LID技术介绍课件.ppt

1、LID技术及其应用，赵兵，南京林业大学园林学院，第一部分。LID的概念和主要内容。LID的英文全称是低影响发展LID技术是20世纪90年代末发展起来的暴雨管理和非点源污染治理技术。与传统技术如湿地、滞留池和草沟相比，区别在于LID技术是分布式的。小尺度源头控制可以实现对暴雨径流和污染的控制，使开发区尽可能接近自然水文循环。LID的介绍，传统暴雨控制与LID的比较，时间(小时)，流量(米/秒)，传统暴雨控制如滞留池或湿地，城市管网的直接排放，城市发展前森林覆盖的自然条件，LID技术是使城市地区尽可能接近自然。LID技术包括城市自然排水系统、雨水花园、生态滞留、草沟、绿色街道、透水路面、生态屋顶雨

2、水再生系统。为什么应该采用LID技术？雨水是一种资源，不应该成为污染源。雨水直接排入河流、湖泊和海洋。一方面，宝贵的雨水资源被浪费；另一方面，它也污染了受纳水体。传统技术成本高，占地面积大。在一个拥有大量土地和金钱的繁荣城市中，实现LID技术是非常困难的。利用景观空间治理非点源污染和控制暴雨径流是合理的。LID技术的效果是暴雨径流减少30-99%，暴雨径流峰值延迟5-20分钟，有效去除暴雨径流中的磷、氮、油脂和重金属等污染物，减少酸雨，绿色屋顶温度降低2度，节约能源和雨水回用成本，美化环境。创造舒适的生活空间，减少暴力犯罪(美国芝加哥)，减轻市政排水网络系统的压力。1.1 LID技术：自然排水

3、系统，传统的排水系统允许雨水沿街道流入收集管道，然后排入河流或湖泊，自然排水系统保留雨水和补充地下水，自然排水系统的组成，植物表面凹陷和渗透空间人工改善土壤。当地土壤排水管道(选择性)、植被保持或增强雨水渗透。华盛顿大学的监测表明，暴雨径流随时间减少，地表水在24-48小时内渗入地面，地面洼地的大小根据涵洞的溢流情况设计，梯形自然排水系统减少水泥地面15%。海洋街：三年监测结果表明，暴雨径流总量减少了99%。2004年，它获得了哈佛商学院的年度创新奖。2007年12月3日，自然排水系统设计为百年一遇的暴雨(195毫米)，效率远远超过设计能力。与传统排水系统相比，自然排水系统的成本为1公顷。街道

4、总长度为110米，水质和水量要求相同。自然排水系统为325，775美元，一边有100棵树和1，000棵灌木，传统排水系统为425，000美元，两边有10棵树。与传统排水系统相比，自然排水系统在暴雨径流流域的造价为11公顷，总造价为110万元。阶梯式自然排水系统285，100美元可渗透人工改良土壤和生态草沟树木和灌木，传统排水系统520，400美元不可渗透地下拱顶)，1.2 LID技术二：雨水花园，利用花园的形式吸收暴雨带来的部分降水并过滤掉污染物。雨水花园为25年暴雨径流/饱和状态(2005年5月6日)。暴雨径流峰值减少81%。暴雨径流峰值延迟17分钟。雨水花园设计为2020米高的别墅。据估计

5、，25%的雨水将从屋顶流入落水管后排出。此外，车道占地约60平方米。如果你设计一个土壤深度为15厘米的雨水花园，花园的面积是多少？1.3 LID技术3:绿色街道，利用LID技术进行街道改造，西雅图市中心Vine Street改造前后，雨水径流被清除，城市景观与艺术效果相结合，屋顶雨水直接流入透水性土壤、透水性人行道和生态草沟、雨水花园、绿色街道和透水性路面、城市秋叶，6-9个月后变成腐泥土。江浦路排水设计(段)，生物滞留池排水设计图，第二部分。LID的应用以“雨苑”为例，1.2 LID技术2:雨水花园(雨苑)，利用花园的形式吸收暴雨带来的部分降水，过滤掉污染物。第三部分。住宅小区雨水利用的建筑

6、技术与设计。住宅小区中能够收集雨水的下垫面根据其特性可分为以下几类：建筑屋顶、住宅小区中的道路和广场等硬化地面以及绿地。根据不同的技术措施和用途，居住区雨水利用可分为直接利用(回用)、间接利用(渗透)和综合利用。屋顶是社区中最合适和最常用的雨水收集面。屋顶雨水具有水质好、径流量大、收集利用方便的优点。屋顶雨水收集和利用是住宅区雨水利用的重要途径。1、住宅雨水利用建筑技术1.1建筑屋面雨水收集技术，屋面雨水收集系统一般根据屋面形状和面积确定落水管间距。天沟可用于长度小于100米的多跨建筑。天沟布置在两个跨度之间，坡度为36。雨水斗位于檐槽伸出山墙的一端，排水立管与雨水斗连接并沿外墙布置。也可用于

7、在建筑物周围设置高花坛作为雨水净化装置，以接收和净化屋顶雨水。屋顶雨水首先流经高层花坛，花坛内填充有渗透性好、净化能力强的人工混合土，然后渗透到低势绿地中。在花坛的底部，有23根直径为50毫米的穿孔排水管，排水管与雨水管之间的距离为5米。为防止雨水冲刷花坛内的植被和土壤，应采取措施减少雨水管道出口处的降雨量，或在花坛内铺设卵石。现代屋顶绿化技术具有净化雨水水质、蓄积雨水、减少屋顶径流(可将屋顶径流系数降至0.3)、渗透地下水、缓解城市热岛效应等一系列功能。1.2屋顶绿化雨水利用技术，既可用于平屋顶，也可用于坡屋顶，是一项值得在居住区广泛推广的雨水生态利用技术。多余的雨水可以暂时储存在地下水库中

8、，然后通过水库的溢流口流入建筑物周围的绿地；过滤层下方的储排水层中还可以设置排水管，以收集屋顶上多余的雨水。收集管的顶部和侧面同时敞开，有利于收集上面的雨水和蓄水排水层一侧的雨水。这里的过滤层起到防止土壤颗粒堵塞排水管的作用。住宅地面是指非建筑屋顶，包括住宅道路、广场、绿地等地面。1.3.1道路雨水收集技术道路雨水收集系统可采用雨水管道、雨水暗(开)沟等。利用低潜力绿地或道路两侧有植被的天然排水沟是一种有效的道路雨水收集和污水拦截系统。1.3、地表雨水渗滤技术，雨水流经一定的坡度和断面进行自然排水，地表植被可以截留一些颗粒物，而一些雨水会在小雨或初期自然渗出，从而提高沿途收集的径流雨水的质量。

9、雨水花园是指在低洼地区种植灌木、花卉甚至树木的工程设施。它主要净化空气1.3地面雨水渗透技术1.3.1道路雨水收集技术，雨水花园的结构主要由五部分组成。其中可以在填料层和砾石层之间铺设砂层或土工织物。根据雨水花园与周围建筑的距离和环境条件，可采用防渗或不防渗。当需要再利用或排入水中时，用于收集水的穿孔管也可以埋在砾石层中。绿地是一种自然渗透设施，具有透水性好、节约投资、便于雨水就地引入和消耗等优点。同时，它能在一定程度上截留和净化雨水中的一些污染物。考虑到绿地径流系数很小(0.15)，根据城市规划要求，新建居住区的绿化率不应低于30%。居住区绿地可规划建设为低潜力绿地，设计为比路面低510 c

10、m，以增加雨水渗透，去除初期雨水污染物，节约绿水，改善环境。1.3.2低潜力绿地雨水利用技术、2。雨水花园的常用设计方法，2.1含水层有效容积法，2.2基于达西定律的渗透法，2.1含水层有效容积法，是在水量平衡的基础上，利用雨水花园中含水层的有效容积吸收径流雨水的设计方法。根据植被的淹没状态，可以分为两种情况。(1)如果某些植被的高度小于最大蓄水高度，则含水层中植被所占的体积为：如下式所示，并将上述公式取于，Af含水层表面积，m，2.1含水层有效体积法，植物面积占用率，2.1含水层有效体积法，2.1含水层有效体积法，此方法主要利用雨水花园含水层的有效体积来截留雨水， 并且考虑了植物对含水层蓄水

11、能力的影响，但没有考虑雨水花园的渗透能力和间隙蓄水能力。 在实际应用中，第二种情况大多用于计算，主要用于初期雨水的处理，处理后的雨水径流一般按12 mm的降雨量设计，如果植物高度超过蓄水高度，则hv=hm，上述公式可表示为：2.2基于达西定律的渗流法，(1)达西定律代表渗流能量损失与渗流速度的关系。 其表达式如公式(1)所示为：(2)雨水花园面积计算当蓄水层充满水时，流速如公式(2)所示为： 2.2基于达西定律的渗透法，(2)雨水花园面积计算，(2)基于集水面积的比例估算法，(3)完全水平衡法，(3)水平衡分析的基本原理，(3)径流雨水量，(3)雨水花园渗透量，(3)雨水花园蓄水量，(3)间隙蓄水量，(3)雨水花园面积计算，(6)根据不同的规则(见3.3)进行K值计算。结论：我国住宅建筑雨水利用空间很大。对于大多数水资源稀缺的北方地区来说，直接排放雨水无疑是对水资源的浪费，而对于降雨量丰富的南方地区来说，合理利用雨水意义更