Jump to content

Управление дождевой водой

Управление дождевой водой — это серия контрмер, направленных на уменьшение объема стока и улучшение качества воды путем воспроизведения естественной гидрологии и водного баланса участка с учетом сбора дождевой воды , управления городскими наводнениями и контроля загрязнения дождевыми стоками .

Непрерывный рост численности населения и, как следствие, растущая потребность в питьевой воде являются глобальной проблемой. [1] Дождевая вода является важным источником питьевой воды, и, поскольку она является бесплатным источником воды, ее значительные объемы можно собирать с водосборников на крышах и других поверхностях для различных целей. [2] Из-за нехватки воды, осадков и наводнений внимание было уделено управлению дождевой водой. Управление дождевой водой меняет концепцию городской дождевой воды, превращая ее из риска для общества в ресурс городского развития. [3] хорошее управление дождевой водой важно для проектирования систем канализации и окружающей среды, в настоящее время разработаны различные методы управления дождевой водой, [4] включая сокращение непроницаемых поверхностей , разделение дождевой воды и канализации , сбор и повторное использование дождевой воды, а также застройку с низким уровнем воздействия (LID) .

Компоненты

[ редактировать ]

Сбор и использование дождевой воды

[ редактировать ]

Сбор дождевой воды (RWH) — это процесс сбора и хранения дождевой воды, а не ее стока. Системы сбора дождевой воды все чаще становятся неотъемлемой частью «инструментария» устойчивого управления дождевой водой. [5] и широко используются в домах, домашних проектах, школах и больницах для различных целей, включая полив садов , скотоводство , [6] орошение , использование в домашних условиях при правильной обработке и обогреве дома. Для домохозяйств это эффективно для сокращения выбросов электроэнергии и парниковых газов , а также для обеспечения бытовой воды; для городского сельского хозяйства он эффективен для сокращения стока дождевой воды и связанных с этим проблем; а для промышленности это обеспечивает устойчивость предприятий и низкое использование финансовых ресурсов.

Система сбора и использования дождевой воды

Дождевая вода, собранная с крышных конструкций или других компактных поверхностей, сбрасывается через канализацию в резервуар для хранения , обрабатывается системами очистки, а затем используется на объектах использования для завершения полезного использования дождевой воды. Обработанная таким образом дождевая вода в основном используется для орошения, стирки, стирки, а в некоторых странах ее также считают питьевой водой после необходимой очистки. [1]

Управление городскими наводнениями

[ редактировать ]
Городское наводнение

Управление городскими наводнениями в настоящее время стало одним из важнейших приоритетов городского развития. Городские наводнения оказывают серьезное воздействие как на системы общественного транспорта, так и на цепочки поставок и являются важной темой в управлении дождевой водой. [7]

Серо-зеленая инфраструктура

[ редактировать ]

Использование комбинированных канализационных систем для очистки избыточного стока дождевой воды распространено в старых городских районах. [8] Комбинированная канализационная система (КСС) собирает дождевые, бытовые и промышленные сточные воды в одну трубу. [9] Переливы комбинированной канализации (КПК) возникают при сбросе неочищенных сточных вод в поверхностные воды сверх их гидравлической емкости, при этом неочищенные дождевые и сточные воды сбрасываются непосредственно в близлежащие ручьи, реки и другие водоемы. Переливы комбинированной канализации (КПК) содержат неочищенные или частично очищенные человеческие и промышленные отходы, токсичные материалы и мусор, а также дождевую воду. [9] проблема, которая в настоящее время является ключевой проблемой для управления дождевой водой и может привести к инцидентам в области общественного здравоохранения. [10] Серо-зеленая инфраструктура является ключевой технологией для решения этой проблемы и основной технологией представленного в настоящее время « губчатого города ». Реализация серой инфраструктуры, такой как модернизация дренажных сетей, хранилищ или насосных станций с трубами большого диаметра, имеет решающее значение для отвода дождевой воды из городских водосборов, в то время как большая часть зеленой инфраструктуры занимается хранением и инфильтрацией дождевой воды, а также дренажом серой инфраструктуры. [8]

Построенные водно-болотные угодья

[ редактировать ]

Построенные водно-болотные угодья для очистки канализационных стоков в настоящее время являются эффективным и менее затратным вариантом предотвращения перелива неочищенных сточных вод из загрязненных природных водоемов, а построенные водно-болотные угодья, которые действуют как отстойные пруды в сезон дождей, могут собирать и очищать дождевую воду благодаря своей естественной функции очистки. и производить высококачественную воду для повторного использования после очистки на построенных водно-болотных угодьях с системой аэрации и системой инфильтрации почвы. [4]

Раздельные канализационные системы

[ редактировать ]

Преобразование комбинированной канализационной системы (КСС) в отдельные канализационные системы с прудами-отстойниками не только увеличит отвод дождевой воды и уменьшит вероятность затопления городов, но и собственные пруды-отстойники также будут удерживать загрязняющие вещества, тем самым уменьшая или предотвращая ненужное загрязнение одного приемника. воды.

Землепользование

[ редактировать ]

Соотношение проницаемых и непроницаемых поверхностей важно при борьбе с наводнениями. [11] [12] Создание растительных пространств, таких как парки, интегрированные с городскими объектами, может увеличить площадь проницаемой территории. [13] В новых проектах и ​​проектах реконструкции уменьшите количество непроницаемых поверхностей, таких как здания, дороги, парковки и другие конструкции. [14]

Развитие с низким уровнем воздействия (LID)

[ редактировать ]
Зеленая крыша с низким уровнем воздействия

Развитие с низким уровнем воздействия (LID) относится к системам и практикам, которые используют или имитируют естественные процессы, которые приводят к инфильтрации, эвапотранспирации или использованию ливневых вод для защиты качества воды и связанной с ней водной среды обитания. [15] Практика застройки с низким уровнем воздействия (LID) обеспечивает более устойчивые решения, чем традиционные трубопроводы и ливневые пруды для управления дождевой водой. [16] Устойчивость практики LID достигается в первую очередь за счет использования пористого покрытия , биоудержания , зеленых крыш , сбора дождевой воды и других стратегий управления дождевой водой. Биоудержание может эффективно удерживать большое количество стоков, пористое покрытие может эффективно проникать в стоки дождевой воды, [17] а зеленые крыши могут удерживать дождевую воду в различных климатических условиях. [18] Эти методы создают и восстанавливают зеленые пространства и уменьшают воздействие застроенных территорий на участке и в региональном масштабе, способствуя естественному потоку воды внутри экосистемы или водораздела. Применяясь в широком диапазоне масштабов, LID может поддерживать или восстанавливать гидрологические и экологические функции водосбора. [15]

Управление дождевой водой в сельском хозяйстве

[ редактировать ]

Применяя управление дождевой водой, поверхностный сток можно собирать и хранить в вырытых вручную прудах на фермах. [19] Для улучшения орошения в засушливых условиях были построены земляные валы для сбора и предотвращения стекания дождевой воды по склонам холмов и склонов. Даже в периоды небольшого количества осадков можно собрать достаточно воды для роста сельскохозяйственных культур. [20] Управление дождевой водой может повысить производительность мелких фермеров в засушливых регионах. Производительность неорошаемого земледелия повышается за счет дополнительного орошения, особенно в сочетании с управлением плодородием почвы. [21]

Инструменты

[ редактировать ]

Управление дождевой водой как средство многоэтапного контроля и улучшения систем дождевой воды должно пройти множество этапов анализа и проектирования, и в новую эпоху малоэффективного развития управление дождевой водой стало больше, чем просто задачей для инженеров, занимающихся дождевой водой. проекты управления имеют тенденцию превращаться в интегрированную реализацию проекта (IPD) , проектировщикам необходимо рассматривать вопросы управления дождевой водой на гораздо более ранней стадии, чтобы избежать этого. Разработка и использование такого программного обеспечения, как Rainwater+, теперь помогает проектировщикам реализовать управление дождевой водой на стадии проектирования. Более интуитивно понятный графический интерфейс пользователя и простой рабочий процесс гарантируют, что проектировщики, практически не имеющие опыта в гидрологии, смогут использовать Rainwater+, что уменьшит количество последующих конфликтов при строительстве зданий, облегчит взаимодействие между всеми сторонами и улучшит качество строительства.

Терминология

[ редактировать ]

Развитие с низким уровнем воздействия (LID)

[ редактировать ]

Термин «развитие с низким уровнем воздействия» обычно используется в Северной Америке и Новой Зеландии и впервые был использован в США Барлоу и др. [22]

Городское проектирование с учетом воды (WSUD)

[ редактировать ]

Городское проектирование с учетом воды (WSUD) — это концепция, широко принятая и частично применяемая федеральным правительством и правительством штата Австралии. [23]

Комплексное управление городскими водными ресурсами (IUWM)

[ редактировать ]

IUWM происходит от более широкого термина «Интегрированное управление водными ресурсами», который включает в себя комплексное управление всеми частями водного цикла в пределах водосбора. [24]

Устойчивые городские дренажные системы (SUDS)

[ редактировать ]

SUDS создана в аналогичном, но отдельном руководстве по проектированию, которое включает Шотландию и Северную Ирландию, а также Англию и Уэльс. [25] SUDS состоит из ряда методов и технологий, основанных на концепции максимально точного воспроизведения естественного дренажа участка до застройки, кульминацией которого является система управления. [26]

Лучшие практики управления

[ редактировать ]

Наилучшие методы управления – это структурные, вегетативные или управленческие методы, используемые для лечения, предотвращения или уменьшения загрязнения воды. Структурные БМП. Пруды длительного задержания.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Зеленякова, М.; Маркович, Г.; Капостасова, Д.; Вранаева, З. (1 января 2014 г.). «Управление дождевой водой в соответствии с экологически устойчивым проектированием зданий» . Процедия Инжиниринг . 16-я конференция по анализу систем водоснабжения, WDSA2014. 89 : 1515–1521. дои : 10.1016/j.proeng.2014.11.442 . ISSN   1877-7058 .
  2. ^ Рахман, Мухаммад Мухитур; Рахман, М. Ашикур; Хак, штат Махмудул; Рахман, Атаур (01 января 2019 г.), Тэм, Вивиан, Вайоминг; Ле, Хоа Н. (ред.), «Глава 8 – Устойчивое использование воды в строительстве» , «Технологии устойчивого строительства » , Butterworth-Heinemann, стр. 211–235, doi : 10.1016/b978-0-12-811749-1.00006-7 , ISBN  978-0-12-811749-1 , получено 13 декабря 2021 г.
  3. ^ Мейлванг, Мари Лет (01 ноября 2021 г.). «От дождя как риска к дождю как ресурсу: профессиональные и организационные изменения в управлении городской дождевой водой» . Современная социология . 69 (7): 1034–1050. дои : 10.1177/0011392120986238 . ISSN   0011-3921 . S2CID   233936643 .
  4. ^ Jump up to: а б Доу, Тяньтянь; Трёш, Стефан; Петижан, Ален; Габор, Палфи Тамаш; Эссер, Дирк (01 января 2017 г.). «Управление сточными и дождевыми водами в городских районах: роль искусственных водно-болотных угодий» . Procedia Науки об окружающей среде . Зеленый урбанизм (ГУ). 37 : 535–541. Бибкод : 2017PrEnS..37..535D . дои : 10.1016/j.proenv.2017.03.036 . ISSN   1878-0296 .
  5. ^ де Са Силва, Ана Каролина Родригес; Бимбато, Алекс Мендонса; Балестьери, Хосе Антонио Перрелла; Виланова, Матеуш Рикардо Ногейра (1 января 2022 г.). «Изучение экологических, экономических и социальных аспектов систем сбора дождевой воды: обзор» . Устойчивые города и общество . 76 : 103475. Бибкод : 2022SusCS..7603475D . дои : 10.1016/j.scs.2021.103475 . ISSN   2210-6707 . S2CID   239951440 .
  6. ^ «Сбор дождевой воды для животноводства» . www.ntotank.com . Проверено 13 декабря 2021 г.
  7. ^ Чжу, Цзинсюань; Дай, Цян; Дэн, Инхуэй; Чжан, Аоруи; Чжан, Инчжэ; Чжан, Шулян (10 мая 2018 г.). «Косвенный ущерб от наводнения в городах: исследование заторов, вызванных наводнением, с использованием динамического моделирования» . Вода . 10 (5): 622. дои : 10.3390/w10050622 . hdl : 1983/a361dcd5-80d9-4033-a831-59f916bbe1a2 . ISSN   2073-4441 .
  8. ^ Jump up to: а б Чен, Вэньцзе; Ван, Вэйци; Хуанг, Гуору; Ван, Чжаоли; Лай, Чэнгуан; Ян, Чжиюн (15 февраля 2021 г.). «Потенциал серой инфраструктуры в борьбе с наводнениями в городах: комплексный анализ серой инфраструктуры и зелено-серый подход» . Международный журнал по снижению риска стихийных бедствий . 54 : 102045. Бибкод : 2021IJDRR..5402045C . дои : 10.1016/j.ijdrr.2021.102045 . ISSN   2212-4209 . S2CID   234190451 .
  9. ^ Jump up to: а б Агентство по охране окружающей среды США, штат Огайо (13 октября 2015 г.). «Комбинированные переливы канализации (КПК)» . www.epa.gov . Проверено 13 декабря 2021 г.
  10. ^ Фу, Синь; Годдард, Хейнс; Ван, Синьхао; Хоптон, Мэтью Э. (15 апреля 2019 г.). «Разработка системы поддержки планирования управления ливневыми водами на основе сценариев для снижения переливов комбинированной канализации (ПКО)» . Журнал экологического менеджмента . 236 : 571–580. Бибкод : 2019JEnvM.236..571F . дои : 10.1016/j.jenvman.2018.12.089 . ISSN   0301-4797 . ПМК   6396826 . ПМИД   30771676 .
  11. ^ Неупане, Барша; Ву, Вт М.; Мишра, Ашок К. (10 сентября 2021 г.). «Оценка землепользования, изменения климата и методов развития с минимальным воздействием на городские наводнения» . Журнал гидрологических наук . 66 (12): 1729–1742. Бибкод : 2021HydSJ..66.1729N . дои : 10.1080/02626667.2021.1954650 . ISSN   0262-6667 . S2CID   238241352 .
  12. ^ Повреждения, TL; Джаясингхе, Северная Каролина (10 апреля 2019 г.). «Изменение в землепользовании и его влияние на городские наводнения: пример наводнения в районе Коломбо в мае 2016 года» . Инженерные, технологические и прикладные научные исследования . 9 (2): 3887–3891. дои : 10.48084/etasr.2578 . ISSN   1792-8036 . S2CID   155967894 .
  13. ^ Ким, Хёмин; Ли, Донг-Кун; Сун, Суён (февраль 2016 г.). «Влияние городских зеленых насаждений и типа затопленной территории на вероятность наводнения» . Устойчивость . 8 (2): 134. дои : 10.3390/su8020134 .
  14. ^ «Уменьшение непроницаемых зон | Развитие с низким уровнем воздействия» . www.lidcertification.org . Проверено 13 декабря 2021 г.
  15. ^ Jump up to: а б Агентство по охране окружающей среды США, штат Огайо (22 сентября 2015 г.). «Городской сток: развитие с низким уровнем воздействия» . www.epa.gov . Проверено 13 декабря 2021 г.
  16. ^ Чен, Юцзяо; Самуэльсон, Холли В.; Тонг, Чжэмин (15 сентября 2016 г.). «Интегрированный рабочий процесс проектирования и новый инструмент для управления городской дождевой водой» . Журнал экологического менеджмента . 180 : 45–51. Бибкод : 2016JEnvM.180...45C . дои : 10.1016/j.jenvman.2016.04.059 . ISSN   0301-4797 . ПМИД   27208392 . S2CID   7579497 .
  17. ^ Ню, Чжи-Гуан; Льв, Чжи-Вэй; Чжан, Ин; Цуй, Чжэнь-Чжэнь (01 февраля 2016 г.). «Эффективность снижения загрязнения проницаемых слоев дорожной одежды инфильтрацией ливневых вод и поверхностными стоками» . Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 23 (3): 2576–2587. Бибкод : 2016ESPR...23.2576N . дои : 10.1007/s11356-015-5466-7 . ISSN   1614-7499 . ПМИД   26429141 . S2CID   30609563 .
  18. ^ Пайк, Кристофер; Уоррен, Мередит П.; Джонсон, Томас; ЛаГро, Джеймс; Шарфенберг, Джереми; Грот, Филип; Фрид, Рэндалл; Шреер, Уильям; Мэйн, Эрик (30 ноября 2011 г.). «Оценка разработки с низким уровнем воздействия для управления ливневыми водами с изменением количества осадков из-за изменения климата» . Ландшафт и городское планирование . 103 (2): 166–173. Бибкод : 2011LUrbP.103..166P . дои : 10.1016/j.landurbplan.2011.07.006 . ISSN   0169-2046 .
  19. ^ Рокстрем, Йохан; Бэррон, Дженни; Фокс, Патрик (1 января 2002 г.). «Управление дождевой водой для повышения производительности мелких фермеров в условиях, подверженных засухе» . Физика и химия Земли, части A/B/C . 27 (11): 949–959. Бибкод : 2002PCE....27..949R . дои : 10.1016/S1474-7065(02)00098-0 . ISSN   1474-7065 .
  20. ^ «Сбор дождевой воды | Продовольствие и сельское хозяйство | Практические действия» . 08.05.2019. Архивировано из оригинала 8 мая 2019 г. Проверено 14 декабря 2021 г.
  21. ^ Бэррон, Дж; Рокстрем, Дж; Гичуки, Ф (1 июля 1999 г.). «Управление дождевой водой для смягчения последствий засухи в полузасушливой Кении» . Восточноафриканский журнал сельского и лесного хозяйства . 65 (1–2): 57–69. Бибкод : 1999EAAFJ..65...57B . дои : 10.4314/eaafj.v65i1.1757 . ISSN   0012-8325 .
  22. ^ Барлоу, Дебора, Джордж Беррилл и Джеймс Р. Нолфи. Отчет об исследовании по разработке системы инвентаризации природных ресурсов на уровне сообщества . Центр исследований продовольственной самообеспеченности, Институт общественного участия Вермонта, 1977.
  23. ^ Беза, Бо Б.; Цойнерт, Джошуа; Хэнсон, Фрэнк (01 января 2019 г.), Шарма, Ашок К.; Гарднер, Тед; Бегби, Дон (ред.), «Глава 18 - Роль WSUD в содействии устойчивым городским условиям» , «Подходы к городскому проектированию, чувствительному к воде» , Woodhead Publishing, стр. 367–380, ISBN  978-0-12-812843-5 , получено 14 декабря 2021 г.
  24. ^ Бисвас, Асит К. (1 мая 1981 г.). «Интегрированное управление водными ресурсами: некоторые международные аспекты» . Журнал гидрологии . Вода для выживания. 51 (1): 369–379. Бибкод : 1981JHyd...51..369B . дои : 10.1016/0022-1694(81)90145-1 . ISSN   0022-1694 .
  25. ^ Мартин, П.; Тернер, Б.; Уоддингтон, К. (2000). «Руководство по проектированию устойчивых городских дренажных систем для Шотландии и Северной Ирландии» . www.opengrey.eu . Проверено 14 декабря 2021 г.
  26. ^ Флетчер, Тим Д.; Шустер, Уильям; Хант, Уильям Ф.; Эшли, Ричард; Батлер, Дэвид; Артур, Скотт; Троусдейл, Сэм; Барро, Сильви; Семадени-Дэвис, Аннетт; Бертран-Краевский, Жан-Люк; Миккельсен, Питер Стин (3 октября 2015 г.). «SUDS, LID, BMP, WSUD и многое другое – эволюция и применение терминологии, связанной с городским дренажем» . Городской водный журнал . 12 (7): 525–542. Бибкод : 2015UrbWJ..12..525F . дои : 10.1080/1573062X.2014.916314 . hdl : 10871/15832 . ISSN   1573-062X . S2CID   53142230 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c0166d5eef980945d7d7894ff72c6ec3__1721221740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c0/c3/c0166d5eef980945d7d7894ff72c6ec3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Rainwater management - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)