城市雨水收集与利用_LID低影响开发策略教材

1、城市雨水收集与利用 LID低影响开发策略本文引自低影响开发：城市地区设计手册，该书由阿肯色大学社区设计中心 编写于2010年，荣获了当年ASLA沟通交流类杰出奖。该书构图优美，通俗易懂。清晰绚丽，有趣实用，不仅是那些参与城市房地产开 发的人员及机构设计的指导手册，更出人意料地成为了社会大众，以及中小学可 续性课程的读本。现代城市，雨洪，暨暴雨引发的水害，已经成为冲击城市建设的严重自然灾害。 传统的雨洪管理模式，局限在“管道-水池”传输设施，将雨水通过管道、汇水 口、侧石和排水沟进行引导。缺乏弹性及过量荷载的能力，并且加剧了污染物的 扩散。与此相对，低影响开发(LID)是一种基于生态的雨洪管理方

2、法，倾向于在场地内 通过植被处理以软质工程管理雨水。 其目标是采用雨水的渗透、过滤、储存和蒸 发方法，维持场地开发前后的水文平衡，将宝贵的生态效益传递到城市中。低影响开发具有几大优点：一是增加景观中的生物多样性；二是最大限度地使水渗透，减少径流，达到蓄水泄洪的效果；三是建立起健全的分布式水文网络；四 是阻止了水体污染物的传播。下图为低影响开发下社区的发展过程。低影响开发模式可运用在城市发展的多个领域，包括：建筑、地产、街道和公共 空间。【建筑】建筑的低影响开发以土壤、植物和水为主要搭建要素，配合雨水收集、运输、储 存和处理设备，将雨洪灾害转变成为可利用的水， 达到景观灌溉、建筑灰水乃至 饮用水

3、标准。操作实例见下图。1径流收集表面8蓄水池或罐溢流管，连接到灌溉系统或 补给地下水的渗水沟2位于树木附近有叶片滤 网的排水沟9景观灌溉过滤器3有沉积物收集的落水筒 连接到地下停水处或直 接到蓄水池或罐10可选择的沙滤4接到蓄水池或罐的管 道，典型的为4英寸11灌溉和加压泵5碎片和沉积物拦截，初 次冲刷装置12灌溉系统供水管线6雨水入口13树叶与碎片过滤筐7检修和维护通道14软管水龙头15带有过滤系统的可选择的灰水和饮用水 联结【地产】地产主要包括草坪与停车场。单一植被的草皮和沥青铺设的停车场对土壤、植物 群落以及水文循环破坏强烈。根据低影响开发，通过增加多种植物，合理使用当 地植物，栽种树木

4、，铺设可渗水材料，修建排水边沟的措施，对地产进行整体规 划利用，可以有效地提高暴雨水处理能力，修复自然环境。【街道】街道占据城市景观25%勺面积，低影响开发在这一区域的目标为，最小化不可渗 透的铺装路面和最大化景观空间。 在道路边缘，选择具有引流作用的测石，而在 路旁，挖掘边沟，选择植被取代管道进行雨洪的分流排泄。从而修建出支路、共 享道路、生态林荫道和公园路这一类新型低影响道路。树木种植是道路低影响开发的重要环节。 树木的选择需要根据耐寒性、成熟的尺 寸和形状、耐旱性、生根特性、对病虫害的抵抗力确定。以下图例为常用的道路 种植树木。【开放空间】城市开放空间，是由公共控制的土地区域和水体，提供

5、娱乐、审美和生态，保护 和塑造了城市环境。根据低影响开发策略，开放空间应作为一个绿色网络进行综合规划，利用设计公 园、绿道和自发组织的保护区来保持水体功能和生态系统的连通性，抑制城市的恶性扩张。功能包括地下含水层调节和补给地下水，维持河道基流的区域集水区 的功能，保护野生动物栖息地和迁徙廊道，维持城市生物多样性和生态系统的弹 性。开放空间类型功能动植物保护区保护自然植被、敏感的生态栖息地和开放空间。雨水处理公园减缓、分散和浸透雨水的自然过程。雨水收集公园循环利用雨水径流灌溉咼维护的公园如社区花园和运动 场。绿道连接开放空间建立城市绿道保持营养、自然资源和栖息地 流贯穿整个城市。LID城市雨水收

6、集与利用的技术与设备：LID设施共有21种，排列顺序根据其服务功能的强弱来确定，最弱为大尺寸管道,最强为人工湿地。1大尺寸管道8保持塘15渗透暗沟2水流控制装置9过滤带16树池过滤3干洼地10地下过滤沙床17雨水花园4地下滞留11表面过滤沙床18滨水缓冲带5滞留塘12墙面绿化19生物洼池6雨水涵道13屋顶绿化20渗诱盆地7雨水收集器14可渗透铺装21人工湿地LID设施使用的目的，是通过对场地开发前的水文状况和开发后的目标进行分 析，利用场地规划技术大量减少开发的水文影响， 模拟开发前的水文状况。由此, LID设施的选择取决于期望在项目或场地中整合的水文产出。其选择的策略如 下：评估场地建设的可

7、能性和限制条件。界定需要的水文控制类型考虑维护和管理条例、社区认可和成本。设施的合理布局设置硬质工程设施的辅助而在实际操作中，单一的LID设施往往达不到应对百年一遇洪水的要求， 这就需 要建立整体性的LID网络，实现雨洪的处理。网络中，LID设施可分为4类，见 下图。【网络上游：雨洪接收】此类装置直接接收雨洪，进行初级处理，并将雨水径流导入下一层设施。见下表。最佳功能网络中位置尺度管理措施墙面绿化水流控 制/过 滤在网络 起始 处，直 接连接 屋顶从小尺度的住宅 应用到较大尺度 的商业应用根据不同的物种偶尔需要浇水和修剪屋顶绿化过滤/处理网络的 起始处从小尺度的住宅 应用到较大尺度 的商业应用

8、检查屋顶隔离屋，也要例行检查植被和维护排水流路径过滤带过滤主要处 理系统 的上游从小坡的街边到大尺度的场地经常性的垃圾和沉淀物，刈割可渗透铺装过滤/ 渗透/ 处理处理系 统的上 游，去 除沉淀 物和减 少径流 量从停车棚到停车 场到街道要利用真空吸尘器 的去除沉淀物；植 草铺装需要刈割和 灌溉维护植物滞留塘滞留集水区 和径流 下游，场地外 雨洪管10英亩或更大的 径流面积的水域经常的垃圾清理和 不定时的沉淀物移 除，土壤中沉积污 染物需改良或清 除。理系统上游雨水涵道保存溢流盆 地或出 水口上 游，过 滤设施 下游根据汇水区径流面积确定尺度需要特殊的设备来移除垃圾和沉淀物地下滞留系统滞留/渗透

9、过滤设 施之 后，防 止过量 沉淀物最大集水区面积25英亩检查和清除沉淀物保持塘保持/处理汇水区 和径流 的下 游，通 常构建 在场地 的最低 点。居住区，商业区 和工业区，根据 区域降雨量，水 域径流面积不小 于10英亩每半年检杳一次， 移除沉淀物、聚集 垃圾和碎屑物。以 保证排水功能顺畅以下为该类设施的示例图墙面绿化灌溉蛙施基础设施 植物樓块曲回叱忙您 planter box nx>du 合工程土壊或无机培养介质 engineered sail ar inorganic growirg mecium plont 植物可渗透铺装 QDer graced (depth varies by

10、 yn aLticdtiCH豪化网糟开放式下层地基 厚度按设计而定native soil 自然土壌 平忙厂*ou£ pavers 可溝透铺装快aggregate bedding 骨斡床开放式地棊 (琨度按设计而定)optional reinforang grid 可 送荷載 f(r heav traffic loa虽Joper gradec sub ba$e(Ju:4ki .dries b, c-trjn HDD I leaf CH t)地下滞留系统【网络中游：过滤收集】此类设施主要通过收集和过滤的功能， 在最终处理前分流雨水，处理污染，保障 网络下游设施的安全运转。最佳功能网络中位

11、置尺度管理措施雨水收集器保存处理网 络的起 始处，直 接与径 流源相 接从在住宅应用的 小到50加仑雨水桶到超过25,000加仑的商用尺度的蓄水池季节性的清除残渣，检杳贮水罐地下过 滤沙床滞留/ 过滤引导径 流“第 一波冲 刷”到径流面积在1-10 英亩的小集水区经常性的去除垃 圾、污染物和沉淀 物过滤设 施的水 流控制 装置的 下游表面过滤沙床滞留/ 过滤位于引 导径流“第一 波冲刷”到 过滤设 施的水 流控制 装置的 下游径流面积在1-10 英亩的小集水区经常性的去除垃 圾、污染物和沉淀 物渗透暗沟渗透/ 处理过滤设 施下游， 介于主 要处理 设施上 游从一个小的条带 到有最大两英亩 收集

12、面的沙床每年去除垃圾和 进行筛选保持渗 透性树池过滤过滤/ 渗透主要处 理系统 的上游， 代替行 道树从单一的树池到 一个大的城市树 池网络不定期的废物移 除，表面粗滤保持 可渗透性，干洼地滞留/ 过滤/ 渗透集中的 暴雨径 流下游， 集水装 置、溢流 盆地或 出水口 上部小的集水径流 区，如低密度的 项目或小面积的 不可渗透表面每半年一次检查 侵蚀，移除沉淀物 和碎屑以下为该类设施的示例图雨水收集器防虫封口入水口溢流口sealed lid to雨水桶：-overflow水尢头 spigot;/concrete pad小型水罐塑纤或 璃属 箱玻金> 水：质 储料维木混凝土底座预制铁矿渣

13、混凝土化粪 池贮水囊预处理砾石 出水管地下过滤沙床入？K算子|卅创gfatc*ipc dr entree mI* «» * - * n(settling)gmvtd ”"Outlet pip& ' -access grate ternjxxafy pone/-sand 沙入口算子树池过滤【网络下游：渗透处理】此类设施通过渗透方式，将雨水径流导入地下，并通过生物方式处理雨水中的污 染物，建立动植物生态群落。最佳功能网络中位置尺度管理措施滨水缓冲带过滤/ 渗透/ 处理水体上 游,所有LID设施 下游有效宽度是100-300英尺，或更小根据需要移除垃 圾和沉淀物，不定 时割除区域中的 草渗透盆过滤/终端设大到几英亩的湿半年一次的垃圾地渗透/ 处理施，位于 流出盆 地或接 收水体生洼地和沉淀物移除和 植物刈割人工湿地过滤/ 渗透/ 处理终端设 施，位于 溢流盆 地或接 受水体 的上游。从管理10英亩分 水岭径流的袖珍 湿地到管理超过 25英亩分水岭径 流的浅流湿地在第2到10年系统 需要每年移除废 弃物和沉淀物，在 最初的三年要半 年一次。以下为该类设施的示例图 滨水缓冲带渗透盆地人工湿地【贯穿网络