Городское проектирование с учетом воды ( WSUD ) — это подход к земельному планированию и инженерному проектированию, который объединяет городской водный цикл, включая ливневые , грунтовые воды , управление сточными водами и водоснабжение , в городской дизайн, чтобы минимизировать деградацию окружающей среды и улучшить эстетическую и рекреационную привлекательность. [1] WSUD – это термин, используемый на Ближнем Востоке и в Австралии, который аналогичен термину «развитие с низким уровнем воздействия» (LID), используемому в Соединенных Штатах; и устойчивая дренажная система (SuDS) — термин, используемый в Соединенном Королевстве.
.jpg/1280px-Adelaide_tram_at_Victoria_Square_(21122460463).jpg)
Традиционное городское и промышленное развитие превращает ландшафты из водопроницаемых покрытых растительностью поверхностей в ряд непроницаемых взаимосвязанных поверхностей, что приводит к образованию большого количества ливневых стоков, требующих управления. Как и другие промышленно развитые страны, в том числе США и Великобритания, Австралия рассматривает ливневые стоки как обузу и неудобство, ставящее под угрозу здоровье и имущество людей. Это привело к тому, что особое внимание уделялось разработке систем управления ливневыми водами, которые быстро переносят ливневые стоки непосредственно в ручьи, практически не уделяя внимания сохранению экосистемы. [2] Такой подход к управлению приводит к так называемому синдрому городского потока. [3] Сильные дожди быстро стекают в ручьи, несущие загрязняющие вещества и отложения, смываемые с непроницаемых поверхностей , в результате чего потоки несут повышенные концентрации загрязняющих веществ, питательных веществ и взвешенных твердых веществ. Увеличение пикового расхода также изменяет морфологию и стабильность русла, что приводит к дальнейшему увеличению количества отложений и резкому сокращению биотического богатства.
Растущее признание синдрома городских водотоков в 1960-х годах привело к некоторому движению к комплексному управлению ливневыми водами в Австралии. [2] Осведомленность значительно возросла в 1990-е годы благодаря сотрудничеству федерального правительства и ученых в рамках программы Совместного исследовательского центра. [4] Городские планировщики все чаще осознают необходимость комплексного подхода к управлению питьевыми ресурсами, отходами и ливневыми водами, [5] чтобы дать городам возможность адаптироваться и стать устойчивыми к давлению, которое рост населения, уплотнение городов и изменение климата оказывают на старение населения. и все более дорогая водная инфраструктура. Кроме того, засушливые условия Австралии означают, что она особенно уязвима к изменению климата , что в сочетании с зависимостью от источников поверхностных вод в сочетании с одной из самых сильных засух (2000–2010 гг.) увеличение дефицита воды. [2] Это начало смещать восприятие ливневых стоков от просто обязательства и неудобства к восприятию ценности как водного ресурса, что привело к изменению практики управления ливневыми водами. [2]
Австралийские штаты, опираясь на фундаментальные исследования федерального правительства в 1990-х годах, начали выпускать руководящие принципы WSUD, а Западная Австралия впервые опубликовала руководящие принципы в 1994 году. Виктория выпустила руководящие принципы по передовой практике экологического управления городскими ливневыми водами (разработанные в консультации с Новым Южным Уэльсом). и аналогичные документы были опубликованы Квинслендом через городской совет Брисбена в 1999 году . представляет собой комплексную национальную стратегию по улучшению управления водными ресурсами по всей стране; он охватывает широкий спектр вопросов управления водными ресурсами и поощряет внедрение лучших практик управления водными ресурсами в Австралии, включая WSUD. [6]
WSUD рассматривает городские ливневые стоки как ресурс, а не как помеху или ответственность. Это представляет собой сдвиг парадигмы в том, как экологические ресурсы и водная инфраструктура используются при планировании и проектировании городов. [1] Принципы WSUD рассматривают все потоки воды как ресурс, оказывающий разнообразное воздействие на биоразнообразие, воду, землю, а также на рекреационное и эстетическое наслаждение сообщества водными путями.
Ниже обсуждаются распространенные практики WSUD, используемые в Австралии. Обычно для достижения целей управления водным циклом в городах используется комбинация этих элементов.
Системы биоудержания включают обработку воды растительностью перед фильтрацией осадка и других твердых веществ через предписанные среды. Растительность обеспечивает биологическое поглощение азота, фосфора и других растворимых или мелкодисперсных загрязняющих веществ. Системы биоудержания занимают меньше места, чем другие аналогичные меры (например, построенные водно-болотные угодья), и обычно используются для фильтрации и очистки сточных вод до того, как они попадут в уличную канализацию. Использование в больших масштабах может быть затруднено, и, следовательно, другие устройства могут быть более подходящими. Системы биоудержания включают в себя биоудерживающие канавы (также называемые болотами с травой и дренажными каналами) и биоудерживающие бассейны.
Биоудерживающие канавы , похожие на буферные полосы и канавы, размещаются в основании канавы, которая обычно расположена на средней полосе разделенных дорог. Они обеспечивают как очистку ливневых вод, так и есть. Биоудерживающую систему можно установить на части канавы или по всей ее длине, в зависимости от требований лечения. Сточные воды обычно проходят через фильтр тонкой очистки и спускаются вниз, где собираются через перфорированную трубу, ведущую к расположенным ниже водоемам или хранилищам. Растительность, растущая на фильтрующем материале, может предотвратить эрозию, и, в отличие от инфильтрационных систем, биоудерживающие канавы подходят для широкого спектра почвенных условий. [7]
Биоудерживающие бассейны обеспечивают аналогичные функции контроля потока и очистки воды, что и биоудерживающие канавы, но не имеют функции транспортировки. [7] В дополнение к функциям фильтрации и биологического поглощения систем биоудержания, бассейны также обеспечивают длительное задержание ливневых вод для максимальной очистки сточных вод во время малых и средних потоков. Термин «дождевой сад» также используется для описания таких систем, но обычно относится к меньшим, отдельным биоудерживающим бассейнам размером в несколько партий. [1] Преимущество биоудерживающих бассейнов состоит в том, что они применимы в различных масштабах и формах и, следовательно, имеют гибкость в их расположении в рамках застройки. Как и другие биоудерживающие системы, они часто располагаются вдоль улиц через равные промежутки времени для очистки сточных вод перед попаданием в дренажную систему. [7] В качестве альтернативы, более крупные бассейны могут обеспечить очистку больших площадей, например, на выходах дренажной системы. В биоудерживающем бассейне можно использовать широкий спектр растительности, что позволяет хорошо интегрировать ее в окружающий ландшафтный дизайн. Следует выбирать виды растительности, устойчивые к периодическим затоплениям. [1] Однако биоудерживающие бассейны чувствительны к любым материалам, которые могут засорить фильтрующий материал. Бассейны часто используются вместе с ловушками для крупных загрязнителей (GPT или ловушки для мусора, включая широко используемые стеллажи для мусора ) и более грубыми отстойниками, которые улавливают мусор и другие крупные твердые частицы, чтобы уменьшить вероятность повреждения растительности или поверхности фильтрующего материала.
Инфильтрационные траншеи представляют собой неглубокие вырытые конструкции, заполненные проницаемыми материалами, такими как гравий или камень, для создания подземного резервуара. [7] Они предназначены для удержания ливневых стоков в подземной траншеи и постепенного сброса их в окружающую почву и системы грунтовых вод. [1] Хотя они, как правило, не предназначены для очистки, они могут обеспечить определенный уровень очистки, удерживая загрязняющие вещества и отложения. Объемы стока и пиковые расходы с водоупорных территорий уменьшаются за счет улавливания и просачивания потоков.
Из-за своей основной функции — сброса очищенных ливневых вод, инфильтрационные системы обычно позиционируются как последний элемент системы WSUD. [7] Инфильтрационные траншеи не следует располагать на крутых склонах или нестабильных участках. Для облицовки траншеи часто используется слой геотекстиля, чтобы предотвратить миграцию почвы в каменную или гравийную засыпку. Системы инфильтрации 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. На участках с почвами с низкой проницаемостью, например глинистыми, в гравий можно поместить перфорированную трубу.
Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для предотвращения засорения системы отложениями и поддержания желаемой скорости инфильтрации. Это включает в себя проверку и поддержание предварительной обработки посредством периодических проверок и очистки засоренного материала.
Песочные фильтры представляют собой разновидность принципа инфильтрационной траншеи и действуют аналогично биоудерживающим системам. Через них проходят ливневые воды для очистки перед сбросом в нижнюю ливневую систему. Песочные фильтры очень полезны при очистке стоков с ограниченных твердых поверхностей, таких как автостоянки, а также из густонаселенных и застроенных территорий. [1] Обычно они не поддерживают растительность из-за того, что фильтрующий материал (песок) не удерживает достаточно влаги, а также потому, что они обычно устанавливаются под землей. Фильтр обычно состоит из седиментационной камеры, используемой в качестве устройства предварительной очистки для удаления мусора, мусора, крупных загрязняющих веществ и отложений среднего размера; плотина ; за которым следует слой песка, который фильтрует отложения, более мелкие частицы и растворенные загрязняющие вещества. Отфильтрованная вода собирается перфорированными дренажными трубами таким же образом, как и в биоудерживающих системах. [7] Системы также могут иметь переливную камеру. Отстойная камера может иметь постоянную воду или может быть спроектирована так, чтобы ее можно было осушать с помощью сливных отверстий между ливнями. Однако постоянное хранение воды может привести к возникновению анаэробных условий, которые могут привести к выбросу загрязняющих веществ (например, фосфора). В процессе проектирования следует учитывать наличие накопительного хранилища для достижения высокой гидрологической эффективности, а также контроль сброса за счет правильного определения размера перфорированного нижнего дренажа и пути перелива. Для предотвращения образования корки необходим регулярный уход.
Пористое покрытие (или проницаемое покрытие) является альтернативой обычному непроницаемому покрытию и позволяет просачивать сточные воды в почву или в специальный резервуар для хранения воды под ней [7] [8] На достаточно ровных участках, таких как автостоянки, подъездные пути и На малоиспользуемых дорогах он уменьшает объем и скорость ливневого стока и может улучшить качество воды за счет удаления загрязняющих веществ посредством фильтрации, перехвата и биологической очистки. [9] Пористые покрытия могут иметь несколько форм и быть монолитными или модульными. Монолитные конструкции состоят из единой непрерывной пористой среды, такой как пористый бетон или пористое покрытие (асфальт), в то время как модульные конструкции включают в себя пористую брусчатку, отдельные блоки тротуарной плитки, которые сконструированы таким образом, чтобы между каждой брусчаткой был зазор. [7] Доступными коммерческими продуктами являются, например, покрытия из специального асфальта или бетона с минимальным содержанием материалов, покрытия из бетонной решетки и бетонные керамические или пластиковые модульные покрытия. [1] Пористые покрытия обычно укладывают на очень пористый материал (песок или гравий), под которым находится слой геотекстиля . Мероприятия по техническому обслуживанию различаются в зависимости от типа пористого покрытия. Как правило, следует проводить проверки и удаление отложений и мусора. Брусчатку Modulate также можно поднимать, промывать обратной водой и заменять в случае засорения. [7] Как правило, пористое покрытие не подходит для участков с высокой транспортной нагрузкой. [9] Частицы ливневой воды могут закупоривать поры материала.
Отстойники (также известные как отстойники) используются для удаления (путем осаждения) отложений крупного и среднего размера, а также для регулирования потоков воды и часто являются первым элементом в системе очистки WSUD. [7] Они действуют за счет временного удержания ливневых вод и снижения скорости потока, способствуя осаждению отложений из водной толщи. Они важны в качестве предварительной обработки, чтобы гарантировать, что элементы, расположенные ниже по течению, не будут перегружены или забиты крупными отложениями. Отстойники могут принимать различные формы и могут использоваться как постоянные системы, интегрированные в городской дизайн, или как временные меры для контроля сброса наносов во время строительных работ. Их часто проектируют как входной пруд в биоудерживающий бассейн или искусственные водно-болотные угодья. Отстойники, как правило, наиболее эффективны для удаления более крупных отложений (125 мкм и более) и обычно рассчитаны на удаление от 70 до 90% таких отложений. [1] Они могут быть спроектированы так, чтобы осушить воду в периоды без осадков, а затем наполниться во время стока воды или создать постоянный бассейн. В случае расхода, превышающего расчетный расход, вторичный водосброс направляет воду в обходной канал или систему транспортировки, предотвращая повторное взвешивание отложений, ранее захваченных в бассейне.
Построенные водно-болотные угодья предназначены для удаления загрязнений ливневых вод, связанных с мелкими и коллоидными частицами, а также растворенными загрязнителями. В этих неглубоких водоемах с обширной растительностью для удаления этих загрязняющих веществ используются усиленное осаждение, тонкая фильтрация и биологическое поглощение. [7] Обычно они состоят из трех зон: входной зоны (отстойника) для удаления крупных отложений; зона макрофитов, территория с густой растительностью для удаления мелких частиц и поглощения растворимых загрязняющих веществ; и обводной канал с высоким расходом для защиты зоны макрофитов. [1] Зона макрофитов 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 также могут выполнять функцию контроля стока, поднимаясь во время дождя, а затем медленно высвобождая накопленные потоки. [10] Построенные водно-болотные угодья улучшат качество сточных вод в зависимости от процессов, происходящих на водно-болотных угодьях. Основными механизмами очистки водно-болотных угодий являются физическое (улавливание взвешенных веществ и адсорбированных загрязняющих веществ), биологическое и химическое поглощение (улавливание растворенных загрязняющих веществ, химическая адсорбция загрязняющих веществ) и трансформация загрязняющих веществ (более устойчивая фиксация осадков, микробные процессы, УФ-обеззараживание). [10]
Проектирование построенных водно-болотных угодий требует тщательного рассмотрения, чтобы избежать распространенных проблем, таких как скопление мусора, нефти и накипи на участках водно-болотных угодий, заражение сорняками, проблемы с комарами или цветение водорослей. [7] Построенные водно-болотные угодья могут потребовать большой площади и непригодны для крутой местности. Высокие затраты на территорию и создание растительности могут стать сдерживающим фактором для использования построенных водно-болотных угодий в качестве меры WSUD. [7] Руководства для застройщиков (например, «Городские ливневые воды: рекомендации по передовому управлению окружающей средой в Виктории» [11] ) требуют, чтобы конструкция удерживала частицы размером 125 мкм и меньше с очень высокой эффективностью и уменьшала типичные загрязнители (такие как фосфор и азот). не менее чем на 45%. Помимо очистки ливневых вод, критерии проектирования построенных водно-болотных угодий также включают повышенную эстетическую и рекреационную ценность, а также обеспечение среды обитания. [10] Уход за построенными водно-болотными угодьями обычно включает удаление отложений и мусора из входной зоны, а также борьбу с сорняками и периодический сбор макрофитов для поддержания сильного растительного покрова. [7]
Валы и буферные полосы используются для транспортировки ливневых вод вместо труб и обеспечивают буферную полосу между принимающими водами (например, ручьем или заболоченными территориями) и непроницаемыми участками водосбора. Сухопутные потоки и пологие склоны медленно переносят воду вниз по течению и способствуют равномерному распределению потока. Буферные зоны обеспечивают очистку за счет отложения осадков и взаимодействия с растительностью.
Валы можно включать в городской дизайн вдоль улиц или парковых зон и придавать эстетичный характер территории. Типичные канавы создаются с продольным уклоном от 1% до 4%, чтобы поддерживать пропускную способность без создания высоких скоростей, потенциальной эрозии биоудержания или поверхности канавок и угрозы безопасности. [1] На более крутых участках проверьте берега вдоль болот или густую растительность, чтобы равномерно распределить потоки по болотам и снизить скорость. [7] На болотах с более пологим уклоном могут возникнуть проблемы с заболачиванием и застойными прудами, и в этом случае для облегчения проблем можно использовать подземные дренажи. Если болото должно быть покрыто растительностью, растительность должна быть способна выдерживать расчетные потоки и иметь достаточную плотность, чтобы обеспечить хорошую фильтрацию [7] ). В идеале высота растительности должна быть выше уровня очистной воды. Если сток попадает непосредственно в канавку, перпендикулярно направлению основного потока, край канавы действует как буфер и обеспечивает предварительную очистку воды, поступающей в канавку.
Пруды и озера — это искусственные водоемы открытой воды, которые обычно создаются путем строительства дамбы с водовыпускным сооружением. [7] Подобно искусственным водно-болотным угодьям, их можно использовать для очистки сточных вод, обеспечивая длительное задержание и осаждение, поглощение питательных веществ и ультрафиолетовую дезинфекцию. Кроме того, они обеспечивают эстетическое качество мест отдыха, обитания диких животных и ценного хранилища воды, которую потенциально можно повторно использовать, например, для орошения. [12] Часто искусственные пруды и озера также являются частью системы сдерживания наводнений. [1] Водная растительность играет важную роль в качестве воды в искусственных озерах и прудах в плане поддержания и регулирования уровня кислорода и питательных веществ. Из-за глубины воды более 1,5 м надводные макрофиты обычно ограничены краями, но погруженные растения могут встречаться и в зоне открытой воды. Окаймляющая растительность может быть полезна для уменьшения береговой эрозии. Пруды обычно не используются в качестве самостоятельной меры WSUD, а часто комбинируются с отстойниками или построенными водно-болотными угодьями в качестве предварительной обработки.
Однако во многих случаях озера и пруды были спроектированы как эстетические объекты, но страдают от плохого здоровья, что может быть вызвано отсутствием соответствующих притоков, поддерживающих уровень воды в озерах, плохим качеством воды в притоках и высокими нагрузками органического углерода, нечастой промывкой озеро (слишком длительное время пребывания) и/или неправильное перемешивание (расслоение), приводящее к низкому уровню растворенного кислорода. [12] Синезеленые водоросли, вызванные плохим качеством воды и высоким уровнем питательных веществ, могут представлять собой серьезную угрозу для здоровья озер. Чтобы обеспечить долгосрочную устойчивость озер и прудов, ключевые вопросы, которые следует учитывать при их проектировании, включают гидрологию водосбора и уровень воды, а также расположение пруда/озера (ориентированное на господствующие ветры для облегчения перемешивания). Гидравлические сооружения (входное и выпускное отверстия) Зоны) должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить адекватную предварительную обработку и предотвратить большие «всплески» питательных веществ. Также необходим ландшафтный дизайн с использованием соответствующих видов растений и плотности посадки. [7] Высокие затраты на запланированную территорию пруда/озера, а также на создание растительности . поскольку частые требования к техническому обслуживанию могут препятствовать использованию прудов и озер в качестве меры WSUD.
Уход за прудовыми и озерными системами важен для минимизации риска ухудшения здоровья. Входная зона обычно требует удаления сорняков, растений, мусора и мусора с периодической пересадкой. В некоторых случаях может потребоваться искусственный переворот озера.
Резервуары для дождевой воды (см. также Сбор дождевой воды ) предназначены для сохранения питьевой воды путем сбора дождевой и ливневой воды для частичного удовлетворения потребностей в бытовой воде (например, в периоды засухи). Кроме того, резервуары для дождевой воды могут уменьшить объемы ливневых стоков и попадание загрязняющих веществ в водоемы, расположенные ниже по течению. [7] Их можно эффективно использовать в домашних хозяйствах в качестве потенциального элемента WSUD. [13] Дождевые и ливневые воды с крыш зданий можно собирать и использовать специально для таких целей, как смыв в туалете, стирка, полив сада и мойка автомобилей. Буферные резервуары [14] позволяют дождевой воде, собранной с твердых поверхностей, просачиваться на участок, что помогает поддерживать уровень водоносного горизонта и грунтовых вод. [15]
В Австралии в политике или руководящих принципах нет количественных целевых показателей производительности резервуаров для дождевой воды, таких как размер резервуара или целевое снижение спроса на питьевую воду. [7] Тем не менее, в различных руководствах, предоставленных правительствами штатов, рекомендуется спроектировать резервуары для дождевой воды так, чтобы они служили надежным источником воды в дополнение к водопроводу и поддерживали соответствующее качество воды. [7] При использовании резервуаров для дождевой воды следует учитывать такие вопросы, как спрос и предложение, качество воды, преимущества ливневых вод (уменьшается объем), стоимость, доступное пространство, техническое обслуживание, размер, форма и материал резервуара. Резервуары для дождевой воды также должны быть установлены в соответствии с сантехническими и дренажными нормами. [16] Рекомендуемая подходящая конфигурация может включать в себя фильтр для воды или отвод для первой промывки, источник для дозаправки водопроводной воды (двойная система подачи), слив для технического обслуживания, насос (система давления) и средства удержания воды на месте. [7]
Потенциальные проблемы с качеством воды включают загрязнение атмосферы, помет птиц и опоссумов, насекомых, например, личинки комаров, кровельный материал, краски и моющие средства. В рамках технического обслуживания следует проводить ежегодную промывку (для удаления накопившегося осадка и мусора) и регулярные визуальные проверки. [7] [17]
Хранение и восстановление водоносных горизонтов (ASR) (также называемое управляемым пополнением водоносных горизонтов) направлено на увеличение пополнения воды в подземных водоносных горизонтах посредством гравитационной подачи или перекачки. Это может быть альтернативой большим поверхностным хранилищам, в которых вода снова откачивается из-под поверхности в засушливые периоды. [1] Потенциальными источниками воды для системы ASR могут быть ливневые воды или очищенные сточные воды. В системе ASR, собирающей ливневые воды, обычно можно найти следующие компоненты: [18]
Возможные типы водоносных горизонтов, подходящие для системы ASR, включают трещиноватую незамкнутую породу и замкнутый песок и гравий. Для установления осуществимости схемы ASR необходимы детальные геологические исследования. Потенциально низкая стоимость ASR по сравнению с подземным хранилищем может быть привлекательной. В процессе проектирования следует учитывать защиту качества подземных вод и качества восстановленной воды для ее использования по назначению. Водоносные горизонты и водохранилища также необходимо защищать от повреждений в результате истощения или высокого давления. Воздействие точки сбора на территории, расположенные ниже по течению, также требует рассмотрения. Требуется тщательное планирование в отношении выбора водоносного горизонта, обработки, закачки, процесса восстановления, а также технического обслуживания и мониторинга.
В Австралии из-за конституционного разделения власти между Австралийским Содружеством и штатами не существует национальных законодательных требований по управлению городским водным циклом. Национальная водная инициатива (NWI), согласованная федеральным правительством, правительствами штатов и территорий в 2004 и 2006 годах, представляет собой национальный план по улучшению управления водными ресурсами по всей стране. [6] В нем четко сформулировано намерение «создать австралийские города, чувствительные к воде», и поощряется принятие подходов WSUD. В соответствии со статьей 92(ii) NWI также были выпущены национальные руководящие принципы, служащие руководством по оценке инициатив WSUD. [1]
На государственном уровне планирование и экологическое законодательство в целом способствуют экологически устойчивому развитию , но в разной степени предъявляют лишь ограниченные требования к WSUD. Политика государственного планирования по-разному предусматривает более конкретные стандарты для принятия практик WSUD в определенных обстоятельствах.
На уровне местного самоуправления региональные стратегии управления водными ресурсами, поддерживаемые региональными и/или местными комплексными планами управления водным циклом и/или планами управления ливневыми водами, обеспечивают стратегический контекст для WSUD. [19] Планы местных органов власти по охране окружающей среды могут налагать нормативные требования на разработки по реализации WSUD.
Поскольку регулирующие полномочия в отношении ливневых стоков разделены между австралийскими штатами и территориями местного самоуправления, проблемы нескольких управляющих юрисдикций привели к непоследовательной реализации политики и практики WSUD и фрагментированному управлению более крупными водоразделами. Например, в Мельбурне юрисдикционные полномочия в отношении водоразделов площадью более 60 га принадлежат органу власти штата Melbourne Water; в то время как местные органы власти управляют меньшими водоразделами. Следовательно, компания Melbourne Water удерживается от значительных инвестиций в работы WSUD по улучшению небольших водосборов, несмотря на то, что они влияют на состояние более крупных водосборов, в которые они стекают, и здоровье водных путей, включая верховья.
В Виктории элементы WSUD интегрированы во многие общие цели и стратегии политики планирования штата Виктория. [20] Основы политики планирования штата [Положения о планировании штата Виктория] [21] , которые содержатся во всех схемах планирования в Виктории, содержат некоторые конкретные положения, требующие принятия практики WSUD.
На новые жилые комплексы распространяется стандарт проницаемости, согласно которому не менее 20 процентов участков не должны быть покрыты непроницаемыми поверхностями. [20] Целью этого является уменьшение воздействия увеличения стока ливневых вод на дренажную систему и облегчение инфильтрации ливневых вод на объекте.
Новые жилые помещения, состоящие из двух или более участков, необходимы для достижения комплексных целей управления водными ресурсами, связанных с:
В частности, что касается управления городскими стоками, «Положения планирования штата Виктория» c. В статье 25 56.07-4 говорится, что системы ливневой канализации должны соответствовать передовым практикам управления ливневыми водами. В настоящее время, хотя государственный стандарт больше не считается передовой практикой, он называется «Городские ливневые воды: рекомендации по передовому опыту управления окружающей средой». [11] [26] Текущие цели по качеству воды, которые не защищают водные пути от воздействия ливневых вод:
Городские системы управления ливневыми водами также должны соответствовать требованиям соответствующих водоотводных органов. Обычно это местный совет. [27] Однако в регионе Мельбурна, где площадь водосбора превышает 60 га, это Мельбурн Уотер. Притоки ниже по течению от участка подразделения также ограничиваются уровнями, предшествующими застройке, если только это не одобрено соответствующим дренажным органом, и нет никаких вредных воздействий вниз по течению.
Melbourne Water предоставляет упрощенный онлайн-программный инструмент STORM (Цель очистки ливневых вод – относительная мера), позволяющий пользователям оценить, соответствуют ли предложения по развитию законодательно установленным передовым практическим показателям качества ливневых вод. Инструмент STORM ограничен оценкой отдельных методов лечения WSUD и поэтому не моделирует случаи, когда несколько методов лечения используются последовательно. [28] Это также ограничивается объектами, где покрытие непроницаемых поверхностей превышает 40%. Для более крупных и сложных разработок рекомендуется более сложное моделирование, например, с помощью программного обеспечения MUSIC.
На уровне штата в Новом Южном Уэльсе Политика экологического планирования штата (Индекс устойчивости строительства: BASIX) 2004 года (Новый Южный Уэльс) является основным элементом политики, требующим принятия WSUD. BASIX — это онлайн-программа, которая позволяет пользователям вводить данные, относящиеся к жилому комплексу, такие как местоположение, размер, строительные материалы и т. д.; чтобы получить баллы по целевым показателям сокращения использования воды и энергии. Цели по воде варьируются от 0 до 40% сокращения потребления питьевой воды из сети (см. также « Управление спросом на воду» ), в зависимости от местоположения жилого комплекса. [29] Девяносто процентов новых домов охвачены целевым показателем 40% воды. Программа BASIX позволяет моделировать некоторые элементы WSUD, такие как использование резервуаров для дождевой воды, резервуаров для ливневой воды и переработка бытовых сточных вод.
Местные советы несут ответственность за разработку местных экологических планов (LEP), которые могут контролировать разработку и предписывать принятие практик и целей WSUD / Закон о местном самоуправлении 1993 года (NSW). Однако из-за отсутствия последовательной политики и руководства на уровне штата принятие местными советами смешивается с разработкой собственных целей WSUD в своих местных экологических планах (LEP), а другие не имеют таких положений. [30]
В 2006 году тогдашний Департамент окружающей среды и охраны Нового Южного Уэльса выпустил руководящий документ «Управление городскими ливневыми водами: сбор и повторное использование». В документе представлен обзор сбора ливневых вод и даны рекомендации по аспектам планирования и проектирования комплексной стратегии ландшафтного масштаба, а также технической реализации практики WSUD. [31] Однако в настоящее время документ, хотя и доступен на правительственном веб-сайте, похоже, не получил широкого распространения.
Управление водного бассейна города Сиднея также предоставляет инструменты и ресурсы для поддержки принятия WSUD местными советами. [32] К ним относятся
Некоторые юрисдикции предоставляют упрощенные программы моделирования для оценки внедрения практик WSUD в соответствии с местными правилами. STORM предоставляется компанией Melbourne Water, а BASIX используется в Новом Южном Уэльсе, Австралия, для жилищного строительства. Для крупных и более сложных разработок может потребоваться более сложное программное обеспечение для моделирования. [37]
Основные проблемы, влияющие на принятие WSUD, включают: [38]
Переход города Мельбурн к WSUD за последние сорок лет завершился составлением списка лучших практик [39] и благоприятных факторов [40] , которые были определены как важные для содействия принятию решений по облегчению перехода к технологиям WSUD. Реализация WSUD может быть обеспечена за счет эффективного взаимодействия между двумя переменными, обсуждаемыми ниже. [41]
Технологии WSUD могут быть реализованы в ряде проектов: от ранее нетронутых и неосвоенных или новых территорий до освоенных или загрязненных заброшенных территорий, требующих изменения или восстановления. В Австралии технологии WSUD были реализованы в широком спектре проектов, от небольших придорожных проектов до крупномасштабных жилых комплексов площадью более 100 гектаров. Три ключевых тематических исследования, представленных ниже, представляют собой ряд проектов WSUD со всей Австралии.
Система биологической защиты дорог WSUD — это небольшой проект, реализованный Советом Ку-ринг-гай в Новом Южном Уэльсе в рамках общего стимулирования водосбора по снижению загрязнения ливневых вод. Raingarden использует систему биоудержания для улавливания и очистки примерно 75 кг общего количества взвешенных веществ (TSS) в год местных ливневых стоков с дороги и фильтрует их через песчаный фильтр перед выпуском обратно в систему ливневой канализации. Водопроницаемая брусчатка также используется в системе вокруг окружающих пешеходных дорожек, чтобы поддерживать проникновение стоков в систему грунтовых вод. [42] Придорожные биоудерживающие системы, подобные этому проекту, были реализованы по всей Австралии. Подобные проекты представлены на веб-сайте WSUD Сиднейского управления водосборными бассейнами: [43]
Проект развития Lynbrook Estate в Виктории демонстрирует эффективное внедрение WSUD частным сектором. Это объект жилой застройки с нуля, который сосредоточил свой маркетинг для потенциальных жителей на инновационном использовании технологий управления ливневыми водами после пилотного исследования Melbourne Water. [48]
Проект сочетает в себе традиционные дренажные системы с мерами WSUD на уровне городского ландшафта и суббассейна с целью ослабления и очистки потоков ливневых вод для защиты поступающих вод на территории застройки. Первичная очистка ливневых вод осуществляется с помощью травяных валов и системы подземных гравийных траншей, которые собирают, просачивают и отводят стоки с дорог и крыш. Главный бульвар действует как биоудерживающая система с подземной траншеей, заполненной гравием, для проникновения и транспортировки ливневых вод. Затем водосборный сток подвергается вторичной очистке через систему водно-болотных угодий перед сбросом в декоративное озеро. Этот проект важен как первый жилой комплекс WSUD такого масштаба в Австралии. Его показатели по превышению «Руководства по передовой практике управления городскими ливневыми водами» по уровням общего азота, общего фосфора и общего количества взвешенных веществ были удостоены как президентской премии 2000 года за выдающиеся достижения Института городского развития Австралии (признание инноваций в городском развитии), так и Премия Ассоциации кооперативных исследовательских центров 2001 года за передачу технологий. Ее успех в качестве системы WSUD, внедренной в частном секторе, побудил ее сторонника Urban and Regional Land Corporation (URLC) попытаться включить WSUD в качестве стандартной практики в штате Виктория. Проект также привлек внимание разработчиков, советов, агентств по управлению водными путями и лиц, ответственных за экологическую политику по всей стране. [48]
Для создания места проведения Олимпийских игр 2000 года в Сиднее территория Браунфилда в заливе Хомбуш была преобразована из территории свалки, скотобойни и склада вооружения ВМФ в многоцелевой олимпийский объект. Схема рекультивации и управления водными ресурсами (WRAMS) была создана в 2000 году для крупномасштабной переработки непитьевой воды [31] , которая включала ряд технологий WSUD. Данные технологии были реализованы с особым упором на решение задач защиты приемных вод от сбросов ливневых и сточных вод; минимизация потребности в питьевой воде; и защита и улучшение среды обитания для видов, находящихся под угрозой исчезновения, 2006 г. [38] Фокус технологий WSUD был направлен на очистку, хранение и переработку ливневых и сточных вод на месте. Ливневые стоки очищаются с использованием ловушек для крупных загрязнителей, болот и/или систем заболоченных территорий. Это способствовало снижению на 90% нагрузки по питательным веществам в зоне восстановления водно-болотных угодий Хасламс-Крик. [31] Сточные воды очищаются на водоочистных сооружениях. Почти 100% сточных вод очищаются и перерабатываются. [49] Очищенная вода из ливневых и сточных вод хранится и перерабатывается для использования на всей территории олимпийского объекта в водных объектах, ирригации, смыве туалетов и пожаротушении. [38] Благодаря использованию технологии WSUD схема WRAMS позволила сэкономить 850 миллионов литров (мл) воды в год, [49] потенциальное сокращение годового потребления питьевой воды на 50% на олимпийском объекте, [38] а также ежегодное отведение примерно 550 мл сточных вод, обычно сбрасываемых через океанские стоки. [31] В рамках долгосрочной политики устойчивого развития «Генерального плана Олимпийского парка Сиднея до 2030 года» Управление Олимпийского парка Сиднея (SOPA) определило ключевые подходы к обеспечению экологической устойчивости, которые включают в себя подключение к переработанной воде и эффективное водоснабжение. методы управления спросом, техническое обслуживание и расширение систем оборотного водоснабжения на новых улицах по мере необходимости, а также техническое обслуживание и расширение существующей системы ливневой канализации, которая перерабатывает воду, способствует проникновению в недра, фильтрует загрязняющие вещества и отложения и минимизирует нагрузку на прилегающие водные пути. [50] SOPA использовала технологию WSUD, чтобы гарантировать, что город остается «признанным на национальном и международном уровне за выдающиеся достижения и инновации в городском дизайне, проектировании зданий и устойчивости, [50] как в настоящем, так и для будущих поколений».