Водочувствительный городской дизайн

Водочувствительное городское проектирование (WSUD) - это подход к землеустройству и инженерному проектированию, который интегрирует городской водный цикл , включая ливневые воды , подземные воды и управление сточными водами и водоснабжение, в городское проектирование для минимизации деградации окружающей среды и улучшения эстетической и рекреационной привлекательности.[1] WSUD-это термин, используемый на Ближнем Востоке и в Австралии, и похож на термин "малотравматичное развитие" (LID), используемый в Соединенных Штатах; и "устойчивая дренажная система" (SuDS), термин, используемый в Соединенном Королевстве. ==Фон

Традиционное городское и промышленное развитие изменяет ландшафты от проницаемых вегетированных поверхностей к серии непроницаемых Соединенных поверхностей приводящ к в больших количествах стока ливневой воды, требуя управления. Исторически Австралия, как и другие промышленно развитые страны, включая Соединенные Штаты и Соединенное Королевство, рассматривала ливневый сток как ответственность и неприятность, угрожающую здоровью человека и собственности. В результате большое внимание уделялось проектированию систем управления ливневыми водами, которые быстро передают сток ливневых вод непосредственно потокам, практически не уделяя внимания сохранению экосистем.[2] Этот подход к управлению приводит к тому, что называется синдромом городского потока .[3] обильные осадки быстро перетекают в потоки, несущие загрязняющие вещества и отложения, смываемые с непроницаемых поверхностей, приводящ к в потоках нося повышенные концентрации поллютантов, питательных веществ и приостанавливанных твердых тел. Увеличенный пиковый поток также изменяет морфологию и стабильность канала, далее пролиферируя отложение осадка и резко уменьшая биотическое богатство.

Увеличение признания синдрома городского потока в 1960-х годах привело к некоторому движению к целостному управлению ливневыми водами в Австралии.[2] осведомленность значительно увеличилась в течение 1990-х годов с федеральным правительством и учеными, сотрудничающими в рамках программы кооперативного исследовательского центра. все более и более градостроители признавали потребность в интегрированном управленческом подходе к управлению питьевой водой, отходами и ливневой водой, [5] дать возможность городам адаптироваться и стать устойчивыми к давлению, которое рост населения, уплотнение городов и изменение климата оказывают на стареющую и все более дорогую водную инфраструктуру. Кроме того, засушливые условия в Австралии означают, что она особенно уязвима к изменению климата, что вместе с ее зависимостью от поверхностных источников воды в сочетании с одной из самых сильных засух (с 2000-2010 годов) со времен европейского поселения подчеркивает тот факт, что крупные городские центры сталкиваются с растущей нехваткой воды. Это начало смещать восприятие ливневого стока со строгой ответственности и неудобства на восприятие ценности как водного ресурса, что приводит к изменению практики управления ливневыми водами.

Австралийские Штаты, основываясь на фундаментальных исследованиях федерального правительства в 1990-х годах, начали выпускать руководящие принципы WSUD с Западной Австралией, впервые выпустив руководящие принципы в 1994 году. В 1999 году Виктория выпустила руководящие принципы по наилучшей практике экологического управления городскими ливневыми водами (разработанные в консультации с Новым Южным Уэльсом), и аналогичные документы были выпущены Квинслендом через городской совет Брисбена в 1999 году. В результате сотрудничества между федеральными правительствами, правительствами штатов и территорий в целях повышения эффективности водопользования Австралии в июне 2004 года была подписана Национальная водная инициатива (НВИ). NWI является всеобъемлющей национальной стратегией по улучшению управления водными ресурсами по всей стране, она охватывает широкий круг вопросов управления водными ресурсами и поощряет принятие передовых практических подходов к управлению водными ресурсами в Австралии, которые включают WSUD.

Различия к обычному городскому управлению ливневыми водами

WSUD расценивает городской ливневый сток как ресурс, а не неприятность или ответственность. Это представляет собой изменение парадигмы в том, как экологические ресурсы и водная инфраструктура рассматриваются при планировании и проектировании городов. Принципы ВСУД рассматривают все потоки воды как ресурс с различными воздействиями на биоразнообразие, воду, землю и рекреационное и эстетическое пользование водными путями сообществом.

Принципы

• Защита и улучшение ручьев, рек и водно-болотных угодий в городской среде;
• Защита и улучшение качества воды при сливе воды из городской среды в ручьи, реки и водно-болотные угодья;
• Восстановление городского водного баланса путем максимального повторного использования ливневой, оборотной и серой воды;
• Сохранение водных ресурсов за счет повторного использования и эффективности системы;
• Интегрируя обработку ливневой воды в ландшафт так, что она предложит множественные полезные пользы как обработка качества воды, среда обитания дикой природы, воссоздание и открытое общественное пространство;
• Сокращение пиковых потоков и стока из городской среды одновременно с обеспечением инфильтрации и подпитки подземных вод;
• Интеграция воды в ландшафт для улучшения городского дизайна, а также социальных, визуальных, культурных и экологических ценностей; и
• Легкая и рентабельная вставка ВСУД учитывая широкое применение.

Цели

• Снижение спроса на питьевую воду за счет управления спросом и предложением;
• Включать пользу приборов и штуцеров воды эффективных;
• Принятие целевого подхода к использованию потенциальных альтернативных источников воды, таких как дождевая вода;
• Сведение к минимуму образования сточных вод и очистки сточных вод до уровня, подходящего для повторного использования сточных вод и / или выпуска в приемные воды;
• Обработка ливневых вод для достижения целей качества воды для повторного использования и / или сброса путем улавливания отложений, загрязняющих веществ и питательных веществ путем удержания и медленного высвобождения ливневых вод;
• Улучшение здоровья водных путей путем восстановления или сохранения естественного гидрологического режима водосборов с помощью технологий обработки и повторного использования;
• Улучшение эстетики и связи с водой для городских жителей;
• Содействие достижению значительной степени самообеспеченности в городских условиях за счет оптимизации использования водных источников для минимизации притока и оттока питьевой, ливневой и сточной воды путем включения в городской проект локализованного водохранилища;
• Противодействие "городскому тепловому островному эффекту" путем использования воды и растительности, способствуя пополнению подземных вод.

Методы

• Использование водосберегающих приборов для снижения потребления питьевой воды;
• Повторное использование серой воды в качестве альтернативного источника воды для экономии питьевой воды;
• Задержание, а не быстрая транспортировка ливневых вод;
• Повторное использование, хранение и инфильтрация ливневых вод вместо увеличения дренажной системы;
• Использование растительности для фильтрации ливневых вод;
• Эффективное озеленение для снижения потребления питьевой воды;
• Защита связанных с водой экологических, рекреационных и культурных ценностей путем минимизации экологического следа проекта, связанного с предоставлением услуг водоснабжения, канализации и ливневых вод;
• Локализованные системы очистки и повторного использования сточных вод для снижения потребления питьевой воды и минимизации выбросов вредных для окружающей среды сточных вод;
• Предоставление ливневых или других оборотных городских вод (во всех случаях с учетом соответствующих мер контроля) для обеспечения экологических потребностей в воде для измененных водотоков;
• Гибкие институциональные механизмы для борьбы с повышенной неопределенностью и изменчивостью климата;
• Акцент на долгосрочное планирование;
• Разнообразный портфель водных источников, поддерживаемых как централизованной, так и децентрализованной водной инфраструктурой.

Общие практики WSUD

Общая практика ВСУД, используемая в Австралии, обсуждается ниже. Как правило, сочетание этих элементов используется для достижения целей управления городским водным циклом.

Дорожная планировка и уличный пейзаж

Биоретентные системы

Биоретентационные системы включают обработку воды растительностью перед фильтрацией осадка и других твердых веществ через предписанные среды. Растительность обеспечивает биологическое поглощение азота, фосфора и других растворимых или тонкодисперсных загрязняющих веществ. Системы биоретентирования предлагают более малый след ноги чем другие подобные измерения (например построенные заболоченные места) и обыкновенно использованы для того чтобы фильтровать и обработать сток до его достигая стоков улицы. Использование в больших масштабах может быть сложным и, следовательно, другие устройства могут быть более подходящими. Биорентентационные системы включают биоретентационные свалы (также называемые травянистыми свалами и дренажными каналами) и биоретентационные бассейны.

Bioretention swales

Биоретентные сланцы, подобные буферным полосам и сланцам , расположены в основании сланца, который обычно расположен в средней полосе разделенных дорог. Они обеспечивают как ливневую очистку, так и есть. Система bioretention можно установить в часть swale, или вдоль полной длины swale, в зависимости от требований к обработки. Стоковая вода обычно проходит через фильтр тонкой очистки и проходит вниз, где она собирается через перфорированную трубу, ведущую к водотокам или хранилищам. Растительность, растущая в фильтрующих средах, может предотвратить эрозию, и, в отличие от систем инфильтрации, биоретентные свалы подходят для широкого спектра почвенных условий.

Биоретентационные бассейны

Биорезонаторные бассейны обеспечивают аналогичный контроль потока и функции очистки качества воды для биорезентационных Свалов, но не имеют функции транспортировки.[7] в дополнение к фильтрационным и биологическим функциям поглощения биоретентных систем, бассейны также обеспечивают длительное задержание ливневых вод, чтобы максимизировать очистку стока во время малых и средних событий потока. Термин raingarden также используется, чтобы описать такие системы, но обычно относится к меньшим, отдельным бассейнам биоретенции масштаба партии. Преимущества биоретентационных бассейнов заключаются в том, что они могут применяться в различных масштабах и формах и поэтому обладают гибкостью при их размещении в рамках разработок. Как и другие биоретентные системы, они часто расположены вдоль улиц с регулярными интервалами для обработки стока перед входом в дренажную систему. Альтернативно, более большие тазики могут обеспечить обработку для более больших областей, как на outfalls дренажной системы. Широкий диапазон растительности можно использовать в пределах бассейна bioretention, позволяющ им хорошо быть интегрированным в окружающий ландшафтный дизайн. Следует выбирать виды растительности, которые допускают периодическое затопление. тем не менее, биоретентационные бассейны чувствительны к любым материалам, которые могут засорить фильтрующую среду. Бассейны часто использованы совместно с большими ловушками поллютанта (GPTs или ловушками сора, включают широко используемые шкафы погани), и более грубые бассейны седимента, которые захватывают сор и другие грубые твердые тела для уменьшения потенциала для повреждения к поверхности вегетации или средств фильтра.

Траншеи проникновения и системы

Траншеи инфильтрации мелкие выкопанные структуры заполненные с проницаемыми материалами как гравий или утес для создания подземного резервуара. они конструированы для того чтобы держать сток ливневой воды внутри подземная траншея и постепенно выпускать его в окружающие системы почвы и грунтовых вод.[1] хотя они вообще не конструированы как измерение обработки но могут обеспечить некоторый уровень обработки путем сохранять поллютанты и седименты. Объемы стока и пиковые сбросы из непроницаемых зон уменьшаются за счет улавливания и инфильтрации потоков.

Должный к их основной функции быть разрядкой обработанной ливневой воды, системы инфильтрата вообще расположены как окончательный элемент в системе ВСУД. Инфильтрационные траншеи не должны располагаться на крутых склонах или нестабильных участках. Слой геотекстильной ткани часто используется для выравнивания траншеи, чтобы предотвратить миграцию почвы в породу или гравийное заполнение. Инфильтрационные системы зависят от местных характеристик почвы и, как правило, лучше всего подходят для почв с хорошей инфильтрационной способностью, таких как супесчаные почвы, с глубокими грунтовыми водами. В районах с низкой проницаемостью грунтов, таких как глина, перфорированная труба может быть помещена в гравий.

Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы система не засорялась отложениями и поддерживалась желаемая скорость инфильтрации. Это включает проверку и поддержание предварительной обработки путем периодических осмотров и очистки засоренного материала.

Песчаные фильтры

Фильтры песка изменение принципа траншеи инфильтрата и работают в пути подобном к системам bioretention. Ливневая вода проходит через них для обработки перед сбросом в нижерасположенную систему ливневой воды. Фильтры песка очень полезны в обрабатывать сток от ограниченных трудных поверхностей как автостоянки и от тяжело урбанизированных и застроенных областей. Они обычно не поддерживают растительность вследствие средств фильтрации (песка) не сохраняя достаточную влагу и потому что они обычно установлены под землей. Фильтр обычно состоит из седиментационной камеры в качестве устройства предварительной обработки для удаления мусора, мусора, валовых загрязняющих веществ и осадков среднего размера; плотины; за которым следует слой песка, который фильтрует осадки, более мелкие частицы и растворенные загрязняющие вещества. Фильтрованная вода собрана пефорированными трубами underdrain подобным образом как в системах bioretention. Системы могут также иметь переливную камеру. Камера седиментирования может иметь постоянную воду или может быть конструирована быть стекана с отверстиями плача между случаями шторма. Однако постоянное хранение воды может привести к анаэробным условиям, которые могут привести к выбросу загрязняющих веществ (например, фосфора). В процессе проектирования следует рассмотреть вопрос о создании хранилища для содержания под стражей, обеспечивающего высокую гидрологическую эффективность, и контроле за сбросом путем надлежащей калибровки перфорированного дренажа и перепускного канала. Для предотвращения образования корки требуется регулярное техническое обслуживание.

Пористое мощение

Пористая брусчатка (или проницаемый вымощая) является альтернативой обычным непроницаемым покрытием и позволяет инфильтрации талых вод в почву или специальную емкость для хранения воды водохранилища ниже в достаточно ровных площадок, таких как автостоянки, подъездные пути и почти дорог, уменьшается объем и скорость ливневых стоков и может улучшить качество воды путем удаления примесей путем фильтрации, перехват и биологической очистки. Пористые тротуары могут иметь несколько форм и быть монолитными или модульными. Монолитные структуры состоят из единой непрерывной пористой среды, такой как пористый бетон или пористое покрытие (асфальт), в то время как модульные структуры включают пористые асфальтоукладчики, отдельные тротуарные блоки, которые построены так, чтобы был промежуток между каждым асфальтоукладчиком. коммерческие продукты, которые доступны, например, тротуары, сделанные из специального асфальта или бетона, содержащего минимальные материалы, бетонные тротуары сетки и конкретные керамические или пластмассовые модульные тротуары. Пористые покрытия обычно укладываются на очень пористый материал (песок или гравий), под которым лежит слой геотекстиля. Ремонтные работы варьируются в зависимости от типа пористого покрытия. Как правило, следует проводить инспекции и удаление осадка и мусора. Модулируйте pavers можно также поднять, backwashed и заменить когда засорения происходят. вообще пористая выстилка не одета для зон с тяжелыми нагрузками движения. частицы в ливневой воде могут закупоривать поры в материале.

Общественное открытое пространство

Осадочные бассейны

Осадочные бассейны (иначе известные как осадочные бассейны) используются для удаления (осаждения) крупных и средних отложений и для регулирования потоков воды и часто являются первым элементом в системе обработки WSUD.[7]] Они работают через временное удерживание ливневой воды и уменьшение скоростей потока для того чтобы повысить устанавливать седиментов из водяного столба. Они важны как pretreatment для того чтобы обеспечить идущие дальше по потоку элементы не перегружены или не задушены с грубыми седиментами. Осадочные бассейны могут принимать различные формы и могут использоваться в качестве постоянных систем, интегрированных в городской проект, или временных мер по контролю за сбросом осадка во время строительных работ. Они часто конструированы как пруд входа к бассейну bioretention или построенному заболоченному месту. Осадочные бассейны, как правило, наиболее эффективны при удалении более крупных отложений (125 мкм и более) и обычно предназначены для удаления от 70 до 90% таких отложений.[1] их можно конструировать для того чтобы стечь во время периодов без ливня и после этого заполнить во время случаев стока или иметь постоянный бассеин. В случаях потока, превышающих их расчетный расход, вторичный водосброс направляет воду в перепускной канал или транспортную систему, предотвращая ресуспендирование отложений, ранее захваченных в бассейне.

Построенные водно-болотные угодья

Дополнительная информация: построенные водно-болотные угодья Построенные водно-болотные угодья предназначены для удаления ливневых загрязняющих веществ, связанных с мелкими коллоидными частицами и растворенными загрязняющими веществами. Эти мелкие, обширно вегетированные водоемы используют увеличенное седиментирование, точную фильтрацию и биологическое понимание для того чтобы извлечь эти поллютанты.[7] они обычно включают три зоны: входную зону (осадочный бассейн) для удаления грубых отложений; зону макрофитов, сильно вегетированную зону для удаления мелких частиц и поглощения растворимых загрязняющих веществ; и канал перепуска высокого потока для защиты зоны макрофитов .[1]] Макрофитная зона обычно включает в себя Болотную зону, а также зону открытой воды и имеет увеличенную глубину от 0,25 до 0,5 м со специальными видами растений и время удерживания от 48 до 72 часов. Построенные водно-болотные угодья могут также обеспечить функцию управления потоком, поднимаясь во время осадков, а затем медленно выпуская сохраненные потоки. Построенные водно-болотные угодья улучшат качество стока воды в зависимости от процессов водно-болотных угодий. Основным механизмом обработки водно-болотных угодий являются физическое (улавливание взвешенных и адсорбированных загрязняющих веществ), биологическое и химическое поглощение (улавливание растворенных загрязняющих веществ, химическая адсорбция загрязняющих веществ) и преобразование загрязняющих веществ (более стабильная фиксация осадка, микробные процессы, УФ-дезинфекция).

Дизайн построенных водно-болотных угодий требует тщательного рассмотрения, чтобы избежать общих проблем, таких как накопление мусора, нефти и накипи в частях водно-болотных угодий, заражения сорняков, проблем комаров или цветения водорослей.[7] построенные водно-болотные угодья могут потребовать большого количества площади земли и непригодны для крутого ландшафта. Высокие затраты на площадь и создание растительности могут сдерживать использование построенных водно-болотных угодий в качестве меры ВСУД. руководящие принципы для разработчиков (таких как городская ливневая вода: рекомендации по рациональному природопользованию передовой практики в Виктории требуют, что конструкция сохраняет частицы 125μm и более малый с очень высокой эффективностью и уменьшает типичные поллютанты (как фосфор и азот) хотя бы 45%. В дополнение к обработке ливневых вод, критерии проектирования для построенных водно-болотных угодий также включают повышенную эстетическую и рекреационную ценность и обеспечение среды обитания.[10] Поддержание построенных водно-болотных угодий обычно включает удаление отложений и мусора из зоны входа, а также борьбу с сорняками и случайный сбор макрофитов для поддержания активного растительного покрова.

Свалы и буферные полосы

Свалы и буферные полосы используются, чтобы передать ливневую воду вместо труб и обеспечить буферную полосу между получающими водами (например, ручей или водно-болотное угодье) и непроницаемые области водосбора. Сухопутные потоки и мягкие склоны медленно транспортируют воду вниз по течению и способствуют равномерному распределению потока. Буферные зоны обеспечивают обработку путем осаждения и взаимодействия с растительностью.

Свалы могут быть включены в городские проекты вдоль улиц или парков и добавить к эстетическому характеру области. Типичные swales созданы с продольными наклонами между 1% и 4% для поддержания емкости подачи без создавать высокие скорости, потенциальное размывание bioretention или поверхность swale и опасность безопасности.[1] в более крутых областях проверьте банки вдоль болот или плотная растительность может помочь распределить потоки равномерно через болота и медленные скорости.[7]] Более пологие болота могут иметь проблемы с заболачиванием и застойным оседанием воды, и в этом случае для решения проблем могут использоваться подземные стоки. Если болото должно быть вегетированным, растительность должна быть способна выдерживать проектные потоки и иметь достаточную плотность для обеспечения хорошей фильтрации ). В идеале высота растительности должна быть выше уровня воды очистного стока. Если сток поступает непосредственно в болото, перпендикулярно направлению основного потока, то край болота действует как буфер и обеспечивает предварительную обработку воды, поступающей в болото.

Пруды и озера

Пруды и озера представляют собой искусственные водоемы открытой воды, которые обычно создаются путем строительства дамбы с водовыпускным сооружением.[7] подобно построенным водно-болотным угодьям, они могут использоваться для обработки стока, обеспечивая длительное задержание и позволяя седиментации, поглощению питательных веществ и УФ-дезинфекции. В добавлении, они обеспечивают астетическое качество для воссоздания, среды обитания диких животных, и ценного хранения воды которое можно потенциально повторно использовать для например полива.[12] часто искусственные пруды и озера также являются частью системы задержания от наводнений.[1]] Водная растительность играет важную роль для качества воды в искусственных озерах и прудах в поддержании и регулировании уровня кислорода и питательных веществ. Из-за глубины воды больше чем 1,5 м, появляющиеся макрофиты обычно ограничиваются краями, но подводные заводы могут произойти в открытой водной зоне. Бахрома растительности может быть полезна в снижении береговой эрозии. Пруды, как правило, не используются в качестве самостоятельной меры WSUD, но часто объединяются с осадочными бассейнами или построенными водно-болотными угодьями в качестве предварительной обработки.

Во многих случаях, однако, озера и пруды были спроектированы как эстетические характеристики, но страдают от плохого здоровья, которое может быть вызвано отсутствием соответствующих притоков, поддерживающих уровень воды в озере, плохим качеством воды притоков и высокими органическими углеродными нагрузками, редкой промывкой озера (слишком долгое время пребывания) и/или несоответствующим смешиванием (расслоением), приводящим к низким уровням растворенного кислорода. сине-зеленые водоросли причиной плохого качества воды и высокого уровня питательных веществ может быть серьезная угроза здоровью озер. Для обеспечения долгосрочной устойчивости озер и прудов ключевыми вопросами, которые следует учитывать при их проектировании, являются гидрология водосбора и уровень воды, а также расположение пруда/озера (ориентированное на доминирующие ветры для облегчения смешивания). Гидротехнические сооружения (зоны входа и выхода) должны быть конструированы для того чтобы обеспечить адекватнюю pre-обработку и предотвратить большие питательные "шипы" ландшафтный дизайн, используя соотвествующие виды завода и засаживая плотность также необходима. Высокие затраты на планируемую площадь пруда/озера и создание растительности, а также частые потребности в обслуживании могут сдерживать использование прудов и озер в качестве мер ВСУД.

Поддержание прудовой и озерной систем важно для минимизации риска плохого состояния здоровья. Зона входа обычно требует засорения засорителя, завода, твердых частиц и удаления сора с случайный пересаживать. В некоторых случаях может потребоваться искусственный переворот озера.

Повторное использование воды

Резервуары дождевой воды

Баки дождевой воды конструированы для того чтобы сохранить питьевую воду путем жать дождевую и ливневую воду частично для того чтобы соотвествовать отечественные воды (например во время периодов засухи). Кроме того, резервуары для дождевой воды могут уменьшить объемы ливневых стоков и загрязняющих веществ ливневых вод, попадающих в нижние водные пути. они могут эффективно использоваться в домашних хозяйствах в качестве потенциального элемента ВСУД. дождь и ливневая вода с крыш зданий могут быть собраны и доступны специально для таких целей, как промывка туалета, прачечная, полив сада и мойка автомобилей. Буферные Резервуары чтобы дождевая вода, собранная с твердых поверхностей, просачивалась в участок, необходимо поддерживать уровень водоносного горизонта и грунтовых вод.

В Австралии нет количественных целевых показателей эффективности резервуаров для дождевой воды, таких как размер резервуара или целенаправленное сокращение спроса на питьевую воду, в политике или руководящих принципах. различные руководящие принципы, предоставленные правительствами штатов, однако, рекомендуют, чтобы резервуары для дождевой воды были разработаны для обеспечения надежного источника воды в дополнение к водопроводному водоснабжению и поддержания надлежащего качества воды. Использование резервуаров для дождевой воды должно учитывать такие вопросы, как спрос и предложение, качество воды, преимущества ливневой воды (объем сокращается), стоимость, доступное пространство, техническое обслуживание, размер, форму и материал резервуара. Резервуары для дождевой воды также должны устанавливаться в соответствии со стандартами водопровода и канализации. рекомендуемая подходящая конфигурация может включать в себя фильтр для воды или первый отвод промывочной воды, сетевое водоснабжение (двойная система подачи), дренаж для обслуживания, насос (система давления) и обеспечение удержания на месте.

Потенциальные проблемы качества воды включают загрязнение атмосферы, птичий и опоссумовый помет, насекомых, например личинки комаров, кровельные материалы, краски и моющие средства. В рамках технического обслуживания необходимо проводить ежегодную промывку (для удаления скопившегося осадка и мусора) и регулярные визуальные осмотры. Хранение и восстановление водоносного горизонта (ASR)

Хранение и восстановление водоносных горизонтов (ООПТ) (также именуемые управляемым пополнением водоносных горизонтов) направлено на повышение пополнения подземных водоносных горизонтов за счет гравитационной подачи или откачки воды. Это может быть альтернативой большим поверхностным хранилищам с водой, накачиваемой снова из-под поверхности в засушливые периоды. Потенциальными источниками воды для системы ASR могут быть ливневые или очищенные сточные воды. Следующие компоненты обычно могут быть найдены в системе ASR, которая собирает ливневую воду:

• 1 Структура диверсии для потока или стока;
• 2 Система очистки ливневой воды перед закачкой, а также восстановленной воды;
• 3 Водно-болотные угодья, водоемы, плотины или резервуары в качестве меры временного хранения;
• 4 Структура расслоины или перелива;
• 5 Скважина для нагнетания воды и скважина для извлечения воды, и
• 6 Системы (включая порты отбора проб) для контроля уровня и качества воды.

Возможные типы водоносного горизонта, подходящие для системы ASR, включают трещиноватую неочищенную породу и ограниченный песок и гравий. Детальные геологические исследования необходимы для установления осуществимости схемы АСР. Потенциальная низкая стоимость ASR по сравнению с подземным хранением может быть привлекательной. Процесс проектирования должен учитывать защиту качества грунтовых вод и качество восстановленной воды для ее целевого использования. Водоносные горизонты и аквитарии также должны быть защищены от повреждения в результате истощения или высокого давления. Необходимо также учитывать воздействие пункта сбора урожая на районы ниже по течению. Требуется тщательное планирование в отношении отбора, обработки, закачки, процесса восстановления, а также технического обслуживания и мониторинга водоносных горизонтов.

Политика, планирование и законодательство

В Австралии из-за конституционного разделения власти между австралийским Содружеством и Штатами нет национального законодательного требования для управления городским водным циклом. Национальная водная инициатива (НВИ), согласованная федеральными правительствами, правительствами штатов и территорий в 2004 и 2006 годах, предусматривает национальный план по улучшению управления водными ресурсами по всей стране.[6]] Он предусматривает четкое намерение "создать чувствительные к воде австралийские города" и поощряет принятие подходов WSUD. Национальные руководящие принципы были также выпущены в соответствии с пунктом 92(ii) NWI, чтобы обеспечить руководство по оценке инициатив WSUD.[1]]

На государственном уровне планирование и природоохранное законодательство в целом способствуют экологически устойчивому развитию, но в той или иной степени имеют ограниченные требования к ВСУД. Политика государственного планирования по-разному предусматривает более конкретные стандарты для принятия практики ВСУД в конкретных обстоятельствах.

На уровне местных органов управления стратегиями регионального управления водными ресурсами, поддерживаемыми региональными и/или местными планами комплексного управления водосборными бассейнами и/или планами управления ливневыми водами, служит стратегический контекст для ВУЗ.[19] планы местных органов власти по охране окружающей среды могут устанавливать нормативные требования к разработкам по внедрению WSUD.

Поскольку регулирующие полномочия в отношении ливневого стока распределяются между австралийскими Штатами и местными органами власти, вопросы нескольких регулирующих юрисдикций привели к непоследовательному осуществлению политики и практики ВСУД и фрагментированному управлению более крупными водоразделами. Например, в Мельбурне юрисдикционный орган для водосборов площадью более 60 га находится в ведении органа государственного уровня "Мельбурнские воды", в то время как органы местного самоуправления управляют водосборами меньшей площади. Следовательно, Melbourne Water была удержана от значительных инвестиций в работы WSUD по улучшению небольших водоразделов, несмотря на то, что они влияют на состояние более крупных водоразделов, в которые они стекают, и здоровье водных путей, включая потоки напорных вод.

Государственное законодательство и политика

Виктория

В Виктории элементы WSUD интегрированы во многие общие цели и стратегии Викторианской политики планирования. рамки политики государственного планирования [положений о планировании Виктории] , которые содержатся во всех схемах планирования в Виктории, содержат некоторые конкретные положения, требующие принятия практики ВСУД.

На новые жилые застройки распространяется стандарт проницаемости, согласно которому не менее 20% участков не должны покрываться непроницаемыми поверхностями. цель этого состоит в том, чтобы уменьшить воздействие увеличенного ливневого стока на дренажную систему и облегчить локальную инфильтрацию ливневых вод.

Новые жилые подразделения из двух и более лотов необходимы для решения задач комплексного управления водными ресурсами, связанных с:

• питьевое водоснабжение;
• повторно использованная и переработанная вода;]
• управление сточными водами, и
• управление городским стоком.

В частности, в отношении управления городскими стоками, Положения о планировании Виктории c. 56.07-4 пункт 25 гласит, что системы ливневых стоков должны соответствовать наилучшим целям управления ливневыми стоками. В настоящее время, хотя это уже не считается наилучшей практикой, государственным стандартом являются городские ливневые воды: рекомендации по рациональному природопользованию . текущие цели качества воды, которые не защищают водные пути от воздействия ливневых вод:

• Удерживание 80 процентов типичной городской однолетней суспендировать нагрузки твердых тел;
• 45% сохранение типичной городской годовой общей нагрузки фосфором;
• Сохранение типичной годовой общей нагрузки азота в городах на уровне 45 процентов; и
• 70-процентное сокращение типичной городской годовой нагрузки на мусор.

Системы управления городскими ливневыми водами также должны отвечать требованиям соответствующего дренажного органа. Обычно это местный совет.[27] однако, в Мельбурнской области, где водосбор больше, чем 60ha обеспокоен, это-Мельбурнская вода. Приток воды вниз по течению от участка подразделения также ограничен уровнями до разработки, если это не одобрено соответствующим органом по дренажу, и нет никаких вредных воздействий вниз по течению.

Melbourne Water предоставляет упрощенный онлайн - программный инструмент STORM(Stormwater Treatment Objective – относительная мера), позволяющий пользователям оценивать, соответствуют ли предложения по разработке законодательно установленным целям качества ливневой воды. Инструмент шторма ограничен оценкой дискретных практик обработки WSUD и поэтому не моделирует где несколько практик обработки использованы последовательно.[28] этого также ограничено местами, где покрытие непроницаемых поверхностей больше чем 40%. Для более крупных и сложных разработок рекомендуется более сложное моделирование, например музыкальное программное обеспечение.

Новый Южный Уэльс

На государственном уровне в Новом Южном Уэльсе государственная политика в области экологического планирования (индекс устойчивости зданий: BASIX) 2004 года (Новый Южный Уэльс) является основным элементом политики, предусматривающим принятие WSUD. BASIX-это онлайн-программа, которая позволяет пользователям вводить данные, касающиеся жилой застройки, такие как местоположение, размер, строительные материалы и т. д.; получать баллы по целям сокращения водопользования и энергопотребления. Целевые показатели по водоснабжению колеблются от 0 до 40%-ного снижения потребления водопроводной питьевой воды в зависимости от местоположения жилой застройки. Девяносто процентов новых домов охвачены 40-процентным водным целевым показателем. Программа BASIX позволяет моделировать некоторые элементы WSUD, такие как использование резервуаров дождевой воды, резервуаров ливневой воды и рециркуляции серой воды.

Местные советы отвечают за разработку местных планов охраны окружающей среды (LEPs), которые могут контролировать разработку и санкционировать принятие практики WSUD и целей Закона о местных органах власти 1993 (NSW). Однако из-за отсутствия последовательной политики и руководства на государственном уровне принятие местными советами смешивается с некоторыми из них, разрабатывающими свои собственные цели WSUD в своих местных экологических планах (LEP), а другие не имеют таких положений.[30]]

В 2006 году тогдашний Департамент окружающей среды и охраны природы Нового Южного Уэльса опубликовал руководящий документ по управлению городскими ливневыми водами: сбор и повторное использование . В документе был представлен обзор сбора ливневых вод и даны рекомендации по планированию и проектированию аспектов комплексной стратегии ландшафтного масштаба, а также по внедрению технической практики WSUD. однако в настоящее время этот документ, хотя он по-прежнему доступен на правительственном веб-сайте, как представляется, широко не пропагандируется.

Сиднейский столичный орган управления водосбором также предоставляет инструменты и ресурсы для поддержки принятия местным советом WSUD. они включают

• Потенциальные положения WSUD для включения в LEPs местного самоуправления, с одобрением департамента государственного уровня в NSW;
• Потенциальные положения WSUD для включения в отчеты местных органов власти, тендеры, выражения интереса или другие материалы.;
• Инструмент поддержки принятия решений WSUD для руководства советами в сравнении и оценке проектов WSUD на местах, и
• Проект руководящих принципов для использования более сложного программного обеспечения моделирования музыки в NSW

Прогнозирующее моделирование для оценки эффективности WSUD

Некоторые юрисдикции предоставляют упрощенные программы моделирования для оценки применения практики ВСУД в соответствии с местными правилами. STORM обеспечивается Melbourne Water и BASIX используется в NSW, Австралия для жилых комплексов. Для больших, более сложных разработок может потребоваться более сложное программное обеспечение для моделирования.

Вопросы, влияющие на принятие решений в WSUD

Препятствия для принятия ВСУД

Основные проблемы, влияющие на принятие WSUD, включают:

• Барьеры нормативной базы и институциональная фрагментация на уровне штатов и местных органов власти;
• Неопределенность в оценке и калькуляции затрат, связанная с выбором и оптимизацией методов WSUD для контроля количества и качества;
• Технологии и проектирование и сложность интеграции в системы управления водными ресурсами ландшафтного масштаба; и
• Маркетинг и принятие и связанные с этим неопределенности.

Переход Мельбурна в WSUD за последние четыре десятилетия достиг кульминации в списке лучших практических качеств [39] и способствующих факторов, которые были определены как важные для содействия принятию решений, чтобы облегчить переход к технологиям WSUD. Реализация WSUD может быть обеспечена посредством эффективного взаимодействия между двумя переменными, обсуждаемыми ниже.

Качества лиц, принимающих решения

• Видение здоровья водных путей-общее видение здоровья водных путей на основе совместных подходов;
• Многосекторальная сеть-сеть чемпионов, взаимодействующих между правительством, академическими кругами и частным сектором;
• Экологические ценности-сильные ценности охраны окружающей среды;
• Общественное благо-пропаганда и защита общественного блага;
• Идеология передовой практики-прагматический подход к оказанию помощи в межсекторальном внедрении передовой практики;
• Философия обучения на практике-адаптивный подход к внедрению новой научной информации;
• Оппортунистический-стратегический и перспективный подход к пропаганде и практике;
• Инновационный и адаптивный статус-кво через фокус на философии адаптивного управления.

Ключевые факторы для включения WSUD

• Социально-политический капитал-сплоченное сообщество, средства массовой информации и политическая забота об улучшении здоровья, удобства и отдыха на водных путях;
• Bridging organisation-специализированная организационная организация, которая облегчает сотрудничество между наукой и политикой, агентствами и профессиями, а также брокерами знаний и промышленностью;
• Надежная и надежная наука-Доступная научная экспертиза, инновационные надежные и эффективные решения локальных проблем;
• Обязательные цели-измеримая и эффективная цель, которая связывает деятельность ученых, разработчиков политики и разработчиков изменений;
• Подотчетность-формальная организационная ответственность за улучшение здоровья водных путей и культурное обязательство активно влиять на практику, которая приводит к такому результату;
• Стратегическое финансирование-дополнительные ресурсы, включая точки вливания внешнего финансирования, направляемые на изменение;
• Демонстрационные проекты и обучение-доступная и надежная демонстрация нового мышления и технологий на практике, сопровождаемая инициативами по распространению знаний;
• Восприимчивость рынка-хорошо сформулированный бизнес-кейс для деятельности по изменению.

Проекты WSUD в Австралии

Технологии WSUD могут быть реализованы в ряде проектов, от ранее нетронутых и неразвитых или зеленых участков до развитых или загрязненных участков коричневого поля, которые требуют изменения или исправления. В Австралии технологии WSUD реализованы в широком спектре проектов, в том числе от мелкомасштабных придорожных проектов до крупномасштабных жилых объектов площадью +100 га. Три ключевых тематических исследования, приведенные ниже, представляют собой ряд проектов ВСУД со всей Австралии.

Биофильтр raingarden для мелкомасштабного управления ливневыми водами

Ku-ring-Совет ГАИ Kooloona Crescent Raingarden, NSW

Система Биоретенции Wsud Roadway Retrofit-это мелкомасштабный проект, реализуемый Советом Ку-ринг-ГАИ в Новом Южном Уэльсе в рамках общего стимула водосбора для снижения загрязнения ливневых вод. Raingarden использует систему biorettention для того чтобы захватить и обработать оцененные 75 kg полных приостанавливанных твердых тел (TSS) в год местного стока ливневой воды от дороги, и фильтрует его через средства фильтра песка перед выпускать его назад в систему ливневой воды. Проницаемые pavers также использованы в системе внутри окружающие пешеходные тропинки, для того чтобы поддержать инфильтрат стекания в систему грунтовых вод. системы придорожной биоретенции, подобные этому проекту, были осуществлены всюду по Австралии. Подобные проекты представлены на веб-сайте WSUD управления водосбором Сиднея:

• 2005 Ku-кольцо-Совет ГАИ-Minnamurra Avenue Water Sensitive Road Retrofit Project;
• 2003 город Ярра, Виктория-реконструкция проезжей части с включением бассейнов bioretention, чтобы обработать ливневую воду;
• 2003-4 город Кингстон, Виктория (Челси ) – реконструкция проезжей части с включением бассейнов биоретенции, чтобы лечить ливневую воду, и
• 2004 г. Кингстон, Виктория (Ментона) – реконструкция проезжей части с включением биоретентационных бассейнов для обработки ливневых вод.

WSUD в проектах жилищного строительства

Поместье линбрук, Виктория

Проект Lynbrook Estate development в Виктории демонстрирует эффективную реализацию WSUD частным сектором. Это-зеленая жилая строительная площадка, которая сосредоточила свой маркетинг для потенциальных жителей на инновационном использовании технологий управления ливневой водой, после экспериментального исследования Melbourne Water.

Проект сочетает в себе традиционные дренажные системы с мерами WSUD на уличном ландшафте и уровне подводного водосбора с целью ослабления и обработки ливневых потоков для защиты принимающих вод в рамках разработки. Первичная обработка ливневой воды осуществляется травяными болотами и подземной гравийной траншейной системой, которая собирает, инфильтрирует и передает Сток дороги/крыши . Главный бульвар действует как система bioretention с подземной траншеей заполненной гравием для того чтобы прибавлять на инфильтрат и перевозка stormwater. Сток водосбора тогда подвергается вторичной обработке через систему водно-болотных угодий перед сбросом в декоративное озеро. Этот проект знаменателен как первая жилая разработка WSUD такого масштаба в Австралии. Его эффективность в превышении руководящих принципов управления лучшими практиками городских ливневых вод для полного азота, полного фосфора и полных Суспендировать твердых тел выравнивает, выигрывал его и награду 2000 президента в наградах Института городского развития Австралии для высокого профессионализма (узнавая рационализаторство в городском развитии), и награду передачи технологии Ассоциации 2001 кооперативных научно-исследовательских центров. Его успех в качестве частного сектора, внедряемого системой WSUD, привел к тому, что его сторонник Urban and Regional Land Corporation (URLC) решил включить WSUD в стандартную практику по всему штату Виктория. Проект также привлек внимание разработчиков, советов, агентств по управлению водными путями и природоохранных директивных органов по всей стране.

Крупномасштабное восстановление для Олимпийских игр в Сиднее 2000

Homebush Bay, NSW

Для создания места проведения Олимпийских игр в Сиднее 2000 года район Браунфилда в заливе Хоумбуш был восстановлен из района свалки, скотобойни и военно-морских складов вооружения в многоцелевую олимпийскую площадку. Схема мелиорации воды и управления (WRAMS) была создана в 2000 для крупномасштабной переработки непитьевой воды, который включал в себя ряд технологий WSUD. Эти технологии были внедрены с особым акцентом на решение задач защиты водоприемных вод от ливневых стоков и сбросов сточных вод; минимизации спроса на питьевую воду; и защиты и улучшения среды обитания для угрожаемых видов 2006 года. Основное внимание WSUD technologies было направлено на очистку, хранение и рециркуляцию ливневых и сточных вод на месте. Сток ливневых вод обрабатывается с использованием крупных ловушек загрязняющих веществ, болот и/или водно-болотных угодий. Это способствовало снижению на 90% питательных нагрузок в зоне рекультивации водно-болотных угодий Хасламс-крик. сточные воды обрабатывают на мелиоративной установке. Почти 100% сточных вод очищается и перерабатывается.[49] Очищенная вода как из ливневых, так и из сточных вод хранится и перерабатывается для использования на всей олимпийской площадке в водных объектах, орошении, промывке туалетов и противопожарных мощностях. Благодаря использованию технологии WSUD схема WRAMS привела к сохранению 850 миллионов литров (мл) воды в год, потенциальному 50% - му сокращению годового потребления питьевой воды на олимпийской площадке, а также ежегодному утечке приблизительно 550 мл сточных вод, обычно сбрасываемых через выходы океана. В рамках долгосрочного направления деятельности по обеспечению устойчивости "Генерального плана Олимпийского парка Сиднея 2030" управление Олимпийского парка Сиднея (SOPA) определило ключевые подходы к экологической устойчивости, включающие в себя подключение к рециркулированной воде и эффективные методы управления спросом на воду, обслуживание и расширение систем рециркулированной воды на новые улицы по мере необходимости, а также обслуживание и расширение существующей системы ливневых вод, которая перерабатывает воду, способствует проникновению в подпочву, фильтрует загрязняющие вещества и осадки и минимизирует нагрузки на прилегающие водные пути. SOPA использовала технологию WSUD, чтобы гарантировать, что город остается 'национально и на международном уровне признанным для превосходства и инноваций в городском дизайне, строительном дизайне и устойчивости, и в настоящем и для будущих поколений

Пруф

.wsud.org/

• .melbournewater.com.au/planning-and-building/stormwater-management
• .epa.gov/aboutepa/about-office-water#wetlands