Развитие с низким уровнем воздействия (LID) - это термин, используемый в Канаде и Соединенных Штатах для описания подхода к планированию земли и инженерному проектированию для управления ливневым стоком как части зеленой инфраструктуры. LID делает упор на сохранении и использовании природных объектов для защиты качества воды. Такой подход реализует инженерный мелкие гидрологическое управление для репликации предварительно развития гидрологического режима на водосборных через инфильтрацию, фильтрацию, хранение, испарение и задерживая стеканию близко к его источнику. Инвестиции в зеленую инфраструктуру - это один из подходов, который часто дает множество преимуществ и повышает устойчивость города.
Широко эквивалентные термины, используемые в других местах, включают устойчивые дренажные системы (SuDS) в Соединенном Королевстве (где LID имеет другое значение ), водочувствительный городской дизайн (WSUD) в Австралии, естественные дренажные системы в Сиэтле, штат Вашингтон, «Экологический дизайн территории», как используется Департаментом окружающей среды Мэриленда и «Управление ливневыми водами на территории», используемым Департаментом экологии штата Вашингтон.
Концепция, которая началась в округе Принс-Джордж, штат Мэриленд, в 1990 году, LID возникла как альтернатива традиционным передовым методам управления ливневыми стоками (BMP), применяемым на строительных объектах. Официальные лица обнаружили, что традиционные методы, такие как отстойные пруды и водосборные бассейны, не были рентабельными, а результаты не соответствовали целям качества воды. Low Impact Development Center, Inc., некоммерческая организация, занимающаяся исследованием водных ресурсов, была создана в 1998 году для работы с государственными учреждениями и учреждениями в целях содействия научным исследованиям, пониманию и внедрению LID и других подходов к устойчивому экологическому планированию и проектированию, таких как как Зеленая Инфраструктура и Партнерство Зеленых Шоссе.
Подход к проектированию LID получил поддержку Агентства по охране окружающей среды США (EPA) и продвигается как метод, способствующий достижению целей Закона о чистой воде. Различные программы местных, государственных и федеральных агентств приняли требования LID в кодексы землеустройства и реализовали их в проектах общественных работ. Методы LID также могут играть важную роль в планировании землепользования « умный» рост и « зеленая инфраструктура».
Основной принцип LID - использовать природу в качестве модели и управлять количеством осадков у источника - достигается за счет последовательной реализации стратегий предотвращения стока, стратегий уменьшения стока и, наконец, контроля обработки для удаления загрязняющих веществ. Хотя интегрированные методы управления (IMP) - децентрализованные микромасштабные средства контроля, которые проникают, хранят, испаряют и задерживают сток вблизи источника - привлекают большую часть внимания инженеров, важно понимать, что LID - это больше, чем просто реализация нового списка. практик и продуктов. Это стратегический процесс проектирования, направленный на создание устойчивого участка, имитирующего неосвоенные гидрологические свойства участка. Это требует предписывающего подхода, соответствующего предлагаемому землепользованию.
Дизайн с использованием принципов LID состоит из четырех простых шагов.
Основные процессы, используемые для управления ливневыми водами, включают предварительную очистку, фильтрацию, инфильтрацию, а также хранение и повторное использование.
Рекомендуется предварительная обработка для удаления загрязняющих веществ, таких как мусор, мусор и более крупные отложения. Включение системы предварительной обработки, такой как гидродинамический сепаратор, может продлить срок службы всей системы, предотвращая преждевременное засорение системы первичной обработки.
Когда ливневая вода проходит через фильтрующий материал, твердые частицы и другие загрязнители удаляются. Большинство сред удаляют твердые частицы с помощью механических процессов. Градация среды, неоднородность формы, пористость и шероховатость поверхности - все это влияет на удаление твердых частиц. Многие другие загрязнители, такие как питательные вещества и металлы, можно удалить с помощью химических и / или биологических процессов. Фильтрация является ключевым компонентом сайтов LID, особенно когда проникновение невозможно. Системы фильтрации могут быть спроектированы для удаления основных загрязняющих веществ из сточных вод и могут быть сконфигурированы в децентрализованных небольших впускных отверстиях. Это позволяет очищать сток вблизи его источника без дополнительной инфраструктуры сбора или транспортировки.
Инфильтрация восстанавливает ливневые стоки и позволяет пополнить запасы грунтовых вод. Сток попадает в почву и просачивается в недра. Скорость инфильтрации зависит от уплотнения почвы и емкости хранения и будет снижаться по мере насыщения почвы. Текстура почвы и структура, типы растительности и покров, содержание воды в почве, температуре почвы и интенсивность осадков все играют определенную роль в контроле скорости инфильтрации и емкость. Проникновение играет решающую роль в дизайне сайта LID. Некоторые из преимуществ инфильтрации включают улучшение качества воды (поскольку вода фильтруется через почву) и уменьшение стока. При распределении по сайту инфильтрация может значительно помочь сохранить естественную гидрологию сайта.
Сбор и повторное использование ливневых вод в качестве ресурса помогает поддерживать гидрологию участка до застройки, создавая при этом дополнительный запас воды для орошения или других целей. Сбор дождевой воды - это практика LID, которая облегчает повторное использование ливневой воды.
Когда дело доходит до проектирования для LID, существует 5 основных требований.
Практика планирования включает в себя несколько связанных подходов, которые были независимо разработаны различными практиками. Эти подходы с разными названиями включают схожие концепции и преследуют схожие цели в защите качества воды.
Планировщики выбирают структурные методы LID для отдельного участка с учетом землепользования, гидрологии, типа почвы, климата и характера осадков. Существует множество вариантов этих методов LID, и некоторые методы могут не подходить для данного сайта. Многие из них практичны для проектов модернизации или обновления участка, а также для нового строительства. Оптимальные места для переоборудования LID - это отдельные дома, школьные / университетские территории и парки. Часто используемые практики включают:
Городские районы особенно склонны создавать препятствия для практики LID. Наиболее распространенные ограничения:
LID имеет множество преимуществ, таких как защита мест обитания животных, улучшение управления стоками и наводнениями, а также уменьшение непроницаемых поверхностей. Например, д-р Аллен Дэвис из Университета Мэриленда в Колледж-Парке провел исследование по управлению стоком из дождевых садов LID. Его данные показали, что дождевые сады LID могут удерживать до 90% воды после сильного дождя и выпускать эту воду в течение периода времени до двух недель. LID также улучшает качество грунтовых вод и увеличивает их количество, что увеличивает эстетический вид и, следовательно, повышает общественную ценность.
LID также может использоваться для устранения необходимости в ливневых прудах, которые занимают дорогую землю. Включение LID в проекты позволяет застройщикам строить больше домов на одном и том же участке земли и максимизировать свою прибыль.
Согласно подходу сопутствующих выгод, LID - это возможность технически смягчить явление городского теплового острова (UHI) с более высокой совместимостью с прохладным тротуаром и зеленой инфраструктурой. Хотя есть некоторые существенные расхождения в понимании смягчения последствий LID и UHI в отношении синей инфраструктуры, осмотический бассейн, влажный пруд и регулирующий пруд являются важными дополнениями к городским водоемам, выполняя свою роль в питании растительности и испарении для охлаждения в смягчении воздействия UHI. Пилотные проекты LID уже обеспечили финансовую основу для дальнейшего смягчения последствий UHI. Это попытка людей, занимающихся различными дисциплинами, синергетически подумать о том, как смягчить эффекты UHI, что способствует выработке целостных политик, руководств и правил. Кроме того, включение смягчения воздействия UHI может стать стимулом для участия общественности в строительстве SPC, что может консолидировать модель ГЧП для получения дополнительных средств.