מהונדסיים.

מערכת הניקוז של LID לנדאז מי ניהול יכול להציע היערכות מסלול, מיקומים אופטימליים לפארק ולנגן אזורים, ואת אתרי בניין פוטנציאליים. גישה משולבת זו הופכת את ניהול המים סערה מן הדרישה הטכנית להזדמנות עיצובית שמשפרת את האיכות הכוללת ואת הפונקציונליות של הפיתוח. במקום צפייה בניקוז טבעי כמכשול, עקרונות LID מעודדים את המעצבים לעבוד עם תכונות אלה כדי ליצור קהילות אטרקטיביות יותר וברות קיימא.

גישה טיפולית מופחתת

LID משתמשת בשיטות ניהול מבוזרות רבות בקנה מידה קטן הממוקם אסטרטגית לאורך כל הפיתוח כדי לשמר ולמהנדס את הנוף העירוני באופן המחקה תנאים הידרולוגיים pre Development. גישה מבוזרת זו מציעה מספר יתרונות על מערכות ריכוזיות.על ידי טיפול במי סערה שבו הוא נופל, שיטות LID להפחית את נפח ואת המהירות של off, מצמצם תחבורה מזוהמת, ולהפחית את הנטל על תשתיות מטה.

האופי המוגן של LID מספק גם את הצפה ואת החוסן.אם מרכיב אחד של המערכת הופך להיות מוצפת או דורש תחזוקה, אלמנטים אחרים ממשיכים לתפקד, שמירה על ביצועי המערכת הכוללת.זה מנוגד באופן חד משמעי עם מערכות ריכוזיות שבו נקודה אחת של כישלון יכול להתפשר על אסטרטגיית ניהול המים כולה.

אסטרטגיות ל-LID ופרקטיקה

מערכות ביו-כוונות וגני גשם

גני גשם מעוצבים אתרי נוף אשר להפחית את קצב זרימת הדם, כמות כוללת, עומס מזוההה של ריצה מאזורים עירוניים בלתי פתירים כמו גגות, כבישים, שבילים, מסלולי הליכה, מגרשי חניה ואזורים קומפקטיים אלה מייצגים אחד מנהגי LID המיושמים ביותר בשל יעילותם, ערעור אסתטי, והתאמה לתנאים שונים של האתר.

בפועל יש פוטנציאל לספק שיפור משמעותי בהסרה מזווננת על פני שיטות סינון מים אחרים של סערות עקב היתרונות הנוספים של פעילות מיקרוביאלית ועלייה צמחית.העיצוב השכבתי של מערכות ביו-retention יוצר אזורי טיפול מרובים. הקרקע מתחת למולך באזורי ביו-retention מורכב בעיקר חול עם כמויות קטנות יותר של חל, חומר אורגני, אשר מסייע בסינון ושיעורי סינון מפני משטח רפיח.

המחקר הראה יכולות ביצועים מרשימים עבור מערכות אלה.הנתונים שלו הראו כי גני גשם LID יכולים להחזיק עד 90% מים לאחר אירוע גשם גדול לשחרר מים אלה לאורך זמן של עד שבועיים. תקופת השחרור המורחבת זו מסייעת לשמור על זרימת בסיס בזרמים ומפחיתה את הגרפים הבזקיים המאפיינת שפיכות מים עירוניים.

הזדמנויות ביו-retention נפוצות כוללות איים ספיגה, cul-de-sacs, שולי מגרש חניה, סדקים מסחריים, חלל פתוח, ניקוז גג ונוף רחוב (כלומר, בין המדרכה ומדרכה) גמישות זו הופכת את תשומת הלב הביולוגית מתאימה הן עבור יישומים חדשים והן ליישומים רטרוfit, המאפשרת לקהילות לשפר בהדרגה את ניהול המים באזורים הקיימים.

מערכות צנרת

פפילות פרבריות מנצלות את סלסולרים, בטון חריף, או אספלט חריף כדי לאפשר למים להתחלחל דרך המדרכה במקום לרוץ ולשטוף את המזונאים למים משטחים.מערכות אלה חדשניות הופכות באופן מסורתי משטחים לא יציבים לתוך תכונות ניהול סערות פונקציונליות, להפחית משמעותית את נפח ההמראה תוך שמירה על פונקציונליות מלאה עבור הולכי רגל ותנועה.

לוחות ריצוף או עיצובים סללאיים יכולים להפחית את ההמראה, מלכודות השעוע מוצקים ופילטריםמזהמים.שכבות תת-קרקעיות מתחת לריצוף שניתן להגדרה כוללים בדרך כלל מאגרים אבן המספקים אחסון זמני עבור מים חודרים, ומאפשרים לו לאט לאט לאט לאט לאט לאט לאט להיכנס לקרקעות בסיסיות או מועברים לתכונות טיפול אחרות.משטח ה ⁇ עשוי לדרוש תחזוקה מסוימת בהתבסס על עיצוב; אבל יכול להיות מנוצל עבור אזורי חניה, מסלולי חניה, מסלולי חניה, מסלולי נסיעה, ⁇ .

השימוש בקרקע: אידיאלי עבור פרויקטים מסחריים, תעשייתיים, מגורים (בעירוניים, פרבריים, אולטרה-פנסי); המתאימים לפרויקטים חדשים של בנייה וחדשנות, בעוד העלות גבוהה יותר מאשר מערכות ריצוף קונבנציונליות; עם זאת, הם מסייעים להפחית את עלויות המים הכוללות של הסערה, מה שהופך אותם לעמידים מבחינה כלכלית כאשר שוקלים עלויות הפרויקט הכוללות ולא רק הוצאות ההתקנה הראשוניות.

גג ירוק

גגות ירוקים הם שכבות צומחות שיושבות על גבי משטחי הגג הקונבנציונליים של בניין.מערכות אלה הופכות חלל גג לא בשימוש לתכונות ניהול מים סערות פונקציונליות תוך מתן יתרונות רבים נוספים. חומרי צמחיים נטועים מעל מזכר מים וסיוע בקליטת מים ירוקים.

גגות ירוקים הם בעלי ערך במיוחד בסביבות עירוניות צפופות שבו שטח הקרקע לניהול מים סערות מוגבל.על ידי ניצול אזורי גג, מערכות אלה יכולות להפחית באופן משמעותי את נפח ההמראה מבניינים ללא צורך אדמה נוספת.הצמחייה ועלייה בגלימת המדיה, לקדם evatranspiration, להאט את שחרור עודף מים, צמצום זרימת שיא ולהגדיל את הזמן לקליטת.

היתרונות הרבים של גגות ירוקים המשתרעים מעבר לניהול מים סערות.הם להפחית את צריכת האנרגיה על ידי מתן בידוד, להאריך את חיי קרום הגג על ידי הגנה מפני קרינה UV וטמפרטורות קיצוניות, לשפר את איכות האוויר באמצעות עלייה של אבקות צמחי, וליצור מרחב ירוק יקר באזורים עירוניים. אלה co-benefits לעתים קרובות לעשות גגות ירוק אטרקטיביים מבחינה כלכלית למרות עלויות ההתקנה הראשוניות יותר בהשוואה קונבנציונאליות מערכות גג.

סוווטים וביוסקופים

צמח צומח או דשא הוא אזור עם צמחייה צפופה אשר שומרת וממסנן את השטף הראשון של חלוף משטחים לא מזיקים.תכונות ליניאריות אלה מספקות הן את ההעברה והן פונקציות הטיפול, מה שהופך אותם אידיאליים עבור יישומים בצד הדרך וכמחברים בין תכונות אחרות LID.לאחר תערובת הקרקע מתחת לערוץ הופך רווי, את המנפח כמעביר מבנה לתאים ביו-רטיים, תא רטוב או שטח רטוב.

כדי להקל על בעיות הצפות ולהפחית את הצורך במערכות ניקוז סערות קונבנציונליות, vegetated או דשא מערכות ניקוז פתוח צריך להיות מסופק כמו האמצעים העיקריים של העברת משטח משטח לרוץ בין הרבה לאורך כבישים. גישה זו מפחיתה עלויות תשתית תוך מתן טיפול באיכות גבוהה יותר מים בהשוואה מערכות מסורתיות רפיח-וגן כי במהירות להעביר ללא טיפול כדי קבלת מים.

העיצוב של סלולים vegetated יכול להשתנות במידה ניכרת על בסיס תנאי האתר ומטרות הטיפול.חלק מהחילולים נועדו לסנן את המזהירים ולקדם חדירה ואחרים נועדו עם שכבת ג'ו-טקסטילה המאחסנת את ההפסקה עבור שחרור איטי לאזורים פתוחים מדוכאים או אזור חדירה. גמישות זו מאפשרת למעצבים לייעל ביצועים עבור תנאים ספציפיים ודרישות רגולטוריות.

גשם

גשם הוא הנוהג של לכידת מים סופה, לעתים קרובות מן הגגות, ולאחסן את המים לשימוש מאוחר יותר לפעילויות כגון השקיה, השקיה, השקיה, שירותים מתפתלים, או כביסה.פרקטיקה זו מספקת יתרונות כפולים על ידי צמצום נפח מי הסערה תוך אספקת מים לשימושים מועילים, ובכך צמצום הביקוש לאספקת מים אספקת מים.

מערכות קצירת מים גשם יכולות לנוע בין חביות גשם פשוטות לאסוף מים מלמטה למגורים ועד מערכות גדולות של cistern המשרתות מבנים מסחריים או מוסדיים.ניתן להשתמש במים המאוחסנים במהלך תקופות יבשות, עוזר לשמור על קרקעות מחוסמות ולהפחית את עלויות השקיה. באזורים עם תבניות גשם עונתיות, קצירת מים גשם יכולה לספק הטבות אספקה משמעותיות תוך ניהול סופה.

יעילותו של גשמים לקציר ניהול מים סערה תלויה בהבטחת יכולת אחסון זמינה כאשר מתרחשים אירועים בגשם.מערכות חייבות להיות מתוכננות עם יכולת נאותה ומשיכה קבועה באמצעות שימוש במים או שחרור מבוקר כדי לשמור על יכולתם ללכוד את ההחלפה מהסערות הבאות.אינטגרציה עם שיטות אחרות של LID, כגון שימוש במים מקצירים כדי להחרחרח את גני הגשם או אזורי הכוונות הביו, יכול לשפר את ביצועי המערכת הכוללת.

שיקולים קריטיים ל-LID

הערכה ואפיון

מתכננים לבחור שיטות מבניות LID עבור אתר בודד בהתחשב בשימוש הקרקע של האתר, הידרולוגיה, סוג אדמה, שינויי אקלים וגשמים. הערכת אתר Thorough מהווה את הבסיס של עיצוב LID מוצלח.הבנת תנאים קיימים מאפשר למעצבים לבחור שיטות מתאימות ולייעל את המיקום שלהם ואת הזיוף.

מאפיינים Soil מייצגים את אחד הגורמים הקריטיים ביותר המשפיעים על בחירת תרגול LID ועיצוב. שיעורי חדירה, מרקם אדמה, עומק לסלע, עומק לשולחן מים עונתי גבוה, וזיהום הקרקע כל משפיע על הזכאות ועיצוב של פרקטיקות מבוססות סינון.

עבור צפיפות גבוהה עירונית או רטרופיטציה הפיתוח לא יכול להיות רצוי או אפשרי; לכן, סינון, מעצר וריצה לכידת-ושימוש יהיה יותר רלוונטי.זה הסתגלות מבטיח כי עקרונות LID ניתן ליישם על פני תנאי אתר מגוונים, מהתפתחויות ירוקות שדה ועד רטרופורפיטות עירוניות צפופות.

ניתוח הידרולוגי ו-Sizing

תכנון באמצעות עקרונות LID עוקב ארבעה שלבים פשוטים.תנאים מוקדמים של Determine וזיהוי המטרה ה הידרולוגית (חלק מהסמכות השיפוטיות מציעות ללכת בתנאים מעוותים) מטרות טיפול אסס, אשר תלויות בשימוש באתר ובמזהמים של אבן מפתח מקומית.זהה תהליך המתייחס לצרכים הספציפיים של האתר. ליישם תרגול המשתמש בתהליך הנבחר ומתאים למגבלות האתר.

sizing נכון של שיטות LID דורש ניתוח הידרולוגי זהיר כדי להבטיח שהם יכולים להתמודד עם אירועי סערה עיצוב תוך עמידה בדרישות רגולטוריות. מעצבי חייב לשקול גורמים כגון אזור ניקוז, חוסר פשרות, גשם ומשך, ו כרכים טיפול הכרחיים. הרבה תחומי שיפוט יש סטנדרטים ביצועים ספציפיים כי מערכות LID חייב לעמוד, כגון לכידת וטיפול הראשון של גשם או צמצום אחוזי הפרידה לשיא לרמות טרום פיתוח.

התהליכים הבסיסיים המשמשים לניהול מי הסערה כוללים טיפול, סינון, הסתננות, אחסון ושימוש חוזר.הבנת תהליכים בסיסיים אלה וכיצד הם יכולים להיות משולבים מאפשר למעצבים ליצור רכבות טיפול יעילות אשר מטפלות מטרות מרובות. שילוב של מערכת טיפול טרום טיפול, כגון מפריד הידרודינמי, יכול להאריך את תוחלת המערכת כולה על ידי מניעת הטיפול העיקרי הופך להיות פגום מוקדם.

שיקולים אקלים ואזוריים

אקלים משפיע באופן משמעותי על עיצוב LID ובחירת תרגול.תבניות גשם, קיצוניות טמפרטורה, מחזורי קפואה, ושיעורי evapotranspiration משפיעים על ביצועי המערכת ועל תוחלת החיים.בפרקטיקות לסינון האקלים הקר חייב להיות מתוכנן למזער את הטיפול המקפיא בעת הצורך.זה עשוי לכלול מתקנים עמוקים יותר, שימוש בצמחייה סובלנית מלח, או שילוב של תכונות מתקדמות כי להגיע טמפרטורות ניקוז לפני מקפיא.

שינויים אזוריים בדפוסי המשקעים דורשים גישות עיצוב שונות.אזורים עם סערות אינטנסיביות, קצרות טווח זקוקים לשיטות שיכולות להתמודד עם שיעורי זרימה גבוהים ולספק אחסון נאות.אזורים עם תכופים, גשם ברגישות נמוכה עשוי ליהנות משיטות אופטימיזציה לטיפול מתמשך של כרכים קטנים. Arid ו- Semi-arid אזורים להתמודד עם אתגרים ייחודיים הקשורים לשימור מים ועלולים לזרז מים ולטפל מחדש בסינון יתר.

עקרונות ושיטות LID הם מאוד מתאימים וניתן להתאים אישית לכל תרחיש התפתחות או קבלת יעד מים. גמישות זו מבטיחה כי LID ניתן ליישם בהצלחה על פני אזורים גיאוגרפיים מגוונים ותנאים אקליםיים, אם כי בחירת תרגול ספציפי ופרטי עיצוב ישתנה בהתאם לתנאים המקומיים.

ניהול ובחירה

האזור נטוע בדרך כלל עם מינים מקומיים אשר סובלניים לרמות גבוהות ותנודות לחות הקרקע. בחירת הצמח Appropriate היא קריטית להצלחה ארוכת טווח של שיטות LID מוגדלים חייב צמחים לסבול הן תנאים רוויים במהלך ומיד לאחר סערות ותנאים יבשים בין אירועים.הם צריכים גם להיות מותאמים לתנאי אקלים מקומיים ועמידים למחלות מקומיות.

צמחים Native מציעים יתרונות רבים עבור יישומים LID.הם מותאמים לתנאים המקומיים, דורשים פחות תחזוקה פעם הוקמה, לספק גידול חיות בר הילידים, ובדרך כלל יש מערכות שורשים עמוקות יותר אשר משפרות חדירה ומבנה הקרקע. Native וצמחים מותאמים ניתן להשתמש בגנים גשם ומערכות אחרות ביו-retention, שכן הם סובלניים של אקלים מקומי, אדמה, תנאי מים.

צמחים גן גשם טיפוסי הם רב שנתיות עשבים ועשבים, אשר נבחרים עבור מבנה שורש ⁇ וקצב צמיחה גבוה.הבחירה צריכה לכלול תערובת מגוונת של מינים עם עומק שורש משתנה, זמנים פורחים וגבהים לספק עניין רב שנתי למקסם את היתרונות האקולוגיים. A תערובת של עשבים, ריבאוסים, עשבים ומינים יאפשרו מגוון של מינים לחיות חיים כדי להכיל גן.

תכנון וגישה

ביצועים ארוכי טווח של מערכות LID תלויים תחזוקה נאותה.מכיוון שתחזוקה עתידית צריכה להיחשב במהלך תהליך העיצוב, רצוי על ידי שילוב צוות תחזוקה לתוך תהליך התכנון והעיצוב, המדריך כולל גם הדרכה תחזוקה.עיצוב עבור שמירה על יכולת ההתחלה עוזר להבטיח כי משימות הכרחיות ניתן לבצע ביעילות וביעילות וביעילות עלות יעילה.

דרישות תחזוקה משתנות על ידי סוג תרגול.לכאורה / אספלט דורשות וואקום שנתי, כדי להסיר את המשקעים המצטברים ואת עפר. bioretention אזורים זקוקים להחליף מ"מ תקופתי, ניהול צמחייה, והסרה של המשקעים המצטברים וההריסות.גגות ירוקות דורשות השקיה במהלך הממסד, השקיה תקופתית, ושיקום מזדמן מדי פעם.

יש לשקול נגישות ציוד תחזוקה וכוח אדם במהלך עיצוב.פרקטיקה צריך להיות ממוקם איפה הם ניתן בקלות להגיע לפעילויות בדיקה ותחזוקה. מתן נתיבי גישה נאותים, אזורי עיבוד, ותיעוד ברור של רכיבי מערכת ותחזוקה מאפשר טיפול לטווח ארוך הולם. כמה תחומי שיפוט דורשים הסכמי תחזוקה או הקלות כדי להבטיח כי שיטות LID על רכוש פרטי מקבל תשומת לב הכרחית.

שיקולים כלכליים ועלויות-Effectiveness

עלויות ההתקנה הראשוניות

בממוצע, גני גשם למגורים עולים 3-4 דולר לכף רגל רבוע וגנים מסחריים נעים בין 10-40 דולר ל רגל מרובעת; עלויות משתנות עם צמחים המשמשים ופרטים אחרים באתר. בעוד שלחלק מהשיטות ל-LID יש עלויות ראשוניות גבוהות יותר מאשר גישות קונבנציונליות, אחרים יכולים לספק חיסכון משמעותי.במקרים מסוימים זה נמצא כי ביו-retention יכול להניב חיסכון של 50% על פני מערכות קונבנציונליות עבור ניקוזת כללית של האתר.

שיטות LID לגרום פחות הפרעה של אזור הפיתוח, שימור תכונות טבעיות, ופחות יקר מאשר בקרות מים שגרתיות סערות.על ידי צמצום הצורך רשתות צינורות נרחבות, אגן מעצר גדול, תשתיות קונבנציונליות אחרות, LID יכול להוריד את עלויות הפרויקט הכולל בעת מתן ביצועים סביבתיים מעולים.המפתח הוא לשקול עלויות מערכת הכוללות ולא להתמקד רק על עלויות רכיב בודדים.

יתרונות כלכליים ארוכי טווח

למרות עלויות ההעלאה של שימוש בטכניקות LID עשויות להיות גבוהות יותר מאלה של גישות קונבנציונליות, עלויות התחזוקה המתמשכים הן בדרך כלל נמוכות יותר, ו-LID יכול לספק הטבות נוספות כגון איכות מים מוגברת, מגוון ביולוגי מוגבר וערכי נכסים מוגברים.

LID יכול לשמש גם כדי לחסל את הצורך של בריכות מים סערה, אשר כובש אדמה יקרה. שילוב LID לתוך עיצובים מאפשר למפתחים לבנות בתים נוספים על אותה פיסת אדמה וממקסמים את הרווחים שלהם.יעילות השימוש הקרקע יכול להיות בעל ערך במיוחד באזורים עם עלויות קרקע גבוהות, שבו הפחתת טביעת הרגל של תשתיות מים סערה יוצרת הזדמנויות לפיתוח נוסף או שימור של שטח פתוח יקר.

ניתוח עלות תועלת עבור גרנד Rapids, מישיגן מציעה פרויקטים רבים של תשתיות ירוקות הם עלות יעילה, ומזהה את גני גשם כעלות נמוכה ואופציה אטרקטיבית, במיוחד עבור אתרים קטנים כגון בתים או פינות רחוב.

יתרונות סביבתיים וחברתיים של מערכות LID

איכות המים

ביו-retention הוא תרגול טיפול שגרתי במים בשל מגוון מנגנוני הסרה המזויפים, כולל סינון vegetative, התיישבות, evaporation, חדירה, פיראטיות, ספיגה ביולוגית ומיקרוביולוגית, ומודעות אדמה. מנגנוני טיפול מרובים אלה עובדים סינרגיים כדי להסיר מגוון רחב של מזהמים ממים סופה, כולל חומרים מזינים, מתכות כבדות, פחמימנים, חיידקים כבדים, חיידקים כבדים, חיידקים.

עם זאת, מחקרים אלה ממחישים כי אסטרטגיות LID יכולות להסיר את הזיהום ביעילות.על ידי טיפול בריצה במקור שלה ולספק תהליכי טיפול מרובים, מערכות LID יכולות להשיג שיעורי הסרת המזההה הנפגשים או מעל אלה של גישות טיפול קונבנציונליות.גנים גשם יכולים לשפר את איכות המים בגופים הסמוכים של מים וטעינה מחדש אספקת מים קרקעיים.

מים מוגזים

על ידי חדירה ו evapotran השראה כרכים, מערכות ביו-retention גם לעזור להפחית עומסים מזוהים לתחנות מים ולטעון מים קרקעיים. Groundwater recharge מספק יתרונות מרובים, כולל שמירה על זרימת בסיס בזרמים במהלך תקופות יבשות, לחדש אקוויפרים המשמשים לאספקת מים, ולתמוך צמחייה קרועה ומערכת אקולוגית רטובה.

החשיבות של טעינה למים הקרקעית גדלה ככל שהקהילות מכירות בהשפעות של האורבניזציה על הידרולוגיה שקופה מים בהשוואה ל הידרוגרף טרום פיתוח, הפרשות מים לאחר פיתוח יכולות להגדיל את נפח ההמראה, להגדיל את הפרשות השיא, ולהקטין את הסתננות של מי הסערה, ובכך להפחית את זרימת הבסיס לתוך זרמים ו aquifers.

האי החום העירוני מיטיגציה

על פי הגישה המשותפת, LID היא הזדמנות להפחית מבחינה טכנית את האי החום העירוני (UHI) עם compatibilities גבוהה יותר בריצוף קריר ותשתיות ירוקות.נהגים LID מוגדלים מספקים קירור באמצעות evatranspiration וגילוח, צמצום פני השטח וטמפרטורות אוויר באזורים עירוניים.

אפקט קירור זה מספק יתרונות מרובים, כולל צריכת אנרגיה מופחתת עבור מיזוג אוויר, שיפור נוחות חיצונית, וירידה היווצרות של אוזון ברמה הקרקעית. בהקשר של שינויי אקלים וטמפרטורות עירוניות גדלות, היתרונות של האי החום של שיטות LID מייצגים קו-תועלת חשוב יותר כי משפר את הערך הכולל שלהם לקהילות.

פיתוח וצמיחה ביולוגית

יתרונות סביבתיים של אתרי ביו-retention כוללים מגוון חיות בר מוגברת ייצור גידול ולהפחית אנרגיה.LID שיטות שילוב צמחייה יוצרת הזדמנויות גידול באזורים עירוניים שבהם בתי גידול טבעיים הם בקושי.לא רק צמחייה משפרת את המראה החזותי של מגרש חניה או צד רחוב נכון של דרך, אבל זה גם מגביר את בית הגידול הזמין עבור חיות בר.אם עצים וצמחים עשבי עשב הם הכלולים בתכנון, אז את הגידול המגוון יותר מאפשר עבור מינים מגוונים יותר.

ערך הגידול של שיטות LID משתרע מעבר לספק מזון ומחסה עבור חיות בר. תכונות אלה יכולות לשמש אבני מדרגה או מסדרונות המחברים כתמים גדולים של בתי גידול, המאפשרים תנועה חיות בר דרך נופים עירוניים.קהילות צמח Native לתמוך חרקים ילידים, אשר בתורם לתמוך ציפורים וחיות בר אחרים, יצירת מערכות אקולוגיות פונקציונליות פונקציונליות שמשפרות ביולוגית וחוס אקולוגי.

יתרונות אסתטיים וקהילתיים

מותאם אישית בקלות לפרויקטים שונים ושימושי קרקע; משפרת את הערך האסתטי של האתר; בקלות נסוג לתוך תצורה של ריצוף קיים.תכונות LID מעוצבות היטב יכול לשפר באופן משמעותי את הערעור החזותי של התפתחויות, יצירת נופים אטרקטיביים כי תושבים ומבקרים מעריכים.יחד עם להיות פתרון מועיל לשמור על מרוצפי מים סוערים, גינות גשם הן גם אלטרנטיבה אטרקטיבי לעמוד לבד מקרקעין, יכול להציע את ההזדמנות למגוון של איכויות של סגסוגת עם סגסוגת של מים, חסומים, כדי לספק ⁇ , כדי לספק איכויות.

היתרונות האסתטיים של LID מרחיבים מעבר לתכונות אישיות להשפיע על אופי הקהילה הכולל ועל איכות החיים. תשתיות ירוקות יוצרות יותר נופים נעימים ברחוב, מספק עניין עונתי באמצעות שינוי צמחייה, ומציע הזדמנויות למעורבות קהילתית באמצעות פעילות נטיעה ותחזוקה מתנדבים. היתרונות החברתיים הללו תורמים ללכידות קהילתית ולתחושת המקום והחיבור של התושבים לסביבה שלהם.

אסטרטגיות יישום ופרקטיקה הטובה ביותר

רכבת טיפול מתקרב

תהליכי טיפול מרובים באינדיבידואל או במספר BMPs נקראים רכבת טיפול.הקונספט של רכבת הטיפול מכיר בכך שאף אחד לא יכול להתמודד עם כל מטרות ניהול מים הסערה.על ידי שילוב של פרקטיקות מרובות ברצף, מעצבים יכולים לייעל ביצועים עבור זיהומים שונים ותנאי זרימה תוך מתן אדמוניות וחוסנות.

לדוגמה, סללה חד משמעית יכולה להיות משולבת עם שיטות ביו-כוונות לספק נוף מתעניע אסתטי שמגביר את הערך של הנכס תוך הגדלת היעילות של טיפול במים סוערים. גישה משולבת זו מאפשרת לכל תרגול לבצע את הפונקציה העיקרית שלו תוך תמיכה בביצוע המערכת הכוללת. Runoff מסוללה חד-משמעית ניתן לכוון לאזורים ביו-retention, מתן טיפול נוסף וקיבולת חדירה.

רכבות יעילות טיפול מתחילות בדרך כלל עם בקרות מקור הממזערות את דור ההמראה, ואחריו שיטות המספקות טיפול ראשוני וזרימה זרימה, וסיום עם שיטות המספקות טיפול סופי וניהול השחרור. גישה זו שכבתית מבטיחה שכל אירוע סערה מקבל טיפול הולם ללא קשר לגודל או לעוצמה שלו.

אפשרויות ל-Rrefiting Urban Areas

יצירת מערך רחב של עקרונות ניהול בקנה מידה קטן ופרקטיקות הובילה לפיתוח של כלים חדשים כדי רטרופיטוטיב פיתוח עירוני קיים.פרקטיקות בקנה מידה קטן ניתן להשתלב בקלות בחלל ירוק קיים, ברחובות ובחניה הרבה כחלק מתהליך הפיתוח מחדש או באמצעות תחזוקה שגרתית ותיקון של תשתיות עירוניות.

מקומות אופטיים עבור רטרופיטינג LID הם בתים בודדים, בתי ספר / אזורים חד-צדדיים, ופארקים. מיקומים אלה לעתים קרובות יש מקום זמין חלל, בעלי עניין מוכנים והזדמנויות להפגין הטבות LID לקהילה הרחבה יותר. פרויקטים רטרוfit יכולים להפוך חללים לא-מחוקים או משפילים לתוך תכונות ניהול מים פונקציונליים המספקים גם הטבות אסתטיות ופנאי.

פרויקטים לשיקום רחוב וחניה מציעים הזדמנויות רבות ערך רטרופיטה.כאשר אזורים אלה דורשים החלמה או תחזוקה גדולה אחרים, שילוב תכונות LID מוסיף מעט יחסית עלויות הפרויקט תוך מתן הטבות ניהול סערות משמעותיות של מים סערות, צמחי ביו-הכוונות, סוללה חד-משמעית, ועשבי עץ יכולים להשתלב מחדש בפרויקטים רחוב, ולהפוך תשתיות קונבנציונליות לתשתיות ירוקות רב-תפקודיות.

מדיניות מדיניות ומסגרת מדיניות

הגישה עיצוב LID קיבלה תמיכה מסוכנות הגנת הסביבה של ארה"ב (EPA) וקודמת כאמצעי לסייע במילוי מטרות של חוק המים הנקיים.הסיוע הפדרלי עודד את המדינה והאימוץ המקומי של דרישות LID והתמריצים. מדינות וערים רבות יש הנחיות מעודדות את נהלי ניהול סערות הטוב ביותר הכוללים שימוש בפיתוח נמוך ותשתית ירוקה כגון גשמים, ביו-שוואלס, גגות, ירוקות, גגות ירוקות, וגגות ירוקות.

גישות רגולטוריות לקידום LID משתנות באופן נרחב.חלק מהרשויות השיפוטיות מחייבות את שיטות הפיתוח וההתאוששות לפרויקטים חדשים מעל סף גודל מסוים. אחרים מספקים תמריצים כגון היתרה, צמצום דמי סערות, או בונוסים בצפיפות לפרויקטים המשלבים LID.עדיין אחרים מתמקדים בחינוך ובסיוע טכני לעידוד אימוץ מרצון.

יותר ויותר, ממשלות מקומיות נוקטות תקנות הדורשות או מעודדות את השימוש בפרקטיקה של LID לניהול שיתוק מים סוער ושיפור איכות המים. על ידי שילוב שיטות LID לפרויקטים שלהם, קבלנים כלליים יכולים להבטיח עמידה בתקנות אלה ולהימנע קנסות פוטנציאליים או עונשים. הבנה וקידום מגמות רגולטוריות מסייעות למפתחים ולשלב את LID מוקדם בתהליך התכנון, כאשר זה יכול להיות יעיל ביותר ומשולבת.

מעורבות קהילתית וחינוך

סקרים מראים כי משקי בית שאינם בעלי הכנסה גבוהה יותר, רמות גבוהות יותר של דאגה סביבתית, וחוויה גינון יותר נוטים להתקין גנים גשם מאשר משקי בית אחרים. תמריצים פיננסיים וחינוך משפיעים גם על הסיכוי לאמץ תשתיות ירוקות.יישום מוצלח של LID דורש לעתים קרובות רכישת קהילה והשתתפות, במיוחד עבור פרקטיקות על רכוש פרטי או באזורי מגורים.

תוכניות חינוך יכולות לעזור להתגבר על תפיסות מוטעות על שיטות LID ולהפגין את היתרונות שלהם.הדאגות נפוצות כוללות גידול יתושים, מים עומדים, דרישות תחזוקה והשפעות אסתטיות.טיפול בדאגות אלה באמצעות פרויקטים של הדגמה, סדנאות, תקשורת ברורה מסייעת בבניית תמיכה קהילתית.לאור היתרונות הרבים של LID - כולל הצפה, שיפור איכות המים, שיפור איכות המים, ערכי רכוש משופרים וחיות חיות בר - עוזר בעלי עניין להבין את הערך של השקעות אלה.

הזדמנויות מתנדבים הקשורים לפרויקטים LID יכולים לטפח מעורבות קהילתית ושמירה על אירועים, פעילויות תחזוקה, ותוכניות ניטור לאפשר לתושבים להשתתף ישירות בשיפור הסביבה המקומית שלהם. מעורבות זו בונה הבנה ותמיכה תוך יצירת קשרים חברתיים בקרב המשתתפים.

כתובת אתגרים ומגבלות

גבולות עירוניים ומרחב

אזורים עירוניים נוטים במיוחד ליצור מחסומים עבור שיטות LID.המגבלות הנפוצות ביותר הן: חוסר מקומות מתאימים למתקנים LID בתשתיות מורכבות קיימות של אזורים עירוניים. ⁇ סביבות עירוניות מציגות אתגרים ייחודיים ליישום LID, כולל מרחב מוגבל, כלי תת קרקעיים, אדמה מזוהמת וערכי קרקע גבוהים שהופכים את החלל לערעור מאתגר מבחינה כלכלית.

פתרונות עיצוב יצירתיים יכולים לעזור להתגבר על מגבלות אלה.תשתית ירוקה ורטרית כגון גגות ירוקים וקירות ירוקים לנצל אחרת ללא שימוש בחלל. עיצובים רב תפקודיים המשלבים ניהול מים סוער עם שימושים אחרים - כגון צמחי ביו-הכוונות המספקים גם ישיבה או תנועה מרגיעה - ממקסימים את הערך של מערכות אחסון תת-קרקעיות מוגבלות.

עמידות אקלים ואירועים קיצוניים

הצורך לתמוך במערכות ביוב קיימות ברור בשל ההשלכות הבולטות של שינויי האקלים, כגון גשם קיצוני, אשר גורם להצפות עירונית יותר.זה האמין כי תופעות אלה יתגברו בטווח הארוך, וכי מערכות ביוב יושפעו יתר על המידה ממי הסערה.

תכנון מערכות LID עבור עמידות אקלים דורש בהתחשב הן התנאים הנוכחיים והן שינויים עתידיים הצפויים.זה כולל חשבונאות עבור אינטנסיביות גשם מוגברת, תקופות יבשות ארוכות יותר בין סערות, טמפרטורות גבוהות יותר, והחלפת אזורי צמחייה. רבים הנחיות עיצוב ממליצים כי גינות גשם מתרוקנות בתוך 2448 שעות לאחר אירועי סערה.

שילוב הוראות התעלות ונקודות חירום מבטיח כי שיטות LID יכולות להעביר בבטחה זרמים העולה על יכולת התכנון שלהם מבלי לגרום נזק לרכוש או סכנות בטיחות. בעוד שפרקטיקות LID עשויות לא להיות בגודל כדי להתמודד עם אירועי הסערה הגדולים ביותר, הם יכולים להפחית באופן משמעותי את תדירות וחומרת הצפה על ידי ניהול סערות נפוצות יותר וצמצום הנטל על תשתיות הזרם.

ביצועים לטווח ארוך ובדיקה

אמצעי ביצועים, כולל נפח הפסקת מים והפחתה מהירה, תלויים מאוד בעיצוב ופיתוח LID ותוכנית תחזוקה. הבטחת ביצועים לטווח ארוך דורש תשומת לב לאיכות הבנייה, הקמת צמחייה ותחזוקה מתמשכת.

תוכניות מעקב עוזר לאמת כי שיטות LID מבוצעות כרצונו וזיהוי צרכי תחזוקה לפני שהם הופכים קריטיים. פשוט בדיקות חזותיות יכול לזהות בעיות ברורות כגון מים עומדים, צמחייה מתה או הצטברות של החייאה. ניטור מפורט יותר עשוי לכלול בדיקות סינון, דגימה באיכות המים, או לזרימת ניטור לכמת ביצועים ולהפגין תאימות רגולטורית.

גישות ניהול הסתגלות מאפשרות התאמות בהתבסס על תוצאות ניטור ותנאים משתנים.אם תרגול אינו מופיע כמצופה, שינויים כגון תיקונים קרקעיים, שינויים צמחייה, או התאמות מבניות עשויים להיות נדרשים. בניית גמישות בעיצובים ותוכניות תחזוקה מסייע להבטיח שמערכות LID ממשיכות לתפקד ביעילות על תוחלת החיים המיועדת שלהם.

המלצות עיצוב חיוניות ליישום מוצלח

• (FLT:0) צמחייה Native ליציבות ולהתאמה: אנדרל 1 (צמחים ילידים) מותאמים לתנאי אקלים מקומיים וקרקע, דורשים פחות תחזוקה פעם הוקמה, ולספק ערך גידול גבוה בהשוואה למין לא-ניטיבי.
• (FLT:0) משלבים מספר שלבים של טיפול: FLT1 רכבות טיפול המשלבות פרקטיקות מרובות מספקות ביצועים מעולים, ריצוף, וגמישות בהשוואה לגישות חד-פעמיות.כל שלב יכול לכוון מזהמים ספציפיים או תנאי זרימה, הבטחת טיפול מקיף על פני טווח של אירועים סוערים.
• (FLT:0) הבטחת נגישות לתחזוקה: FLT:1eurs עיצוב עם גישה נאותה ציוד בדיקה ותחזוקה.ספק תיעוד ברור של רכיבי מערכת, דרישות תחזוקה, ותכניות.חשבו על צרכי תחזוקה במהלך עיצוב למזער עלויות ארוכות טווח ולהבטיח כי נהלים נשארים פונקציונליים.
• (FLT:0) עיצוב לחוסנות אקלים: FIRLT:1 (חשבון לשינויים באקלים הצפוי כולל עוצמת גשם מוגברת, תקופות יבשות ארוכות יותר, וטמפרטורות גבוהות יותר. משלבים הוראות זרימה כדי להעביר בבטחה את זרימתם של זרימה גבוהה יותר של יכולת עיצוב.
• (FLT:0) Integrate with Design:FearLT:1) משלבים את LID מוקדם בתהליך התכנון ולא כדכאה לאחר מכן, השתמש בדפוסי ניקוז טבעיים כדי להנחות את הפריסה של האתר ואת המיקום של הבניין.
• (FLT:0) פלורייט שולט במקור: FLT:1 ; מינימיזציה משטחים בלתי מאוימים ושומרים על תכונות טבעיות לפני יישום פרקטיקות מבניות. Dislinking אזורים בלתי מזיקים ובימוי של ריצה לאזורים חמורים מספק טיפול פשוט, יעיל עלות המפחית את הנטל על שיטות מטה הזרם.
• (FLT:0)Consider אדמה מאפיינים: FLT:1 לערוך חקירות קרקע יסודיות כדי להבין את שיעורי הסתננות, עומק לסלע, שולחן מים גבוה עונתי, ותרגולי עיצוב פוטנציאליים המתאימים לתנאי קרקע ספציפיים באתר, באמצעות תיקונים או תקשורת מונדסת שבו הקרקעות הילידים אינן מתאימים.
• (FLT:0)Plan for pre Treatmentment:FLT:1 משלב תכונות טרום טיפול כגון רצועות מסנן vegetated, forebays, או הידרודינמיקה מפרידים כדי להסיר את המשקעים ואת debris לפני שהם מגיעים לשיטות טיפול ראשוניות.זה מרחיב את חיי התפקוד של פרקטיקות ומפחית את דרישות תחזוקה.
• (FLT:0)Optimize מיקום בפועל: FLT:1 לנהגים לוטואט שבהם הם יכולים ליירט ביעילות ולטיפול בהברחת משטחים לא מובנים.חשב טופוגרפיה, דפוסי ניקוז, וקרבה למקורות מפלט.
• (FLT:0Engage בעלי עניין מוקדם: FLT:1 מעורב בעלי נכסים, צוות תחזוקה, וחברי הקהילה בתכנון ועיצוב.כתובת חששות ושילוב משוב לבניית תמיכה ולהבטיח פרקטיקות לענות על הצרכים וההעדפות של הקהילה.

כיוונים עתידיים וחדשנות מתפתחת

The field of low-impact development continues to evolve as researchers, practitioners, and communities gain experience with these approaches. We are currently developing new LID principles and practices directly applicable to such issues as urban retrofit, combinedתפירה Overflow, ועיצוב כבישי זה מייצג רק את תחילתה של פרדיגמה חדשה בניהול מים סוער.

חידושים מתעוררים כוללים תשתיות ירוקות חכמות המשלבות חיישנים ובקרות לביצועים אופטימיזציה, תשתיות ירוקות כחולות שמשלבות ניהול מים עם עיצוב עירוני בקנה מידה השכונה והמחוז, ופתרונות המבוססים על הטבע שמדגישים שירותים ומערכות אקולוגיות וחוסנות. כלים מתקדמים מאפשרים ניתוח מתוחכם יותר של ביצועי LID ואופטימיזציה של בחירת ואופטימיזציה.

קבוצה חשובה של כלים המאפשרים שימוש בגנים גשם כוללת תוכניות מחשב המוקדשות למתקנים של תשתיות כחולות ירוקות או שיש פונקציות המאפשרות להבאת שיטות LID (כגון גינות גשם) לניתוחים המעודכנים.כלים אלה מסייעים למעצבים להעריך תרחישים שונים, לחזות ביצועים, ולהפגין עמידה בדרישות רגולטוריות.כפי כלים אלה הופכים להיות מתוחכמת יותר נגישה, הם יתמכו באימוץ רחב ויעיל יותר של שיטות LID.

שילוב של LID עם יוזמות קיימות אחרות מציע הזדמנויות להטבות סינרגיסטיות.שלב תשתיות ירוקות עם אנרגיה מתחדשת, חקלאות עירונית, שיקום בתי גידול ואסטרטגיות הסתגלות אקלים יוצר גישות מקיפים לקיימות עירונית.

מסקנה: בניית עתידים עירוניים בר קיימא עם LID

פיתוח נמוך-אימפריאלקטי מייצג שינוי יסודי כיצד אנו ניגשים לניהול מים סוערים ופיתוח עירוני.על ידי עבודה עם מערכות טבעיות ולא נגדם, שיטות LID מספקות ניהול מים סערות יעיל תוך מתן יתרונות סביבתיים, כלכליים וחברתיים מרובים. מפתחים ומתכננים עירוניים יכולים לבנות קהילות יותר גמישות וברות-קיימא באמצעות עקרונות LID, מה שהופך אותם פחות נוטים להשפעות מזיקות של מי סערות, בעיות סביבתיות אחרות.

יישום מוצלח דורש תשומת לב זהירה לעקרונות עיצוב, הערכה באתר יסודי, בחירת תרגול נאותה, ומחויבות לתחזוקה ארוכת טווח.זה דורש גם שיתוף פעולה בין בעלי עניין מגוונים כולל מפתחים, מהנדסים, אדריכלים נוף, רגולטורים, וחברי הקהילה.כאשר אלמנטים אלה באים יחד, LID יוצר סביבות עירוניות כי הם יותר גמישים, בר קיימא, ועמידים.

ככל שהאורבניזציה ממשיכה ושינוי האקלים מגביר את התחזיות, הצורך בגישות לניהול מים בר-קיימא יגדל רק הביקוש הציבורי.הביקוש הציבורי חייב להגדיל את השימוש באסטרטגיות ניהול מים מבוססות LID בתוך התפתחויות כדי להגן ולשפר את איכות המים.על ידי אימוץ עקרונות ושיטות LID, קהילות יכולות ליצור נופים עירוניים שמגנים על משאבי מים, תמיכה במגוון ביולוגי, לשפר את איכות החיים, ולבנות עמידות לאתגרים עתידיים.

המסע לעבר פיתוח עירוני בר-קיימא הוא מתמשך, ופיתוח נמוך-אימפריאל מספק מסלול מוכח קדימה.אם יישום גן גשם למגורים, רטרופיכת מגרש חניה עם סולמות חד-משמעיות, או תכנון רשת תשתית ירוקה מקיפה עבור שפיכת מים שלמה, כל פרויקט LID תורם לתשתית בריאה יותר, בת-קיימא יותר.