Bioswale

Bioswales - это каналы, предназначенные для концентрации и передачи ливневых стоков при удалении мусора и загрязнения . Биосветы также могут быть полезны для перезарядки подземных вод .
Биосветы, как правило, растительны, мульчированы или ксерискапированы . [ 1 ] Они состоят из дренажного курса с мягкими наклонными сторонами (менее 6%). [ 2 ] : 19 Конструкция Bioswale предназначена для безопасного максимизации времени, проведенного водой в Swale , что помогает сбору и удалению загрязняющих веществ, илом и мусором. В зависимости от топографии сайта, канал Bioswale может быть прямым или извилистым. Проверки плотин также обычно добавляются вдоль Bioswale для увеличения проникновения в ливневую воду. На макияж Bioswale может повлиять множество различных переменных, включая климат, модели осадков, размер площадки, бюджет и пригодность растительности.
Важно поддерживать Bioswales, чтобы обеспечить наилучшую эффективность и эффективность удаления загрязняющих веществ с ливневых стоков. Планирование технического обслуживания является важным шагом, который может включать введение фильтров или больших камней для предотвращения засорения. Ежегодное обслуживание через тестирование почвы, визуальное осмотр и механические испытания также имеют решающее значение для здоровья биосвале.
Bioswales обычно применяются вдоль улиц и вокруг парковки , где существенное автомобильное загрязнение оседает на тротуаре и промывается первым случаем дождя, известного как первый флеш . Bioswales, или другие виды биофильтров , могут быть созданы по краям парковки, чтобы захватить и лечить ливневые стоки, прежде чем выпустить его в водораздел или ливневую канализацию .
Загрязняющие вещества адресованы
[ редактировать ]
Bioswales работают, чтобы удалить загрязняющие вещества через растительность и почву. [ 3 ] Когда ливневая вода протекает через биосвале, загрязнители захватывают и оседают листьями и стеблями растений. Затем загрязняющие вещества попадают в почву, где они разлагаются или могут быть разбиты бактериями в здоровой почве. [ 4 ]
Есть несколько классов загрязнителей воды , которые могут быть собраны или арестованы с помощью биосветов. Они попадают в категории ила, неорганических загрязнителей, органических химических веществ и патогенов . [ 5 ]
- Ил Как биосветы и растения построены замедленным транспортировкой ила и снижают мутность приемных вод. Фильтры могут быть установлены для захвата мусора и ила во время процесса. [ 6 ]
- Органическая. Многие органические загрязнители, включая полициклические ароматические углеводороды, со временем улетучиваются или разлагаются, а биосветы замедляют передачу этих материалов в водные пути, и прежде чем они смогут повлиять на водную жизнь. Хотя не весь органический материал будет захвачен, концентрация органического материала значительно снижается биосветами. [ 5 ]
- Патогенные микроорганизмы лишены хозяина или из питательного снабжения достаточно долго, чтобы они стали целью гетеротрофа . [ 7 ]
- Обыльными неорганическими соединениями являются макроэлементы, такие как фосфаты и нитраты . Основные источники этих питательных веществ исходят из сельскохозяйственного стока, связанного с избыточным оплодотворением. Избыточные фосфаты и нитраты могут вызвать эвтрофикацию в зонах утилизации и принимающих воды. Конкретные растения биосвале поглощают эти избыточные питательные вещества. [ 8 ]
- Металлические соединения, такие как ртуть , свинец , хром , кадмий и другие тяжелые металлы, сосредоточены в структурах. К сожалению, эти металлы медленно отравляют окружающую почву. Требуется регулярное удаление почвы, чтобы предотвратить растворение и выпуск металлов в окружающую среду. Некоторые биосветы предназначены для включения видов растений гипераккумулятора . Эти растения поглощают, но не трансформируют металлы. Черенки от этих растений часто разлагаются обратно в пруд или обрезаются в садоводческих услугах, которые не знают компоста, который они собирают, является ядовитым. [ 9 ]
Лучшие места
[ редактировать ]Bioswales может быть реализован в областях, которые требуют управления ливневыми стоками для регулирования скорости стока и дезактивирования стока. Bioswales создаются для обработки первого промысла загрязняющих веществ во время события дождя, поэтому места, которые имеют высокие участки непроницаемой поверхности, такие как дороги, парковки или крыши, могут извлечь выгоду из добавления биосветов. Они также могут быть интегрированы в медианы дороги, вырезы, тротуары или любое общественное пространство. [ 10 ]
Преимущества
[ редактировать ]Bioswales являются полезными работами по развитию с низким уровнем воздействия по снижению скорости стока ливневых вод при удалении загрязняющих веществ с разряда. Они чрезвычайно полезны для защиты поверхностных вод и местных водных путей от чрезмерного загрязнения от ливневых стоков. Чем дольше сток остается в Bioswale, тем лучше результат удаления загрязняющих веществ. Это также полезно для удаления стоящих прудов, которые потенциально могут привлечь комаров. Биосветы также могут быть разработаны так, чтобы быть эстетически приятными, привлекать животных и создавать среду обитания. Bioswales также может быть полезным для перезарядки подземных вод . [ 11 ]
Обслуживание
[ редактировать ]Неправильное обслуживание может привести к высоким затратам на восстановление для решения неэффективных биосветов. Накопление больших отложений, мусора и ненадлежащего роста растительности может повлиять на качество и эффективность биосветов. Это полезно на этапах планирования, чтобы отличить сервитуты, чтобы обеспечить более легкое обслуживание биологических, будь то достаточное пространство для определения местонахождения машин или безопасности для тех, кто работает. Различные типы фильтров могут использоваться для ловли отложений. Травяные полоски или входные отверстия могут использоваться для фильтрации отложений и частиц; Однако без надлежащего технического обслуживания сток может исчезнуть от биосветов из -за блокировки. Структурные входы стали более распространенными из -за простоты обслуживания, использования и его эффективности. Избегание использования плавающей мульчи и выбор наиболее подходящих растений с низким уровнем обслуживания обеспечивает лучшую эффективность в биосветах. [ 12 ] В зависимости от потребностей сообщества в Bioswale может быть разработана программа оценки четырех шагов. Визуальный осмотр, тестирование емкости, синтетический сток и мониторинг - это четыре шага, которые можно использовать для оценки производительности и поддержания биосветов. [ 13 ]
Обычная проверка требуется для обеспечения того, чтобы производительность и эстетика Bioswales не были скомпрометированы. Время и частота проверок варьируются в зависимости от различных местных органов власти, но должны происходить не реже одного раза в год. Различные аспекты проверки могут иметь место, визуально или механически. Визуальное наблюдение за растительностью, водой и входами имеет решающее значение для обеспечения производительности. Некоторые организации используют контрольные списки для оптимизации процесса визуального осмотра. [ 13 ]
Существуют разные методы, чтобы определить, нуждается ли биосвале. Bioswales находятся в сравнении с определенным уровнем проникновения, чтобы определить, требуется ли техническое обслуживание. Управление персонала используется для измерения скорости проникновения. Тестирование химии почвы также требуется, чтобы определить, имеет ли почва определенный уровень загрязняющих веществ. Фосфор и высокий уровень солености в почве представляют собой два распространенных загрязняющих вещества, которые следует посещать. Анализ концентрации загрязняющих веществ притока и оттока также является еще одним способом определения уровня производительности биосветов. [ 12 ]
Техническое обслуживание может охватывать до трех разных уровней ухода. Эстетическое обслуживание необходимо для удаления сорняков, которые влияют на производительность других растений и самого Bioswale, очистки и удаления мусора, а также поддержание внешнего вида растительности. Частичная реставрация необходима, когда вход блокируется отложениями или когда необходимо заменить растительность. Полное восстановление требуется, когда Bioswales больше не фильтровал загрязняющие вещества адекватно, и общая производительность сильно отсутствует. [ 12 ]
Дизайн
[ редактировать ]Bioswales испытывают короткие, потенциально интенсивные периоды дождя, наводнения и загрязняющих веществ, за которыми следуют сухие сезоны. Важно принять во внимание, как растительность, отобранная для Bioswales, будет расти, и понимание того, какие виды растений считаются наилучшими. [ 12 ]
Существует четыре типа биосветов, которые могут быть построены на основе потребностей местоположения. [ 14 ]
- Биологические вещества с низким уровнем травы используют траву с низкой растущей травой, которая может быть благоустроена, аналогично газонам. Эти типы биосветов, как правило, менее эффективны, чем растительные биосветы, при лечении ливневых стоков и поддержания достаточного времени сбора.
- Растительные биосветы создаются с более высокими растущими растениями, декоративными растительными растительность, кустарников и даже деревьев. Эти типы также могут быть выровнены камнями, чтобы замедлить скорость стока ливневых вод, которая протекает через Bioswales, чтобы увеличить время сбора для дезактивации. Растительные биосветы также могут включать в себя растительность, которая очень полезна для очень эффективного удаления определенных химических веществ в стоках.
- Низкому водопользу Bioswales полезны в районах, которые имеют тенденцию быть более сухой с более горячим климатом. Bioswales xeriscape заполняется стоком, как правило, только после дождя и штормов и остаются сухими в противном случае.
- Влажные биосветы похожи на водно -болотные угодья, в которых они сохраняют воду в течение гораздо более длительного периода времени, который позволяет проникнуть в ливневую воду вместо того, чтобы просто опорожнить воду в конце биосвале в входы.
Bioswales требует определенного состава почвы, которая не содержит более 5% глины. Сама почва перед реализацией не должна быть загрязнена. Биосветы должны быть построены с продольным склоном, чтобы позволить отложениям оседание. Максимальный наклон биосветов составляет 3: 1. Для обеспечения того, чтобы другая инфраструктура не была повреждена минимальным разрешением. Слива заполнения должна быть расположена не менее 6 дюймов над плоскостью земли, чтобы обеспечить максимальное время концентрации ливневых стоков в биосветах. Скалы также можно использовать для замедления скорости стока. Использование фильтров важно, чтобы предотвратить заблокированные впускные отверстия отложениями или мусором. [ 10 ]
Примеры
[ редактировать ]
Два ранних примера научно спроектированных биосветов для крупномасштабных применений находятся в западной части США. В 1996 году для парка Уилламетт -Ривер в Портленде, штат Орегон , было разработано и установлено, что в общей сложности 2330 линейных футов биосвале было разработано для захвата и предотвращения входа в реку Уилламетт . Прерывистые контрольные плотины были установлены для дальнейшего захвата ила, который уменьшился на 50% взвешенных твердых веществ, попадающих в систему реки. [ 15 ]
Вторым примером крупномасштабного заработанного Bioswale является в бизнес -парке Carneros, округ Сонома, штат Калифорния . Начиная с 1997 года, команда разработчиков проекта работала с калифорнийским департаментом рыбы и игры и округа Сонома, чтобы создать подробный дизайн для канала поверхностного стока по периметру большой парковки. Поверхностный сток состоит из строительства стока крыши, стока парковки и поток сухожилия от недвижимости к северу от участка проекта. В общей сложности два линеальных мили Bioswale были разработаны в проект. Целью Bioswale было минимизировать загрязнители стока от въезда в Sonoma Creek . Канал Bioswale подходит на траве и почти линейно по форме. Градиент снижения составляет приблизительно 4%, а градиент поперечного склона составляет приблизительно 6%. [ 16 ]
Относительно недавнего установленного проекта стал проект «Альтернативы улиц» (SEA) в Сиэтле, штат Вашингтон , завершенный в 2001 году. Вместо того, чтобы использовать традиционные трубопроводы, целью было создать естественный ландшафт, который представлял, что было похоже до разработки. Улица была на 11% больше, чем на стандартной улице, и была характеризована вечнозеленой деревьями и биосветами. Биосветы были посажены на градуированные склоны с водно -болотными и нагорными растениями. Другое озеленение также было сосредоточено на местных и местных растениях. Море дало сильную пользу для смягчения ливневых стоков, которые помогли продолжать защищать экологию Сиэтла Крик. Project Street также создала более привлекательный и эстетически приятный участок, а не жесткий ландшафт. [ 17 ]
Департамент Нью -Йорка охраны окружающей среды (DEP) построил более 11 000 биологических веществ, которые называются «дождевыми садами». [ 18 ] Дождевые сады построены по всему городу для управления ливневыми водами и улучшения качества воды городских водных путей. [ 19 ] Уход и устойчивость дождевых садов - это партнерство между Нью -Йорком и группой гражданских добровольцев, называемых «защитниками гавани». Дождевые сады осматриваются и очищаются, по крайней мере, раз в неделю. [ 20 ]
Пермакультура
[ редактировать ]В пермакультуре джакусы используются для сбора воды. [ 21 ] [ 22 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Биоретенция
- Зеленая инфраструктура
- Зеленый урбанизм
- Проникновение
- Дождевые сады
- Прибрежная зона
- Загрязнение почвы
- Ливневая вода
- Устойчивая дренажная система
- Городской сток
- Чувствительный к воде городской дизайн
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Лучшая практика управления ливневыми водами: травяные дневники» (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Декабрь 2021 г. с. 3. EPA 832-F-21-031P.
- ^ Loechl, Paul M.; и др. (2003). Схема дизайна для устойчивой парковки (PDF) . Шампейн, Иллинойс: Инженерный корпус армии США, Центр исследований и разработок. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-06-02. Строительная инженерная исследовательская лаборатория. Документ №. ERDC/CERL TR-03-12.
- ^ Пурвис, Ребекка; и др. (31 января 2018 г.). «Оценка преимуществ качества воды в биосвале в округе Брансуик, Северная Каролина (Северная Каролина), США» . Вода . 10 (2). Базель, Швейцария: MDPI: 134. DOI : 10.3390/W10020134 .
- ^ "Bioswales" . Зеленая ливневая инфраструктура . Виктория, Британская Колумбия: Капитальный региональный район. 2013-11-10.
- ^ Jump up to: а беременный Уотсон, Дональд; Адамс, Мишель (2010-10-19). Дизайн для наводнения: архитектура, ландшафт и городской дизайн для устойчивости к изменению климата . Джон Уайли и сыновья. п. 119. ISBN 978-0-470-89002-8 .
- ^ «Bioswales | Центр и сеть климатических технологий | Вторник, 8/08/2016» . www.ctc-n.org . Получено 2022-07-24 .
- ^ Пурвис, Ребекка; Уинстон, Райан; Охота, Уильям; Липскомб, Брайан; Нараянасвами, Картик; МакДэниел, Эндрю; Лауффер, Мэтью; Либес, Сьюзен (2018-01-31). «Оценка преимуществ качества воды в биосвале в округе Брансуик, Северная Каролина (Северная Каролина), США» . Вода . 10 (2): 134. doi : 10.3390/w10020134 . ISSN 2073-4441 .
- ^ Шетти, Нандан Х.; Ху, Ранран; Майллу, Брайан Дж.; Hsueh, Diana Y.; McGillis, Wade R.; Ван, Марк; Чандран, Картик; Culligan, Patricia J. (2019-05-15). «Изучение влияния биосветов на загрязнение питательных веществ в городских комбинированных канализационных системах» . Наука общей среды . 665 : 944–958. Bibcode : 2019scten.665..944S . doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.02.121 . ISSN 0048-9697 . PMID 30790764 . S2CID 73457342 .
- ^ Эванс, Наталья; Ван Рисвик, Хэл; Лос -Уэртос, Марк; Srebotnjak, Tanja (2019). «Надежный пространственный анализ секвестрированных металлов в южной Калифорнии Bioswale» . Наука общей среды . 650 (Pt 1): 155–162. BIBCODE : 2019 SCTEN.650..155E . doi : 10.1016/j.scitotenv.2018.08.441 . ISSN 0048-9697 . PMID 30196215 . S2CID 52192159 .
- ^ Jump up to: а беременный "Bioswales" . Урбан -стрит -гид . Нью -Йорк, штат Нью -Йорк: Национальная ассоциация городских транспортных чиновников. 11 июля 2013 года . Получено 2022-03-31 .
- ^ «Bioswales может улучшить ресурсы качества воды» . Ист -Лансинг, Мичиган: Университет штата Мичиган; Расширение МГУ. 2015-06-10.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Эксплуатация и обслуживание зеленой инфраструктуры, получающая сток с дорог и парковки; Технический меморандум (отчет). Агентство по охране окружающей среды США. Сентябрь 2016. EP-BPA-13-R5-0001.
- ^ Jump up to: а беременный Эриксон, Эндрю Дж.; Вайс, Питер Т.; Гулливер, Джон С. (2013). Оптимизация методов лечения ливневой воды Справочник по оценке и обслуживанию . Спрингер. ISBN 9781461446248 Полем OCLC 830293149 .
- ^ Caflisch, Мэри; Джакалон, Кэти (май 2015). «Введение в Bioswales» . Клемсонский университет.
- ^ Франция, Роберт Л. (2002). Справочник по планированию и дизайну чувствительного к воде . CRC Press. ISBN 1-56670-562-2 .
- ^ Lumina Technologies (1998). Гидрологические и биологические исследования для бизнес -парка Carneros , подготовленные для компании William A. Saks в соответствии с требованиями округа Сонома. Приблизительно 2000 Bioswales, по прогнозам, будут установлены в Нью -Йорке для защиты комбинированной канализационной системы города.
- ^ «Альтернативы улица Край» . Соседские проекты . Сиэтл, Вашингтон: Сиэтл общественные коммунальные услуги . Получено 2022-03-31 .
- ^ Кларк, Роджер (2021-07-26). «Экологические группы объединяются, чтобы расширить и поддерживать городские дождевые сады» . Spectrum News / NY1 . Нью -Йорк, Нью -Йорк: чартерная связь.
- ^ Брирс, Роберт С. (2021). Региональная водная безопасность . Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-119-66112-2 Полем OCLC 1200831922 .
- ^ «Дождевые сады» . Зеленая инфраструктура . Департамент охраны окружающей среды Нью -Йорка . Получено 2022-03-31 .
- ^ Ван дер Занден, Изабель (2017). Использование гидрогеосферы для оценки Swales в качестве метода сохранения воды на сельскохозяйственных угодьях (PDF) (мастера). Университет Гента.
- ^ Барнс, Дуглас (2017). Справочник по пракультуре земляных работ: Как разрабатывать и строить Swales, плотины, пруды и другие системы сбора воды . Канада: издатели нового общества. ISBN 9781550926392 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Борьба с изменением климата с помощью руководства по ресурсам ландшафтной архитектуры
- Устойчивый дизайн жилых помещений: повышение эффективности воды
- Сяо, Цинфу; McPherson, E. Gregory (2011). «Производительность инженерной почвы и деревьев в парковке Bioswale». Городской водный журнал . 8 (4): 241–53. Bibcode : 2011urbwj ... 8..241x . doi : 10.1080/1573062x.2011.596213 . S2CID 17859768 .