低影响开发技术在城市径流控制中

19/22低影响开发技术在城市径流控制中第一部分低影响开发技术概述 2第二部分城市径流控制的挑战 5第三部分低影响开发技术的应用原理 7第四部分渗透性路面和透水混凝土 9第五部分雨水花园和生物滞留设施 11第六部分植被屋顶和雨水桶 13第七部分低影响开发技术的经济效益 16第八部分低影响开发技术的政策支持 19

第一部分低影响开发技术概述关键词关键要点低影响开发技术概述

1.低影响开发（LID）技术是一组旨在减少城市径流污染和流量的方法。

2.LID技术通过模仿自然水循环过程，在源头管理径流，减少流入传统排水系统的径流量。

3.LID技术与传统“灰”基础设施（例如排水管和池塘）相结合，创建一个可持续的城市排水系统。

LID技术的类型

1.雨水花园：洼地型花园，种植耐淹植物，收集和过滤雨水。

2.透水路面：允许雨水渗透到地下的路面，减少径流量。

3.屋顶花园：屋顶上种植植被，吸收和滞留雨水，减少流入下游系统的峰值流量。

4.雨水收集系统：收集雨水以供灌溉或其他用途，减少径流量并补充地下水。

5.生态洼地：浅洼地，容纳雨水并允许其渗入地下，促进生物多样性。

6.生物滞留池：类似于生态洼地，但更深且更永久，为水生植物提供栖息地。低影响冲击技术概述

前言

低影响冲击技术（LID），也被称为源头控制措施，旨在通过在雨水径流产生源头采取分散式管理策略来控制城市径流。与传统的集中式管网系统不同，LID技术通过促进雨水的渗透、蒸发蒸腾和滞留来减少流入传统排水系统的径流量和污染物负荷。

LID技术的原则

LID实践基于以下原则：

*最小化场地扰动：维持自然生态系统和植被覆盖，以最大程度地减少土壤侵蚀和径流产生。

*分散式管理：在径流产生源头采取措施，防止污染物进入水体，并减少对下游基础设施的压力。

*雨水渗透：通过增加渗透性表面和地下设施来促进雨水入渗地下，从而减少径流。

*蒸发蒸腾：通过植被和水体增加蒸发蒸腾，从而减少径流。

*滞留：通过雨水花园、生物滞留池和绿色的屋顶等设施滞留径流，并提供额外的处理时间。

LID技术的类型

LID技术包括多种实践，可根据场地条件和目标进行定制，包括：

*过滤区：利用沙土和植物等介质过滤污染物，同时促进渗透。

*生物滞留池：下沉式区域，临时储存径流，并通过植物、土壤和微生物进行过滤和渗透。

*雨水花园：浅洼地，种植适应湿地的植物，促进蒸发蒸腾和渗透。

*渗透性铺装：允许雨水通过表面的铺装材料渗入地下。

*绿色屋顶：在建筑物屋顶上种植植被，促进蒸发蒸腾和滞留径流。

*雨水桶：收集雨水用于非饮用目的，如灌溉和冲洗厕所。

LID技术的优点

LID技术因其环境、经济和社会效益而备受推崇：

*水质改善：LID技术可有效去除雨水中的污染物，包括悬浮固体、营养物质和病原体。

*径流减少：通过促进渗透、蒸发蒸腾和滞留，LID技术可显着减少流入传统排水系统的径流量。

*地下水补给：LID技术可增加渗透，从而补充地下水位。

*热岛效应缓解：植被覆盖和水体可吸收热量并释放水分，从而降低周围地区的温度。

*美化环境：LID技术可创建美观的空间，如雨水花园和绿色屋顶，增强社区привлекательность。

LID技术的局限性

尽管LID技术有很多优点，但也有一些局限性：

*空间要求：LID技术可能需要较大的空间，尤其是在高密度发展的地区。

*维护需求：LID设施需要定期维护，以确保其功能良好，包括植物管理和沉积物清除。

*成本：与传统排水系统相比，LID技术的实施成本可能更高。

*地下水污染风险：如果LID设施设计或维护不当，可能会污染地下水。

选址和设计考虑因素

选择和设计LID技术时，需要考虑以下因素：

*场地的特点：包括土壤类型、坡度、植被覆盖和现有基础设施。

*雨水径流特征：包括径流量、径流速率和污染物负荷。

*目标：LID技术的具体目标，例如减少径流、改善水质或补充地下水。

*成本和可行性：实施和维护LID技术的成本和可行性。

结论

低影响冲击技术是城市径流控制中的一种重要策略，通过在径流产生源头采取措施，有效减少径流量和污染物负荷。通过整合过滤、渗透和滞留机制，LID技术提供了一种可持续的方法来管理雨水，同时改善水质、减少洪水风险，并创造更宜居的社区。第二部分城市径流控制的挑战关键词关键要点城市径流控制的挑战

主题名称：雨水径流量和污染负荷的增加

1.气候变化导致极端降水事件频率和强度的增加，加剧了城市径流量。

2.城市化进程导致不透水表面的增加，减少了雨水的自然渗透，加剧了径流问题。

3.城市径流携带大量污染物，包括悬浮固体、营养物和病原体，对水体质量造成威胁。

主题名称：传统基础设施的局限性

城市径流控制的挑战

城市径流控制是一个复杂的挑战，影响着城市水质、水生态系统和基础设施的健康。以下概述了城市径流的主要挑战：

1.水污染

城市径流携带各种污染物，包括：

*沉积物和固体物质：来自建筑工地、道路和人行道的泥沙、碎石和垃圾

*营养物：来自肥料、宠物粪便和废水的氮和磷

*病原体：来自人类和动物粪便的细菌、病毒和寄生虫

*有毒物质：来自工业活动、车辆和溶剂的重金属、农药和挥发性有机化合物（VOC）

这些污染物会损害水体质量，导致富营养化、藻华和饮用水污染。

2.水文调节

城市开发增加了不透水表面，如屋顶、道路和停车场，从而减少了渗透到地下的雨水量。这导致了径流流量的快速增加，导致：

*洪水：径流流量的增加可以压倒排水系统，导致街道、房屋和企业被淹

*侵蚀：高流量的径流会侵蚀土壤和河岸，破坏栖息地并释放沉积物到水体中

*地下水补给减少：减少渗透会减少地下水补给，从而导致地下水位下降和水资源短缺

3.水温升高

不透水表面的吸收热量比自然表面（如草坪和森林）多。这会导致城市径流温度升高，这会：

*伤害水生生物：高温会影响鱼类、贝类和其他水生生物的生存、生长和繁殖

*溶解氧减少：温水含有较少的溶解氧，这对需要氧气的水生生物有害

*改变栖息地：高温可以改变水体生态系统，使一些物种灭绝，而另一些物种繁荣

4.基础设施压力

城市径流给排水系统带来了压力，这些系统旨在收集和处理废水。径流高峰会导致：

*管道溢出：径流量超过排水系统容量，导致污水溢出到街道和水体中

*处理厂超负荷：径流中的污染物会压倒污水处理厂，导致处理不足和水污染

*维护成本增加：管道溢出和处理厂超负荷会增加维护和修复成本

5.社会经济影响

城市径流可以对社会经济产生负面影响，包括：

*健康风险：水污染会对人类健康构成风险，尤其是对于儿童、老年人和免疫力低下的人

*休闲限制：径流污染的水体可能不适合游泳、钓鱼和划船等休闲活动

*财产损失：洪水和侵蚀会导致房屋、企业和其他财产损失

*基础设施成本：控制城市径流需要对排水系统、污水处理厂和其他基础设施进行投资，这是昂贵的第三部分低影响开发技术的应用原理关键词关键要点渗透和过滤

1.雨水在进入市政排水系统之前通过土壤和植被进行渗透和过滤。

2.渗透减少径流，防止城市热岛效应，补充地下水。

3.过滤去除污染物，改善水质，防止水体富营养化。

滞留和释放

低影响开发技术的应用原理

低影响开发(LID)技术是一系列工程、土木工程和土地利用措施，旨在通过模仿自然水文循环来管理城市径流。LID技术通过将径流保留在源头，最大程度地减少径流的负面影响，同时通过渗透、蒸发蒸腾和过滤改善水质。

LID技术的应用原理：

1.径流截留：

*利用地下储水层、生物滞留池、渗透路面和屋顶花园等设施截留径流。

*通过提供径流储存，降低下游的洪峰流量和总径流体积。

2.渗透：

*通过雨水花园、透水性路面和地下渗透系统等措施促进径流渗入地下。

*补给地下水，降低地表径流，防止污染物进入水体。

3.蒸发蒸腾：

*利用植被、绿地和湿地等措施促进径流的蒸发蒸腾。

*减少径流量，改善局部气候，并为野生动物提供栖息地。

4.过滤：

*使用沙滤器、生物滤池和雨水花园等措施去除径流中的污染物。

*通过吸附、沉淀和生物分解去除污染物，提高水质。

LID技术的优点：

*减少径流：通过截留、渗透和蒸发蒸腾减少径流体积，降低洪水风险。

*改善水质：通过过滤去除污染物，提高水体质量，保护水生生态系统。

*补充地下水：通过渗透补给地下水位，提高水的可用性。

*缓解热岛效应：通过蒸发蒸腾和植被遮阳，降低城市热岛效应，改善空气质量。

*提高生物多样性：为野生动物提供栖息地，促进生物多样性。

LID技术的应用：

LID技术可广泛应用于各种城市环境中，包括：

*住宅开发

*商业和工业区

*道路和停车场

*公园和绿地

*学校和大学校园

通过整合多个LID措施，可以创建一个全面且有效的城市径流控制系统，从而改善水质、减少洪水风险，并为城市居民创造更可持续和宜居的环境。第四部分渗透性路面和透水混凝土渗透性路面

渗透性路面是一种允许雨水通过路面结构渗入地表的舗面材料。它由透水沥青、透水混凝土或透水砖铺设而成。

*透水沥青：由沥青混合料和多孔骨料制成，具有较高的透水率和承载力。

*透水混凝土：由水泥、骨料和水制成，通过减少水泥浆体和增加骨料空隙率来实现透水性。

*透水砖：通常由粘土或混凝土制成，具有间隙或孔隙，允许雨水渗透。

渗透性路面具有以下优势：

*径流控制：允许雨水渗入地下，减少径流和地表洪水。

*地下水补给：补充地下水位，缓解地下水枯竭。

*水质改善：通过过滤和吸收污染物，改善雨水水质。

*热岛效应缓解：通过蒸发和蒸散作用，降低路面温度，缓解城市热岛效应。

透水混凝土

透水混凝土是一种由骨料、水泥浆体和外加剂制成的多孔材料，具有良好的透水性和承载力。

*透水性：透水混凝土的透水率通常在10-500mm/min范围内，允许雨水快速渗入地下。

*承载力：透水混凝土的承载力与传统混凝土相似，可用于各种交通和人行道应用。

*耐久性：透水混凝土具有良好的耐久性，抗压强度高，耐冻融和耐磨损。

透水混凝土具有以下优势：

*径流控制：有效控制雨水径流，减少洪水和水质污染。

*地下水补给：补充地下水位，缓解地下水枯竭。

*美观性：透水混凝土具有美观的外观，有多种颜色和纹理可供选择。

*易维护：透水混凝土易于维护，只需定期清扫和冲洗即可。

渗透性路面和透水混凝土在城市径流控制中发挥着至关重要的作用。它们通过允许雨水渗入地下，减少径流、补充地下水位、改善水质和缓解热岛效应。这些技术在改善城市环境的可持续性方面具有巨大潜力。第五部分雨水花园和生物滞留设施关键词关键要点雨水花园

1.雨水花园是一种浅层植被凹陷，专用于收集和浸润雨水。这些花园中种植的植物耐受旱涝，有助于从雨水中去除污染物。

2.雨水花园通过缓慢释放雨水，减少城市径流，从而缓解洪水和水质问题。此外，它们还能为野生动物提供栖息地并美化城市景观。

3.设计和实施雨水花园需要考虑场地条件、土壤类型、植物选择和维护要求。先进的材料和技术可以提高雨水花园的效率和美观程度。

生物滞留设施

雨水花园

雨水花园是一种浅碟状洼地，旨在收集和渗透雨水径流，同时去除污染物。它们通常在住宅和商业物业中构建，其设计重点是：

*雨水径流收集：雨水花园采用集水区或排水沟将径流引导至花园中。

*渗透：雨水花园的土壤基质通常由沙质土壤、分解有机物和砾石组成，促进快速渗透并减少径流。

*过滤：植物选择对于雨水花园的有效性至关重要。耐湿和吸附污染物的植物根系有助于吸收营养物和污染物。

*滞留：雨水花园通常设计为滞留径流数小时至几天，允许水缓慢渗入地下水。

生物滞留设施

生物滞留设施(BioretentionFacilities,BFs)是一种工程化的洼地系统，用于处理雨水径流。它们与雨水花园相似，但具有更复杂的结构和功能：

*雨水径流收集：BFs具有集水区或排水沟，将径流引导至设施中。

*渗透层：BFs通常包括一个由沙子或砾石组成的渗透层，可促进径流渗透。

*种植介质：渗透层之上是一个种植介质层，由沙质土壤、有机物和植物组成。

*溢流结构：当设施达到容量时，通常采用溢流结构将多余的径流排出。

*多重机制：BFs通过渗透、过滤和吸附等多种机制去除污染物。植物根系有助于稳定土壤，吸收营养物并为微生物的生长提供栖息地。

雨水花园和生物滞留设施的性能

研究表明，雨水花园和BF在减少城市径流污染方面非常有效。它们可以通过以下方式提高径流质量：

*减少悬浮固体：雨水花园和BFs的过滤能力可以去除高达80-95%的悬浮固体。

*去除营养物：植物根系可以吸收营养物，如氮和磷，从而减少径流中的浓度。

*吸附污染物：土壤颗粒和有机物可以吸附各种污染物，包括重金属、农药和病原体。

*减少径流流量：通过渗透和滞留，雨水花园和BFs可以减少径流流量并减轻下游洪水风险。

雨水花园和BF的有效性受到多种因素的影响，包括：

*土壤类型：渗透性和吸附能力好的土壤类型更适合用于这些设施。

*植物选择：耐湿和吸附污染物的植物根系优化了设施的性能。

*维护：定期维护，如除草、更换土壤和清淤，对于保持设施的有效性至关重要。

整体而言，雨水花园和生物滞留设施作为城市径流控制的低影响开发(LID)技术，具有减少径流污染、减轻洪水风险和改善水质的潜力。它们可以在各种环境中实施，从住宅物业到大型商用开发项目。第六部分植被屋顶和雨水桶关键词关键要点植被屋顶

1.减少径流：植被屋顶的植被层能够吸收和滞留雨水，从而减少流入市政排水系统的径流量。研究表明，植被屋顶可以减少高达80%的径流。

2.净化雨水：植被屋顶的植物根系能够吸收和净化雨水中污染物，如重金属、氮和磷。这有助于改善水质并减少水体富营养化的影响。

3.调节温度：植被屋顶具有良好的隔热效果，可以吸收并反射太阳能，从而降低室内温度并减少城市热岛效应。此外，植被层还可以释放水分蒸发，进一步降低周围环境温度。

雨水桶

1.收集雨水：雨水桶是一种简单的装置，通过落水管收集雨水。收集的雨水可以储存在桶中，用于灌溉植物、洗车或其他非饮用用途。

2.减少径流：雨水桶可以减少进入市政排水系统的雨水量，从而减轻排水压力并防止城市洪水。研究表明，一个装有雨水桶的住宅每年可以收集超过5000加仑的雨水。

3.节约用水：使用雨水桶收集的雨水可以节省自来水，从而降低水费成本和减少水的消耗。此外，使用雨水灌溉植物比使用自来水更环保，因为雨水不含氯化物和其他化学物质。植被屋顶

#定义和原理

植被屋顶是一种具有植物层覆盖的屋顶系统，旨在减少城市径流、改善空气质量并提供其他生态效益。它通常由植被层、种植介质、防水膜和排水系统组成。

#径流控制机制

植被屋顶通过多种机制控制径流：

-水分截留：植被层截留降水，减少直接流入排水系统的雨水量。

-蒸散作用：植物通过蒸散作用将水分释放到大气中，进一步降低径流量。

-滞留：种植介质具有吸水和蓄水的能力，减缓径流速度并延长滞留时间。

-过滤：植被层和种植介质过滤径流中的污染物，如重金属、营养物和悬浮固体。

#径流减少效果

研究表明，植被屋顶可以在以下方面减少城市径流：

-雨水径流：高达50-95%

-顶峰径流速率：高达50-80%

-径流时间：延长数小时至数天

雨水桶

#定义和原理

雨水桶是一种收集和储存降水的容器，通常安装在住宅或商业建筑物的屋檐下。通过使用雨水桶收集雨水，可以减少城市径流并利用雨水进行非饮用目的，如浇灌、洗车或冲洗厕所。

#径流控制机制

雨水桶通过直接收集降水来控制径流：

-存储：雨水桶收集雨水并将其储存起来，防止其流入排水系统。

-蒸发：雨水桶中的水分通过蒸发作用释放到大气中，进一步减少径流量。

#径流减少效果

雨水桶的径流减少效果取决于降雨模式、桶的容量和使用方式。研究表明，雨水桶可以在以下方面减少城市径流：

-雨水径流：高达30-60%

-顶峰径流速率：高达20-50%

-径流时间：延缓数小时至数天

协同作用

植被屋顶和雨水桶可以协同工作，进一步增强径流控制效果。植被屋顶减少了流向雨水桶的水量，而雨水桶则进一步储存和蒸发了水量。这种双重作用可以显着减少进入排水系统的径流量。

结论

植被屋顶和雨水桶是低影响开发技术的有效手段，可减少城市径流。通过截留、蒸发和滞留水分，它们可以减轻排水系统的负担，改善水质，并为城市环境提供其他生态效益。利用这些技术，城市可以减少暴雨径流对基础设施和环境的负面影响。第七部分低影响开发技术的经济效益关键词关键要点减少基础设施成本

1.通过在源头控制径流，低影响开发技术可以减少对传统排水管网的压力，从而降低建设和维护大型排水设施的成本。

2.例如，透水铺装可以允许雨水渗透到土壤中，从而减少进入管道系统的径流量。

3.屋顶花园和雨水蓄水可以通过储存和释放雨水来进一步减少径流，从而减轻管道系统的负担。

提高土地利用率

1.低影响开发技术通过将径流控制措施融入环境中，释放了原本用于传统排水设施的土地。

2.例如，雨水花园可以作为美化区域，同时发挥径流控制作用。

3.生物滞留池可以在不牺牲绿地的情况下提供径流控制。

增加美观和宜居性

1.低影响开发技术通常采用自然元素，如植物和绿色基础设施，从而提升城市环境的美观性和宜居性。

2.例如，绿色屋顶可以提供隔热和降噪效果，同时为城市增添绿意。

3.滨水区修复项目可以通过低影响开发技术改善水质和增加休闲空间，从而增强城市韧性和宜居性。

改善水质

1.低影响开发技术通过减少径流中的污染物来改善水质。

2.例如，雨水花园中的植物可以过滤污染物。

3.生物滞留池可以通过物理和生物过程去除污染物，减少流入水体的污染。

增加生物多样性

1.低影响开发技术中使用的植被可以为野生动物提供栖息地和食物来源，增加城市生物多样性。

2.例如，雨水花园可以吸引鸟类和蝴蝶。

3.屋顶花园可以提供绿色走廊，连接不同栖息地。

提高城市韧性

1.低影响开发技术通过减少径流和改善水质，可以提高城市应对极端天气事件的韧性。

2.例如，渗透性铺装可以减轻洪水风险。

3.雨水蓄水可以为干旱提供备用水源。低影响开发技术的经济效益

低影响开发(LID)技术通过模仿自然水循环过程来管理城市径流，提供环境、社会和经济效益。其中，经济效益尤为显著：

降低基础设施成本

*减少管道尺寸：LID措施通过渗透、滞留和净化径流，从而减少管道中的水量。这可以让城市减少管道直径，从而节省材料和安装成本。根据美国环境保护署(EPA)，LID技术可以将管道尺寸减少30%-50%。

*降低泵站费用：LID措施通过减少径流，从而降低泵站所需的容量和能量消耗。EPA报告称，LID技术可以将泵站成本降低高达25%。

*增加道路承载能力：LID措施通过减少道路渗漏的径流，从而延长道路寿命并降低维护成本。一项研究发现，LID技术可以将道路承载能力提高15%。

降低洪水损失

*减少洪水损害：LID措施通过减缓和减少径流，从而减少洪水对财产和基础设施的损害。EPA估计，LID技术可以将洪水损害减少20%-40%。

*减少保险费：降低洪水风险可以降低洪水保险费。一项研究发现，LID技术可以将商业和住宅保险费降低高达10%。

提高财产价值

*增加美观性：LID措施通常包括绿化设施，如雨水花园和渗透性路面，这可以提高社区美观性并增加财产价值。

*降低热岛效应：LID措施通过增加植被来减少热岛效应，这可以提高宜居性并降低空调成本。

其他经济效益

*创造就业机会：LID项目的实施需要工程师、景观设计师和承包商，从而创造就业机会。

*促进可持续旅游：LID措施可以通过改善水质和美观性来促进可持续旅游，从而带来经济收益。

*提高社区健康：LID措施通过减少洪水和改善水质来提高社区健康，从而减少医疗保健费用和提高生产力。

量化经济效益

LID技术的经济效益可以通过以下方法量化：

*成本效益分析：比较LID措施的成本和效益。

*三重底线报告：评估LID措施的环境、社会和经济效益。

*生命周期成本分析：考虑LID措施的全部成本，包括安装、维护和运营费用。

案例研究

以下案例研究展示了LID技术的经济效益：

*费城：费城通过实施LID技术，将管道尺寸减少了50%，从而节省了超过1亿美元的管道成本。

*西雅图：西雅图使用LID技术将泵站容量减少了20%，从而节省了700万美元的泵站成本。

*芝加哥：芝加哥通过实施LID技术将洪水损害减少了30%，从而节省了数百万美元的损失。

结论

LID技术通过降低基础设施成本、减少洪水损失、提高财产价值和产生其他经济效益，为城市带来了显著的经济效益。这些效益可以通过量化经济分析和案例研究来证明。随着城市继续面临城市径流管理挑战，LID技术被视为一种具有成本效益且可持续的解决方案。第八部分低影响开发技术的政策支持关键词关键要点主题名称：法规和政策

1.政府法规和政策提供低影响开发技术的强制性要求，确保其在城市径流控制中得到广泛应用。

2.法规规定最低设计标准、性能目标、允许的实践和豁免，引导开发商和设计师采用低影响开发技术。

3.政策措施纳入税收减免、许可证激励和公众教育等经济和非经济工具，鼓励和促进低影响开发技术的实施。

主题名称：资金和融资

低影响开发技术的政策支持

低影响开发(LID)技术得到政策支持，以应对城市径流带来的挑战。这种支持体现在以下几个方面：

联邦政策

*《清洁水法》：LID技术被明确纳入《清洁水法》修正案，鼓励其用于控制径流污染。

*《绿色基础设施资助和创新法》：该法向州和地方政府提供资金，用于实施绿色基础设施项目，包括LID技术。

州和地方政策

许多州