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低衝擊開發規劃設計

LOW IMPACT DEVELOPMENT STORMWATER MANAGEMENT PLANNING AND DESIGN GUIDE

林雨莊編譯

1.0 概述

1.1 定義與目標

低衝擊開發(LID)是一種雨水管理策略，旨在通過盡可能靠近源頭管理逕流，減輕逕流增加和雨水污染的影響。LID包括一套基地設計策略，通過雨水的滲透、蒸散、收集、過濾和滯留過程，最大限度地減少逕流和模擬自然或開發前水文的分散式小規模結構實踐。這些措施可以有效地去除逕流中的營養物質、病原體和金屬，並減少雨水流量和強度。

LID雨水管理指南提供資訊和指導，説明工程師、生態學家和規劃師進行基於景觀的雨水管理規劃，以及可持續雨水管理實踐的選擇、設計、施工和監測。本文的重點是有關雨水管理結構低衝擊開發實踐的規劃和設計。

隨著流域管理科學的發展和人們對流域認識的加深，雨水管理的實踐也在不斷發展。有效管理雨水對我們的溪流、河流、湖泊、漁業和陸地棲息地的持續健康至關重要。對都市建設和環境規劃過程以及雨水管理要求的進一步瞭解將導致管理實踐的改進，以及在整個流域處理雨水的日益標準化和簡化的方法。

LID雨水管理需要一種處理序列方法(結合基地環境條件、輸水和末端雨水管理實踐)來滿足雨水管理的多個目標，包括維持水文循環、保護水質和防止增加的侵蝕和洪水。

1.2歷史和背景

將水資源管理和城市規劃結合起來：

•流域水管理：實施生態系統方法；

•次級流域規劃；以及

•將水管理目標納入都市建設規劃。

雨水管理規劃和設計：

•敘述城市化對水文循環和河流生態系統的影響；

•討論流域規劃過程的演變和對設計過程的影響；

•將水量、侵蝕控制、水質保護和水平衡原則納入雨水管理實踐(SWMP)的設計中；

•記錄已監測雨水管理設施的性能；

•結合寒冷氣候下雨水管理設施的設計考慮；

•提供關於新的“最先進”雨水管理設施的資訊；

•填土工程；

•更新操作和維護要求；

•提供雨水管理設施的設計示例；

•與種植策略和雨水管理設施設計中植物材料功能相關的更新材料；

•提供了改造雨水管理設施的實例；以及

•概述了雨水管理的綜合規劃。

1.3 雨水管理的演變

在過去的三十年裡，雨水管理的實踐不斷發展。20世紀70年代中期，人們開始嘗試控制城市發展產生的逕流量。到了20世紀80年代末，水質成為一個額外的重點，並在90年代末，方法來減輕加速河道侵蝕被引入。

自1995年以來，一直提倡採用地段級雨水管理方法，但尚未得到廣泛應用。今天，隨著我們對流域系統和城市化可能對水生生態系統產生的潛在影響的理解的提高，雨水管理解決了一系列廣泛的問題，包括河流地貌(河道形成過程)，地下水資源和保護水生和陸地棲地。

都市建設當局在保護當局的支持下，審查雨水管理設施和旨在解決這一眾多問題的計畫。這導致雨水管理規劃和設計越來越複雜，包括：

•日益複雜的雨水管理設施和最佳管理做法；

•在研究中需要更多的跨學科專門知識，以確定環境機會和制約因素；

•擴大對多用途雨水管理設施的要求；以及，

•更加強調處理培訓方法和使用多種類型的控制措施來解決環境問題。

多年來，和一直廣泛參與流域環境綜合監測。監測結果表明，隨著城市化進程的加快，許多流域的環境健康狀況繼續下降。儘管在雨水管理規劃和設施設計方面普遍遵守了省和保護局的要求，但這種環境惡化還是發生了。傳統的雨水管理側重於控制峰值流量和懸浮固體的濃度，但未能解決流域廣泛和累積的水文變化問題，這些變化會增加雨水量，增加逕流率，並導致河道過度侵蝕和退化。傳統的雨水管理也未能充分處理其他令人關注的污染物，如營養物質、病原體和金屬。

更新後的水資源管理戰略要求立即轉向更加積極主動和創新的雨水管理系統，包括低衝擊開發實踐。傳統雨水管理實踐無法保護河流健康，需要採用低衝擊開發方法。此外，胭脂河流域計畫得出結論，在新開發和現有開發中廣泛實施LID實踐可以提高流域系統的復原能力，以應對氣候變化對基流和河道侵蝕的某些預期影響。

目前抵消城市化水文效應的做法不足以防止河道侵蝕加劇和水生棲地惡化。在許多情況下，即使流域水文的微小增量變化與不透水表面增加4%相當，也會導致河道特徵和水生生物群落的變化。為了抵消這些影響，需要更加重視保持自然水平衡和複製開發前的水文循環。

水管理方法需要如何改變

雨水應該作為一種資源來滋養和改善城市環境。應根據水源、輸送、管道末端以及河流恢復措施的優先順序，從降水到達地面的地方開始管理。

有必要將逕流處理理念從雨水管理轉變為雨水管理。

這就是為什麼和委託開發雨水管理指南，為保護和流域健康所需的尖端實踐提供指導。LID SWM利用已發表的研究、文獻和當地研究，提供反映區域政策、實踐和氣候的規劃和設計指導。它提供以下方面的資訊和指導：

•如何將雨水管理納入城市規劃過程；

•如何設計、建造和維護一系列LID雨水管理實踐；以及

•應進行的環境和性能監測類型。

認識到不可能始終保持基地的開發前水預算，因此，不能通過雨水滲透措施緩解的土地開發產生的預計逕流增加應通過蒸發蒸騰(例如，屋頂綠化、生物滯留)等措施最小化，或將逕流用於非飲用用途(即雨水收集)。在已經進行開發的地區，LID可作為一種改造實踐，以減少逕流量、污染物負荷以及現有開發對受納水體的總體影響。LID實踐包括：

•保護現場設計策略(即非結構LID實踐)；

•滲透實踐；

•雨水收集；

•逕流儲存和蒸散；

•逕流輸送；•過濾實踐；以及

•景觀美化。

研究表明，實施LID實踐可以產生多種積極的環境影響，包括：

•保護下游資源；

•減少污染；

•地下水補給；

•改善水質；

•改善棲地；

•減少下游洪水和侵蝕；

•節約用水和能源；改善溪流和河流的美學。

這些綜合效益有助於減輕氣候變化對地下水位、洪水風險和河道侵蝕的潛在負面影響。

1.4 城市化的影響

如前所述，1980年代制定的早期雨水管理計畫側重於控制水量，目的是確保新開發城市地區的逕流不會增加下游洪水的可能性。

當土地城市化時，滲入地面、蒸發回大氣並作為地表逕流進入排水特徵的降水比例會發生顯著變化，這主要是由於植被的清除和地面的鋪砌。

當土地利用從原生植被變為城市景觀時，進入不同水流路徑的降水比例的劇烈變化。特別是，流入溪流的逕流量可增加3至5倍，而滲入地下的水也相應減少。

不僅城區雨水逕流總量發生變化，而且逕流變化特徵對於給定的事件，城市與農村或森林流域的洪峰流量(逕流量峰值)和洪峰流量持續時間(時間量)增加。

這意味著不僅下游洪水的可能性增加，而且與不滲透性增加相關的水文變化可能會導致其他問題，例如：

•水流變化；

•河道和相關水生棲息地的改變；

•侵蝕和沉積加劇；以及

•水質惡化。

如果沒有有效的雨水管理控制措施，不滲透性增加會導致的連鎖反應。高度城市化地區的河流有時被稱為“尖峰”，因為它們在乾旱條件下流量太小，而在下雨時流量太大(高流量和高峰值流量)。這導致了洪水、侵蝕、水質以及河道和水生棲息地的改變等問題。

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洪水和溪流

雖然雨水管理池最初主要用於控制城市化帶來的洪峰流量增加，以解決洪水問題，但很快就發現，洪峰流量及其持續時間都需要加以控制，以解決侵蝕、沉積和棲地改變等問題。由於城市雨水還攜帶大量懸浮沉積物、營養物和其他污染物，因此只要減少到達水體的雨水量，就可以減少進入水體的這些物質的數量。因此，控制逕流量是解決城市化對水質影響的解決方案的一部分。河流管理策略更新研究表明，傳統的雨水最佳管理實踐在恢復開發前逕流率方面的效益有限，與不受控制的城市增長相比僅取得了很小的改善。只有通過實施水文的科學、處理和雨水管理技術，才能顯著減少逕流量。

侵蝕和沉積

流域城市化過程中水量收支的變化直接影響到受納河流的形態、穩定性和特性。這些影響包括：

•河道擴大，以容納更高的雨水量和洪峰流量。河流加寬和河岸侵蝕：

•城市建設造成的河道侵蝕和泥沙淤積導致細料沉積在河流中，覆LID著粗料和淤泥、淤泥和沙子。沉積引起的河床變化：

•回應流量增加的另一個調整是河道的下切，這導致河流剖面或坡度變陡，從而加速侵蝕過程。河流下切：

•河岸的持續下切和破壞暴露了通常保護河岸免受侵蝕的樹根，導致樹木連根拔起，導致河岸結構完整性進一步削弱河岸綠覆蓋損失：

其中許多侵蝕和沉積效應被推遲到城市化進程發生後的一段時間。河道在發展到一個新的穩定狀態之前，可以在幾十年內繼續擴大和侵蝕。

水質

城市雨水是各種污染物的來源，包括營養物質、污染物、細菌和懸浮泥沙。這

在最近對雨水管理實踐的有效性進行的審查中，有人指出，最大限度地減少河道侵蝕、水質負荷減少和城市發展下游受納河道水生生物棲息地退化的可能性的最有效方法之一是儘量減少逕流量和水量的變化排放率。這一說法的一個同樣重要的推論是，要大幅度減少從城市地區向受納水體輸送的污染物，就要求“清潔”逕流的來源不受污染，也不與受污染逕流相結合。

水生棲地

隨著城市化進程的推進，流域的水文、形態和水質通常會發生變化，魚類和其他水生生物的水生棲息地的品質和數量可能會持續惡化。對棲息地的影響包括：

•水溫升高：來自不透水區域和雨水管理池塘的溫暖逕流、侵蝕造成的河岸覆LID損失和地下水滲透減少的結合，可能會導致受納溪流中的溫度嚴重升高，這可能導致溶解氧的減少，並在水的熱耐受限值之外創造條件理想的魚類和其他水生生物。

•地下水位和基流條件降低：雨水滲入的損失對可用的地下水資源產生不利影響，最終導致溪流基流下降，在魚類最易受到低流量條件影響的時期，這可能對河道內棲息地產生不利影響。

•對水生棲地數量的負面影響有幾種形式。增加峰值流量和流速棲息地結構退化：

使一些棲息地不適合魚類生長；侵蝕和沉積會顯著改變有價值的棲息地並使卵窒息。

•管道結構損失：隨著河流形態退化，河道變直，池塘和淺灘的交替序列消失，減少魚類棲息地的多樣性。

•。生物多樣性減少：總的來說，上述影響將降低水生棲地的品質，減少其可變性，導致棲地支持其曾經支援的水生生物多樣性和豐富度的能力相應降低

2.0 將雨水管理納入規劃過程

2.1 簡介

隨著雨水管理科學的發展，相關業界已編制了各種雨水管理研究，產生的資訊，極大地提高了我們對流域系統特徵、功能和聯繫的理解，以及維持流域健康的傳統管理方法的有效性。最新一代的流域規劃研究已將這些資訊整合到改進傳統管理方法的建議中，包括將低衝擊開發實踐整合到雨水管理規劃和設計中。根據雨水管理指南和最近流域規劃研究的指導，還編制了關於開發規劃和審查過程中各個階段研究要求的準則：

•將流域視為環境和土地利用規劃的自然和邏輯邊界的理由；

•指導開展開發所需的環境研究類型和所需的專業知識範圍；

•有證據表明，如果要實現流域目標，當前的城市設計和雨水管理方法是不可持續的，因此需要改變規劃和設計實踐；

•需要加強現有城市地區的雨水管理；

•指導有效和成功實施綜合規劃和設計方法所需的各種學科；以及

•認識到新技術，如處理列方法、低衝擊開發(LID)原則和綠色建築認證系統(如能源和環境設計領導-LEED、綠色地球)代表了雨水管理實踐演變的下一步。

本文的主要目標是概述雨水管理系統和設施的規劃和設計方法，其重點是確保基礎設施完全融入社區的城市結構和功能景觀。

概述基於景觀的雨水管理規劃方法。這種方法基於這樣的原則，即開發形式、服務和雨水管理策略應根據環境和景觀的生物物理、水文和生態屬性以及其他規劃目標(如土地利用、密度、交通和城市設計)來確定。

本文簡要概述了雨水管理最佳管理實踐(BMP)設計推薦流程中的關鍵步驟。

最後，它提供了在不同規劃規模(即社區、鄰里和基地規模)和過程階段整合基於景觀的雨水管理的機會示例。

2.2 環境、土地利用和雨水管理規劃

描述流域、次級流域和現場規模的環境研究類型，這些類型的研究應進行並提交，以支持開發方案。每個城市在如何執行其城市土地利用和環境規劃過程方面往往是獨特的。因此，不可能為所有類型的研究確定一個適用於所有城市的過程。

LID雨水管理指南的這一部分說明了如何在不同規模和土地利用規劃階段進行基於景觀的雨水管理規劃。

2.3基於景觀的雨水管理規劃概述

LID雨水管理指南的這一部分側重於促進雨水管理系統和設施的規劃和設計方法，以確保基礎設施完全融入社區的城市結構，同時保護自然遺產的特徵和功能。這種以景觀為基礎的雨水管理規劃方法是基於這樣一個原則，即開發形式、服務和雨水管理策略應根據景觀的生物物理、水文和生態屬性來確定。

基於景觀的雨水管理規劃建立在對構成景觀的自然和水文特徵的相互關聯功能的理解之上。該方法考慮了較大景觀、次級流域和流域矩陣中特定基地或次級流域的環境背景，包括位於基地範圍之外的特徵、功能和系統。基於景觀的雨水管理規劃方法也認識到時間、季節和小氣候因素對生態功能的重要性。基於景觀的雨水管理規劃方法的最終目標是保持健康基地、次級流域和流域的生態完整性，或在開發前條件退化的地方加強生態完整性。將此方法應用於雨水管理規劃需要全面瞭解自然和水文特徵和功能，包括以下內容：

•生物物理、水文、水文地質和自然遺產特徵；

•這些特徵的相關功能；

•改變因素(如氣候)；以及

•時間因素(如季節變化、生命週期和演替過程)。

基於景觀的雨水管理規劃和設計方法也建立在對土地作為商品和可持續生態系統基本基礎的價值的認識上。該方法側重于有效利用土地，並在可能的情況下，在任何給定的土地上疊加多個功能。這需要致力於設計過程中的創新，這有助於探索將雨水管理基礎設施整合到街道、地塊、公園和擬建開發專案的其他組成部分中的機會。

為了取得成功，基於景觀的雨水管理規劃方法必須在整個規劃過程中的連續階段和尺度上實施，從流域尺度開始，通過社區或次級流域、鄰里和基地尺度以及相關規劃階段進行。在該過程的每個階段，多學科團隊應確定將設施整合到景觀中的機會。這些問題可以在規劃過程的後續階段建立並進一步詳細解決。雨水管理規劃和設計過程的靈活性對於創新思維和問題解決非常重要。這一過程的產物將是一個全面而有效的雨水管理戰略，該戰略由一系列實踐組成，這些實踐完全整合到擬建開發專案的景觀中。

2.4 基於景觀的雨水管理規劃設計原則

基於景觀的雨水管理規劃方法基於以下原則：

•雨水是一種資源。

•雨水管理設施和實踐(即地段水準、輸送和管道末端實踐)應完全整合到其物理、社會和生態環境中。

•雨水管理設施的規劃應是整個土地利用和環境規劃過程的一個組成部分。它應該從流域範圍開始，以確保實現社區和環境目標和指標以及主要雨水管理目標和指標的機會。

•設計過程應側重於最大限度地提高雨水管理設施實施的效益，包括保護和加強現有自然遺產資源

提供遊憩和解釋的機會。

•由於可開發土地是一種寶貴和有限的資源，雨水管理設施與其他土地用途相結合是可取的(例如，在路權範圍內、停車場、運動場或景觀區下方)。

•雨水管理設施的位置和配置應確保它們是社區和區域開放空間系統的組成部分，並有助於提高社區的城市設計品質。

•雨水管理規劃應考慮設施的維護要求，並儘量減少這些要求。

•除其他功能和實用考慮外，還應採用一系列創新技術來提高設施性能、儘量減少維護要求、確保使用壽命和解決公共安全問題。

•雨水管理設施應在一定範圍內整合到景觀中。然而，所提出的解決辦法應得到戰略的支持，以確保在私人土地上提出設施時能夠實現長期的功能要求。

•在可能的情況下，公眾教育和解釋雨水管理設施的重要功能應成為社區管理戰略的一個組成部分。

這些原則為探索將雨水管理設施整合到景觀中的創新設計解決方案提供了基礎。基於景觀的雨水管理規劃方法認識到，一些設施佔用了社區的大量空間，因此是視覺景觀和開放空間系統的關鍵組成部分。

2.5 整合設計過程

流域的景觀由多種自然和文化遺產元素組成，整合在一個複雜的功能系統中。水文對系統各個組成部分和整個系統的功能的影響是深遠的。植被群落、水生和陸地棲地以及景觀內其他關鍵自然和文化特徵的生存能力直接受水文影響。水文情勢的改變導致雨水逕流模式和水質的改變。這些變化可能損害景觀中水生和陸地自然遺產特徵和功能的長期可持續性。該系統的複雜性決定了任何改變景觀以創建新社區、開發或特定地點計畫的規劃過程，以及與開發相關的雨水管理系統，必須考慮到維持景觀的所有相關特徵和功能。

實現可持續解決方案的最有效方法是使用一個設計過程，將景觀分解為其組成部分，然後評估和瞭解每個部分的功能及其對其他部分和整體的影響。儘管雨水管理設計過程的主要目標是對逕流進行適當處理，以控制雨水排放量並確保其品質，但瞭解逕流對景觀內所有不同特徵和相關功能的影響是設計成功的基礎過程。綜合設計過程是確保在制定和設計雨水管理戰略時實現環境、社會和實際目標的有效手段。

為了充分有效，綜合設計過程需要一系列學科的參與，包括以下領域的專業人員：

•工程人員；

•景觀建築；

•陸域和水域生態；

•水文地質

•河流地貌；以及

•規劃人員。

根據研究區域的特點，可能需要額外的專業知識，以確保在全面瞭解景觀的特徵、功能和區域影響以及擬議開發的影響的基礎上作出規劃和設計決策。這一過程還要求在專案規劃和設計階段的早期，對流域管理和自然遺產系統的目標和指標有一個全面的瞭解。同樣重要的是，設計過程應考慮到發展對環境的長期影響，並認識到人為因素對景觀現狀的影響，以確定恢復和改善的機會。在設計過程中，多學科團隊的參與至關重要，以確保在詳細設計中實現概念規劃階段確定的目標。儘管在設計過程中，各專業的具體貢獻可能會有所不同，但重要的是，所有專業都應參與關鍵里程碑處的設計解決方案審查，以確保隨著設計過程的推進，所有目標仍然可以實現。

綜合設計過程包括以下四個漸進步驟：

1. 制定目標

2. 確定目標

3. 定義技術

4. 設計開發

第一步：確立目標

無論規模大小，都有必要建立一整套環境、社會和功能目標來指導新開發專案的規劃和設計過程。目標應建立在詳細瞭解現場環境特徵及其大背景的基礎上。分水嶺和次級分水嶺研究為分水嶺管理提供背景資訊、目標和指標，為鄰里和基地尺度的土地利用規劃和雨水管理規劃和設計提供資訊。都市建設和自然保護局雨水管理指南和標準檔為雨水管理設計提供了具體的目標和指標。雖然雨水管理目標是整套設計目標的一個子集，以解決各種開發考慮，但重要的是將其視為設計過程的第一步。

第二步：確定目標

除特定的雨水管理目標外，還應制定與其他設計目標相關的全方位目標。這些目標可能包括與開發密度、土地利用組合、交通系統和自然遺產系統有關的目標，這些目標涉及生態、社會、功能、經濟和實際考慮。還應為開發專案的每個組成部分制定與運營和維護相關的目標，以確保所提出的解決方案在長期內保持實用、可負擔和可操作性。

步驟3：定義技術

一旦確定了現場和專案的具體目標和指標，就產生了實現這些目標所需的一系列雨水管理技術。這將包括超出與服務或雨水管理相關的技術。例如，樹木保護和提高自然覆LID率等技術可能更多地與自然遺產目標有關，但也可能是有效的雨水管理做法。同樣，也可以採用與道路網配置和設計、分級、建築形式和土地使用模式相關的技術，這些技術有助於提高開發項目雨水管理策略的效率和有效性。因此，在確定技術的過程中，必須有一個多學科的團隊參與，以確保識別和考慮所有機會，並促進創新的綜合解決方案的開發。

第四步：開發設計

在這一步中，雨水管理技術被整合和完善，以生成特定於現場的設計解決方案和實施策略。開發設計應作為一個涉及多學科團隊的協作過程來執行。研討會或charette可以是有效的論壇，用於有效地改進設計解決方案，同時確保所有學科的利益都得到解決。隨著開發設計階段的進行，應根據設計過程初始階段確定的目標和指標來評估提出的解決方案。

綜合設計過程的基本目標是確保確定和利用實現雨水管理目標的最廣泛機會，並確保解決設計問題，以實現考慮所有開發相關因素的最大效益，即使是最精細的細節。

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2.6景觀和環境提供的機會

瞭解開發現場的景觀和區域背景，可以為雨水管理系統的設計提供靈感和方向，這些系統在功能上有效、高效，並與環境和社區相輔相成。在大範圍內，規劃者可以確定解決雨水管理目標的基本策略。例如，如圖2.6.1所示，與易洛魁湖砂平原和橡樹嶺冰磧等地形區域相關的下伏透水土壤地層表明，有可能主要基於滲透實踐制定雨水策略。相反，位於南坡和果皮平原更不透水粘土基土壤上的基地可能需要設計師探索結合衰減、過濾、收穫、蒸散和滲透實踐的策略，以實現雨水管理目標。當考慮到區域景觀和流域尺度背景，對基地進行檢查時，可以確定和利用景觀的地形、生物物理和生態特徵提供的雨水管理機會。

流域規劃方法確保確定重要的自然特徵和生態功能以及有助於區域生態系統可持續性的其他因素。流域和次流域規劃為開發雨水管理戰略提供了基礎，該戰略利用了環境提供的機會，同時尊重和回應了確保區域景觀長期可持續性的要素。

下一節描述了區域景觀的組成部分以及它們為設計更可持續的雨水管理策略提供的線索。有關這些組成部分的資訊和管理建議通常在流域和次級流域規劃中提供，這有助於在更詳細的研究範圍內為規劃提供資訊。

2.6.1 地形地貌

擬定開發基地的地形是制定雨水管理策略過程中的關鍵決定因素。簡單地說，地形、土壤和地質特徵等地形特徵決定了實施雨水管理策略的可能性，這些策略將滲透作為主要解決方案。同樣，其他水文地質特徵，如地下水位元深度或基岩深度，深刻影響使用各種類型雨水管理設施的可行性。

地形對實施各種雨水管理技術的潛力也有很大影響。地形提供了有關如何設計池塘和濕地等設施的見解，以便它們很好地融入景觀。地形也決定了水流模式、逕流速度和流量。作為一般原則，開發計畫和雨水管理策略應尊重現有地形特徵，包括盡可能保持開發前排水分界線和集水區排放點。

2.6.2 生態環境

雨水管理實踐(SWMP)的發展，包括基地條件、輸水和末端設施，尤其是滯留池和濕地，通常需要對景觀進行重大改變，不僅在物理變化方面，而且在生態系統功能方面。除了簡單地管理水質和控制逕流的排放速率外，池塘和濕地還可能影響它們所屬的景觀的功能。因此，雨水管理戰略的制定不僅要考慮到自然景觀，還要考慮到次級流域生態系統的功能。積極影響的實現程度取決於與設施的選擇、選址和設計有關的因素。

雨水管理實踐代表了城市環境中保護、增強或補充現有野生動物棲息地特徵和功能的機會。這些機會通常與最終與當地景觀單元的自然排水系統相連的線性走廊有關。將雨水管理設施連接到鄰近的自然區域可以豐富鄰近自然區域的野生動物棲息地，因為增加了斑塊大小或提供了增強的緩衝區。然而，值得注意的是，雨水管理設施是開發專案服務基礎設施的功能元件，因此需要定期維護和管理，以確保其最佳功能。此外，雨水管理設施旨在清除雨水中的污染物，因此，不應將其視為自然棲息地特徵。

在許多情況下，補充野生動物棲息地功能可能是可取的，但也有一些情況下，應阻止野生動物使用這些設施。這包括：

•吸引過多動物，種群接近滋擾水準；

•機場飛行路線附近的低空區域需要控制成群的鳥類；以及，

•設施與某些類型的公共公園或開放空間區域相關或整合的地方。

2.6.3 自然遺產和開放空間系統

自然遺產和開放空間系統的配置提供了將雨水管理設施整合到景觀中的機會，以改善連通性，增強核心棲息地區域的完整性，並提供遠遠超出雨水管理設施限制範圍的一系列環境效益。瞭解現有自然遺產系統(陸地和水生系統)的關鍵屬性和不足之處是制定雨水管理戰略的基礎，以確保重要特徵和功能不受損害，同時確定加強的機會。

開發區內開放空間系統的配置提供了通過戰略性地定位雨水管理設施來補充其規模、功能和連通性的機會。雨水管理設施的設計可以通過增加開放空間系統的寬度、提供入口點和景觀走廊以及容納用途來補充開放空間系統，從而進一步增強社區內公園和開放空間的功能。它還提供了在公園和開放空間內整合雨水管理設施的機會，可提高整體雨水管理系統的性能，同時保護可開發土地。構成社區公共領域的公園、運動場、步行廣場、走道和其他開放空間可以戰略性地設置，以容納雨水管理設施，而不會影響其效用或功能。將雨水管理設施整合到公共空間中，減少了用於雨水管理的基地的可開發部分。

2.6.4 土壤

基地內土壤的特性是設計雨水管理系統的關鍵因素。主要由高滲透性土壤組成的土壤剖面提供了應用雨水管理策略的機會，該策略將滲透作為主要處理過程。相反，在土壤滲透性較低的地區，使用基於滲透的雨水管理設施的機會可能有限，需要探索將過濾、收穫、蒸散和滯留作為主要處理過程的策略。地表土壤是否適合支撐健康、稠密的植被覆LID，也是特定雨水管理設施設計中的一個重要考慮因素，該雨水管理設施依賴于植被作為功能元素(例如，生物滯留、窪地、植被過濾帶)。

2.6.5 水文地質

制定雨水管理計畫需要瞭解地下水位元深度、基岩深度、原生土壤滲透率、估計的年地下水補給率、重要地下水補給和排放位置，地下水流動模式以及該區域下含水層和含水層的特徵。淺層地下水或基岩條件可能對池塘和滲透設施的位置、設計和功能提出挑戰。最令人擔憂的是，雨水中的污染物進入地下水系統，有可能污染地下水資源。在和管轄範圍內的許多地區，居民的飲用水供應仍然依賴地下水，因此保護這些地區的地下水品質至關重要。另一個重要的考慮因素是，由於不透水覆LID物對補給的影響未減輕，有可能耗盡地下水資源(即地下水位下降)。

2.7 治理序列方法的好處

有效的雨水管理策略採用處理列車方法，該方法結合了一套基地環境條件、輸送和末端控制，以高效和有效地處理逕流。目前，依靠較大的末端滯留池設施作為雨水管理戰略的主要組成部分是常態。這損害了實施低衝擊開發實踐的機會，這些實踐可提高雨水管理系統的性能，並提供生態可持續性效益。整合各種設施類型的雨水處理系統管理策略有可能實現更廣泛的效益，包括：

•維持和提高淺層地下水位元和水流模式；

•維護開發前排水分水嶺和集水區排水點；

•調節逕流速度和流量；

•改善水質；

•提高蒸散量；

•維持土壤水分狀況，以支援植被群落的生存能力；以及

•維持地表水和地下水供應，以支持現有濕地、河岸和水生棲地。

2.8 逕流源區的重要性

就水質而言，所有城市雨水逕流並不相等。逕流中污染物的類型和水準取決於源區的特徵。例如，道路或停車場等污染源區域在冬季會受到車輛交通和沙子和的影響，從而成為沉積物、成分(如鈉和氯化物)、石油碳氫化合物和重金屬等污染物的重要來源。相比之下，屋頂只受大氣污染物沉積的影響，不受車輛通行的影響，也不受沙子和擴散的影響。屋頂逕流通常含有比道路逕流低得多的石油碳氫化合物和重金屬，尤其是在居民區，通常適合滲透。中低交通量道路和停車場、步行廣場和人行道的逕流污染物水準通常低於高速公路或高交通量停車場的逕流污染物水準，並且可以通過採用透水性路面或其他滲透措施來減少逕流。某些類型的污染源區域，這裡稱為“污染熱點”，由於人類活動和通常存在的污染源，具有產生污染逕流的高可能性，例如車輛加油、服務或拆除區域、危險材料的室外儲存和處理區域以及某些類型的製造業或者重工業。逕流污染潛力的這種差異對適宜的處理方法類型以及雨水收集和透水路面使用的機會具有影響。

重要的是，制定雨水管理計畫時應考慮到將出現的不同類型的逕流源區，並認識到具有低至中度污染潛力的源區，這代表了雨水收集、透水路面和其他雨水滲透實踐的機會。此外，重要的是要確保相對清潔的逕流不會與來自污染程度較高的表面的品質較差的逕流混合，使其不適合滲透或收割。一般類型的源區、逕流中通常存在的污染物類型和水準的描述，以及適用處理實踐和應用原則的建議。

2.9 基於景觀的雨水管理機會

基於景觀的雨水管理策略可應用于從社區規模(如二級規劃或街區規劃階段)、鄰里規模(如分區草圖或註冊規劃階段)到現場規模的各種規模。最有效的策略是在更大的範圍內制定，然後在規劃和設計過程中逐步細化。在更大範圍內確定的雨水管理機會為整體雨水管理策略提供了基礎，該策略作為在分區或現場範圍內應用的綜合設施系統發揮作用。此外，最近對現有城市區域內強化的關注要求有必要找出機會，將雨水管理實踐改進為現有開發和服務基礎設施環境。為在這些受限基地內實現雨水管理目標，需要創造性地解決問題。

在整個尺度範圍內，有必要將景觀和城市發展要素視為一個有凝聚力的單元，以便為特定地點確定最有效的解決方案。城市發展的組成部分，如建築形式、道路和服務，為通過創新設計實現雨水品質和水量控制目標提供了機會。對於建築形式，替代方案包括結合綠色屋頂、透水路面和雨水收集系統。在道路方面，可供選擇的方案包括減少街道停車、創新的道路網設計(例如，融合式網格道路網)、安裝透水路面、在林蔭道中使用窪地、植被過濾帶和生物滯留區，或在路床下方整合多孔管道系統。這些替代方案的應用有助於減少對末端設施的依賴，方法是減少開發區內的不透水覆LID層數量，並在靠近產生雨水的地方處理雨水。以下各節將討論可應用於從大規模到特定網站的各種規模的機會。

2.9.1 社區範圍內的機會

在社區範圍內(如二級和街區規劃階段)，雨水管理解決方案的探索應側重于對景觀的物理和生態特徵的透徹理解。基地範圍內和附近的原生土壤特性、地下水深度和流動模式、地形和自然遺產特徵組合為探索基於景觀的雨水管理策略提供了基本依據。景觀的特徵會對雨水管理目標產生深遠的影響，因此社區設計過程的環境調查階段需要足夠詳細。除了環境影響報告(EIR)或總體環境服務計畫(MESP)中通常涉及的自然遺產特徵和功能清單外，基於景觀的雨水管理規劃方法需要瞭解以下額外參數：

•小型水源排水特徵及其集水區；以及

•地下水補給率、流型和排放區域。

作為規劃過程的第一步，應確定保護自然遺產特徵(即綠色基礎設施)的機會，並將有助於景觀生態完整性的特徵納入總體開發計畫。保護自然特徵不僅要考慮其生態價值和棲地功能，而且要考慮其對雨水蒸發和滲透的貢獻。增強城市/城市化次級流域的城市綠覆蓋和森林覆LID範圍是一種有效的雨水管理策略。保護現有的自然遺產特徵可以補充雨水管理設施的功能，作為綜合雨水管理戰略的一部分。

新開發專案和社區的設計考慮了全方位的環境、交通、社會、實用和功能目標，以優化其功能、市場性和長期可持續性。在規劃這些組成部分的過程中，必須考慮雨水管理目標。應將維護開發前排水分水嶺和集水區排水點盡可能接近作為考慮的目標。實現這一點的一種方法是，將主要道路與次級集水區之間的分水嶺對齊，並將當地道路與地面水流方向對齊。社區規劃中的開放空間部分應盡可能位於次級集水區下游邊界附近，以優化在開放空間系統中整合雨水管理設施的可能性。

確定社區範圍內基於景觀的雨水管理機會的建議流程(如二級規劃或區塊規劃階段)包括以下步驟：

1. 利用區域、流域和次級流域尺度研究的可用資訊，瞭解現場所在的環境背景以及與現場相關的流域管理目標和指標(如雨水管理、自然遺產系統和水生社區目標/指標)。

2. 對現場的生物物理、生態和水文特徵進行全面清查。

3. 確定需要保護的現有陸地和水生自然遺產特徵和功能，作為自然遺產系統的基礎。

4. 識別機會以增強自然遺產系統的特徵、連通性和功能完整性。

5. 確定非常適合雨水滲透實踐的土壤和水文地質條件。

6. 確定淺層地下水流的模式和排放到現場範圍內或附近接收水道或濕地的位置。

7. 確定雨水管理實踐(SWMP)的戰略和理想位置以及設施的性質和功能(例如，衰減、滲透、過濾、蒸散、收穫等)。

8. 確定一長串機會，將理想的雨水管理設施整合到社區或建築形式的組成部分中。

9. 探索社區的全套設計方案，結合其他社區設計目標，實現雨水管理目標。

10. 制定社區設計方案。

11. 解決雨水管理策略的設計問題，包括定義雨水管理設施，將其納入開發專案特定部分的設計中，並為每個實踐制定具體的設計和性能標準。

這一過程與傳統的開發規劃和設計過程的不同之處在於：

•在這一過程的早期，需要有關小型排水特徵和地下水補給、流向和排放區域的詳細環境清單資訊；

•在可能的情況下，主要道路網和開發區的配置由現場內的次級集水區邊界確定；

•在可能的情況下，當地道路網的配置遵循地面流向；

•開放空間走廊位於重要排水設施沿線；

•在可能的情況下，公園位於次級集水區的下游端，這些次級集水區為重要的排水特徵提供逕流，為雨水管理設施的整合提供機會；

•在下伏土壤和地質條件有利的情況下，滲透做法是雨水管理系統的主要組成部分；

•在可行的情況下，考慮地面運輸系統(如植草窪地)；以及

•考慮存在地形或水文地質限制的替代建築形式。

在社區範圍內，確定了實現雨水管理目標的各種機會。這為在規劃和設計過程的後續階段更詳細地解決雨水管理設施的現場具體設計建立了一個範本。為了充分發揮效力，在這一早期階段探索範圍最廣的雨水管理設施非常重要，以確保在開始更詳細的規劃階段之前不會錯過機會。

2.9.2 鄰里規模的機會

在鄰里尺度(例如，細分階段的計畫草案)，確定了地塊、道路、公園和開放空間塊、自然遺產特徵和緩衝區以及雨水管理設施的位置。因此，在規劃過程的這一階段，重要的是考慮如何實現雨水管理目標，以及這些目標如何影響上述各組成部分的位置和配置。在社區範圍內，有機會實現雨水管理目標：

•道路通行權；

•公園和開放空間；以及

•地塊級別。

道路通行權機會

道路網是細分計畫草案的重要組成部分，其配置通常僅用於解決運輸、運輸和服務目標。然而，道路網也代表了低衝擊開發(LID)實踐的潛在機會，有助於減少和處理逕流，實現雨水管理目標。這些機會包括：

•將雨水管理設施(如生物滯留區、滲水道或透水路面)納入林蔭道、停車車道、死胡同島和環形交叉口，以及路床下方的多孔管道輸送系統；

•通過創新的道路網設計(例如，融合網格道路網；CMHC，2007)和設計只有一條停車車道、只有一側的人行道和/或滲透島死胡同或環形交叉口的低交通量道路，最大限度地減少不透水表面。

公園、遊憩和開放空間機會

公園、遊憩區(如運動場)和開放空間有可能將雨水管理設施整合為景觀內的便利設施。然而，重要的是，雨水管理設施在公共設施空間內的整合不會損害其效用或功能。

在公園和開放空間內整合雨水管理設施，可提供以下機會：

•在運動場、野餐區、停車場、操場、小徑和人行道下方建造滲透或過濾設施；

•將生物滯留、植被過濾帶和窪地納入開放空間，作為景觀規劃的組成部分；

•將雨水管理設施整合為公園內的水景設施；以及

•在自然遺產特徵附近的緩衝區內納入滲透設施，該特徵的功能和生態完整性不會受到影響。

分區分級控制

在鄰里範圍內(例如，細分階段的計畫草案)，還應考慮進行全範圍的地塊級別控制的機會。停車場級雨水管理設施可設計為表面具有美學吸引力的景觀區(例如，雨水花園/生物滯留區、綠色屋頂、植被過濾帶)，或位於停車場、道路、人行道、廣場、公園或運動場下方的地下設施，這些設施不可見且不佔用任何占地面積在表面。

然而，與通常成為都市建設財產並作為公共基礎設施運營和維護的運輸和管道末端控制不同，對私人財產的地塊級控制的運營和維護是個人財產所有者、管理者或管理組織的責任。為確保其功能在設施的整個壽命期內得到維護，需要就其長期運行和維護達成法律協定，並就其功能和檢查和維護要求提供培訓。

作為分區計畫草案階段制定的整體雨水管理策略的組成部分，地塊級控制的可行性和長期可行性需要在一開始就與都市建設當局協商確認，以確保擬定的策略能夠實施並保持有效。地塊控制的成功應用需要都市建設當局的承諾以及開發商、都市建設當局和業主之間的協議。實現這一目標的戰略包括：

•在基礎設施所在區域設置有利於都市建設當局的地役權，以便在業主或管理人未能這樣做的情況下對設施進行定期檢查和維護；

•將出口控制結構(例如，生物滯留系統出口上的孔口控制)放置在私人土地持有範圍以外的都市建設財產上，以便都市建設人員進行檢查、操作和維護；

•要求提交績效監測報告，供都市建設當局或保護當局審查；

•需要一項法律協定，以確保該系統保持充分運作並得到適當維護；

•要求業主將開發專案使用年限內的維護成本現值存入都市建設維護基金；以及

•根據直接排放到雨水管的不透水覆LID物的數量(即。，不首先將水排到透水區域(或LID做法)，以鼓勵業主保持現有LID做法，並在可能的情況下對其土地資產進行改造。

實施地塊級控制可有效減少對末端設施的依賴，並形成比傳統末端解決方案更有益於環境的雨水管理策略。實施地塊級控制的其他激勵措施包括減少末端設施的建設成本，以及可能減少雨水管理設施所需的土地數量。將需要有關私人財產地塊級控制長期運行和維護的法律協議和培訓，以便減少下游末端控制的所需尺寸，作為實施上游地塊級控制的補償。在評估這種方法在特定基地上的可行性時，雨水管理系統設計師需要定量估計上游雨水管理設施的性能，以便合理地減少末端設施的尺寸，並且必須獲得監管機構的批准。

以下各節描述了不同類型的地塊級雨水管理控制措施，這些措施應在街區範圍內考慮(例如，細分階段的計畫草案)。

窪地儲水

將排水管從屋頂落水管引至前院、後院和側院區域的淺凹區域是一種儲存和滲透逕流的簡單技術。窪地儲存區可以位於低窪地帶，種植成花園或位於甲板下方。通常，窪地儲存區較小，容量有限，保留時間有限，以解決業主對昆蟲、建築物損壞和積水對其財產造成不便的擔憂。儘管它們的個體有效性受到其規模的限制，但累積的窪地蓄水區可以在雨水管理系統中提供顯著的效益。

窪地蓄水和其他雨水滲透措施在土壤滲透性高的地區尤其有效。引導至窪地蓄水和其他滲透設施的雨水應來自相對清潔的水源，包括屋頂和走道，而不是容易積聚沙子、石油和砂礫的表面，以確保設施的長期功能。在地下水位較淺或有可能產生高濃度污染物的雨水的區域，不應提出滲透措施。必須注意飲用水源以地下水為基礎的物業，以確保滲透做法不會損害地下含水層中用作飲用水的地下水品質。窪地儲存和滲透實踐應設計有溢流出口，以確保在設施功能受損或超過其容量的情況下，實現建築物地下室的正排水。

生物滯留區

生物滯留區是淺開挖的地表窪地，包含覆LID物和準備好的土壤混合物，並種植有特殊選擇的原生植被，用於捕獲和處理逕流(詳細設計指南見第4.5節)。在暴雨期間，逕流在窪地中形成池塘，並逐漸通過覆LID物過濾，準備好土壤混合物和根區。過濾後的逕流既可以滲入原生土壤，也可以收集在多孔暗溝中，然後排放到雨水管系統。它們通過土壤中的過濾和植物根系的吸收去除逕流中的污染物，並通過蒸散和全部或部分入滲減少逕流量。它們還可以提供野生動物棲息地，增強當地的美學。

生物滯留區可以整合到一系列景觀區域中，包括中央分隔帶和死胡同島、停車場中央分隔帶和林蔭道。可採用多種種植和景觀處理方法，將其融入景觀特徵。生物濾池是一種設計變體，由於基地限制，具有不透水的襯裡和地下排水溝，通常用作另一個雨水控制的預處理，儘管它們可以作為獨立的過濾設施有效。

雨水花園

雨水花園是窪地蓄水區和生物滯留區的一個變體，是一個精心設計的景觀，有特定的植物種類和土壤介質來接收和滯留、滲透和過濾屋頂導牆排出的逕流。雨水花園在新的和改造的情況下都是有效的，可以設計為補充大多數物業的景觀。雨水花園是建立在顆粒狀材料的基礎上，根據其生根特性和對不同土壤水分條件的耐受性選擇植物材料。規劃基地的排水面積決定了花園的大小。

與窪地蓄水一樣，雨水花園設施在土壤滲透性高的地區也是有效的。此外，必須做好準備，以便在暴雨流量超過容量的情況下，從雨水花園積極排水。儘管雨水花園最初設想在改造情況下在私人住宅地塊上實施，但它們也適用於大型商業、工業、機構和公寓開發專案，作為雨水管理策略的組成部分。

滲水溝

滲水溝也可稱為滲水溝、廊道或滲水室，建造在地面以下，因此幾乎不佔用地面空間。這些設施可以安裝在廣泛的土地用途之下，包括住宅區、停車場、人行道、步行廣場、公園和運動場。以下是可用於將滲水坑整合到景觀中的方法示例：

•線性滲水溝或滲水溝可設計用於安裝在顆粒表面的軌道系統下方。鄰近開發區的逕流可直接流入滲水溝，而小徑網路增強了社區內開放空間網路的連通性。

•在基於新城市主義原則設計的新社區中，滲水溝可併入後方巷道。相鄰車庫和住宅屋頂區域的逕流直接流入滲水坑。滲水坑也可以在後巷道下方進行改造(例如，綠色小巷計畫)。

•滲水坑可建造在住宅樓的甲板、草坪和車道下方。

透水路面

透水性路面是傳統路面設計的一種變體，它利用均勻級配石料蓄水池下的透水性路面材料(詳細設計指南見第4.5節)。路面可由透水瀝青、透水混凝土、透水聯鎖混凝土攤鋪機、混凝土格柵攤鋪機和塑膠格柵攤鋪機組成。透水聯鎖混凝土攤鋪機、混凝土網格攤鋪機和塑膠網格攤鋪機的開口通常填土方豆礫石、沙子或表土和草。透水性路面通過允許落在路面上的降水滲入石頭蓄水池，並在適當條件下滲入下層土壤，防止產生逕流。它們最適合用於低至中等交通量區域(例如，住宅道路、低交通量停車場、車道、人行道、廣場、操場、船隻坡道等)，這些區域通常接受低水準的污染物。除了雨水管理的好處外，透水路面比傳統的不透水路面在美學上更具吸引力。

植被過濾帶

緩坡、植被茂密的區域，設計用於將逕流視為來自相鄰不透水表面的片狀流。過濾帶的作用是減緩逕流速度，過濾掉泥沙和其他污染物，並向下層土壤提供一些滲透。濾帶可由各種樹木、灌木和原生植被組成，以增加美學價值和水質效益。它們最適合處理道路和高速公路、屋頂落水管和低交通量停車場的逕流。它們也是理想的預處理另一批水準或運輸實踐。過濾帶也為雨水的儲存和處理提供了一個方便的區域。

運輸控制

還需要在鄰里範圍內考慮納入交通管制的機會(例如，細分階段的計畫草案)。輸水控制包括植草窪地和多孔管道系統(即滲出系統)，這些系統在將逕流從各個地塊輸送至處理設施並最終輸送至接收水道或水體時，對逕流進行處理和滲透。如果有合適的條件，可以用它們代替傳統的雨水管。

運輸控制通常位於道路通行權內或其他公共財產上，並作為都市建設基礎設施的一部分進行運營和維護。然而，其運行和維護要求不同于傳統的雨水輸送基礎設施。為確保設施在其預期壽命內得到妥善維護，都市建設工作人員需要接受有關其功能、檢查和維護要求的培訓。

濕地

草窪地是植被覆LID的明渠，旨在輸送、處理和減少逕流。設計變更包括簡單草溝、增強草溝和乾草溝或生物溝。窪地中的植被減緩了水流速度，使其能夠沉積、過濾土壤基質和根區，並在適當條件下滲入下層原生土壤。它們非常適合處理高速公路或住宅道路逕流，因為它們是線性實踐，但可能不太適合高密度城市地區，因為它們需要相對大面積的透水表面。窪地也可用作積雨水區。

多孔管道系統

一種雨水輸送系統，其特點是管道沿其長度穿孔，並安裝在顆粒墊層中，在輸送時允許水通過管壁滲入原生土壤(詳細設計指南見第4.10節)。它們也可以被稱為透水管、滲濾排水系統或滲出系統。設計變更還可包括通過透水管道連接到粒狀石蓄水池的集水池，或集水池集水坑穿孔的地方，使逕流逐漸滲入原生土壤。它們最適合處理坡度相對平坦或平緩的中低交通量地區的排水。

007

2.9.3 現場規模的機會

在現場規模(例如，現場規劃階段)，解決了建築形式和景觀的詳細配置，提供了一系列機會，將雨水管理控制設計為開發現場的組成部分。在這種規模下，有機會將雨水管理實踐(SWMP)納入開發項目的所有組成部分，包括景觀區、停車區、屋頂和地下基礎設施。圖2.9.5和2.9.6舉例說明了雨水管理設施如何完全整合到現場設計中。設施設計必須在鄰里範圍內制定的整體雨水管理策略的背景下進行考慮，以確保實現流域管理目標、指標和功能要求。可能需要法律協定、激勵措施和/或業主教育材料，以確保在地塊層面實施的雨水管理實踐的長期運行和維護(更多指導見第2.9.2節-地塊層面控制)。

在規劃過程的現場級階段整合雨水管理設施的潛在機會包括：

•使用雨桶或蓄水池從屋頂收集雨水，用於非飲用用途(如灌溉、沖廁)；

•安裝屋頂綠化；

•從屋頂到透水或窪地儲存區的逕流排水；

•在景觀區、停車區、公園、運動場等下方整合滲水溝(如滲水溝或滲水室)。；

•將生物滯留區、雨水花園、生物過濾設置或人工濕地納入現場景觀設計；

•在中低交通量區域使用透水路面；

•納入生物滯留區、植被過濾帶和窪地，以攔截和處理停車場和道路逕流；

•在上游地區恢復林地，以減少逕流量；

•將滯留池和濕地整合為景觀中的大型美學和遊憩功能。

2.9.4 填土方和再開發機會

在整合基於景觀的雨水管理解決方案方面，填土方和再開發是最複雜的挑戰。這是因為：

•基地通常受到潛在開放空間範圍的限制；

•由於基地周邊的坡度是固定的，因此操縱地形的靈活性通常是有限的；

•現場周圍的服務基礎設施，包括雨水輸送系統，通常在位置、深度和容量方面是固定的；以及

•現場下方和周圍存在的其他服務基礎設施可能會限制潛在的挖掘深度和滲透機會。

因此，探索填土方和再開發基地的雨水管理解決方案需要高度的想像力、創造力和創造力。說明了可納入填土方和再開發環境的雨水管理設施示例。

將雨水管理設施納入填土方和再開發基地的機會需要考慮環境以及景觀和建築形式的限制。填土方和改造開發應探索的雨水管理機會包括：

•屋頂存儲；

•屋頂綠化；

•雨水收集；

•生物滯留區；

•生物過濾設置；

•植草窪地；

•透水路面；

•雨水花園；

•雨水種植園和噴泉；

•減壓儲存；

•滲水坑；

•人工濕地；以及

•增強城市樹覆蓋。

008

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3.0 低衝擊開發實踐

3.1 低衝擊開發原則

雨水管理的處理列方法，利用基地環境條件、輸水和末端實踐相結合，提倡新的和填土方式開發，以維持水文循環，保護水質，防止侵蝕和洪水。低衝擊開發(LID)實踐可作為雨水管理處理列方法的一個組成部分。LID雨水管理指南的本節重點介紹了最近才被接受和應用的低衝擊開發實踐，作為處理系列方法的一部分。這些實踐包括減少逕流的創新現場設計策略(即非結構LID實踐)。它們還包括分散式、小規模基地環境條件和運輸實踐(即結構LID實踐)，如雨水收集、屋頂綠化、滲水坑、生物滯留、植被過濾帶、透水路面、多孔管道系統和窪地。認識到末端管道設施也是處理系統方法的一個組成部分，敦促讀者參考雨水管理規劃和設計相關資料，瞭解將濕滯留池和濕地等做法納入雨水管理總體規劃和設計的指導。

已經使用了各種術語來描述盡可能接近源頭管理逕流的總體設計理念。低衝擊開發是這裡使用的術語，但它可以交替稱為，更好的基地設計，可持續的城市排水系統，水敏感的城市設計，或雨水水源控制。所有這些方法都試圖通過創新的基地設計和分散式工程技術重現開發前的水文狀況，旨在滲透、過濾、蒸發、收集和滯留逕流以及防止污染。低衝擊開發設計的主要原則可總結如下：

1 利用現有的自然系統作為規劃的綜合框架

- 考慮區域和流域尺度的背景、目標和指標；尋找流域/次級流域和鄰里尺度的雨水管理機會和制約因素；

- 識別和保護環境敏感資源；

2 注重逕流防治

- 通過創新的基地設計策略和透水路面的應用，最大限度地減少不透水覆LID層；

- 在建築設計中納入屋頂綠化和雨水收集系統；將屋頂排水至透水區域，並採用改良的表土或雨水滲透做法；

- 保護現有的樹木和設計景觀，創造城市綠覆蓋率。

3 盡可能靠近水源區處理雨水

- 利用分散的基地環境條件和雨水管理

作為治療訓練方法一部分的實踐；

- 平整斜坡，延長地表水流路徑，並最大限度地增加單流；利用開放式排水系統(如窪地)保持自然水流路徑。

4 創造多功能景觀

- 將雨水管理設施納入開發的其他要素，以保護可開發土地；

- 利用提供過濾、峰值流量衰減、滲透和節水效益的設施；

- 設計景觀美化，減少逕流，城市熱島效應，增強基地美感。

5 教育和維護

- 為都市建設當局提供足夠的培訓和資金，以監測和維護公共財產上的地塊級和輸水雨水管理實踐；向業主、經理及其顧問傳授如何監測和維護私人財產上的地塊級雨水管理實踐；

- 建立法律協議，確保長期運行和維護。

典型的LID設計包含多種實踐或技術，以提供基地逕流的綜合處理。例如，規劃者可以在每個庭院中設置生物滯留區，將落水管與不透水表面截流，移除路緣石，並在公共區域安裝植草窪地，以代替為新分區提供服務的處理池。當雨水從水源區流向受納水體時，每個LID實踐都會逐漸減少雨水的體積。在這樣做的過程中，LID實踐被應用於滿足水質、河道侵蝕控制和水平衡的雨水管理目標。儘管LID實踐並不旨在滿足洪水控制的雨水管理目標，但它們確實在這方面提供了一些好處。

與傳統末端設施一起應用的LID實踐，可以提供更好的逕流和污染物負荷減少，更具成本效益，維護負擔更低，在極端暴雨期間比單獨末端設施更能保護水生棲息地。要獲得所需的存儲容量，可能需要幾種做法。LID實踐的確切類型和數量取決於幾個因素，包括土地利用、土壤、地質、地下水位、地下水利用和受納水體的敏感性。

還應注意，LID實踐可能有益於實現雨水管理以外的目標。例如，市、米西索加市和卡列登鎮制定了綠色發展標準，其中各種LID實踐有助於實現有關節能和節水、減少材料使用和減少城市熱島效應的目標。

某些住房開發專案採用了多種做法，包括雨水收集、生物滯留、增強草溝和透水路面，以滿足綠色建築認證要求。

下一節提供了有關創新網站設計(即非結構化)策略的指導。本章的其餘部分著重於在選擇和設計雨水管理結構LID實踐的過程中要考慮的因素。

3.2 低衝擊開發基地設計策略

逕流的數量、速率和頻率的增加可能與兩個根本原因有關：未開發或農業用地覆LID向城市用途的轉變，以及雨水管道系統的應用。LID基地設計策略的目標是儘量減少這兩個水文影響源。通過非結構性、創新的基地設計方法避免下游影響，比將所有雨水管理工作集中於處理和控制下游逕流更經濟、操作效率更高、美觀。因此，在確定如何通過結構LID和滯留池減輕土地覆LID變化和雨水管影響之前，現場設計師應用盡所有非結構方法的機會，以防止產生逕流。

十六(16)個LID現場設計策略可分為四個主題：保留重要的水文特徵和功能；開發選址和佈局；減少不透水區域；使用自然排水系統。這些戰略需要一起考慮，因為它們相互重疊和相互關聯。例如，保留天然河道將影響基地的佈局，基地的佈局決定了不透水區域的範圍和結構雨水管理設施的最佳位置。

3.2.1 保持重要的水文特徵和功能

自然景觀中有許多特徵提供了重要的水文功能，如雨水的滯留、滲透和過濾。這些特徵包括但不限於：高滲透性土壤、袖珍濕地、重要的小型(水源)排水特徵、河岸緩衝區、漫灘、未受干擾的自然植被和樹叢。這些特徵起到海綿的作用，有時可以用來緩衝鄰近開發造成的水文影響。它們保留了基地的自然特徵，在許多情況下提高了已開發物業的美學和價值。

所有具有水文重要性的地區應在開發規劃過程的早期階段劃定。一旦這些區域被繪製出來，它們就可以指導網站的佈局。

策略

1. 保留流緩衝區，包括沿間歇和短暫通道。緩衝區提供過濾、滲透、洪水管理和河岸穩定效益。與雨水池和其他結構基礎設施不同，緩衝區基本上是一種無資本成本和低維護的基礎設施形式。一般而言，文獻建議使用河流緩衝區去除污染物，並支持水生和陸地河岸棲息地(Wenger，1999)。當坡度大於25%時，緩衝區的效益將減少；因此，陡坡不應被視為緩衝區。

2. 保護原狀土和植被覆LID區。典型的施工實踐，如表土剝離和堆放，以及使用施工設備進行基地平整和壓實，可大大降低土壤的滲透能力(和處理能力)。在某些情況下，施工壓實土壤的體積密度與不透水表面的值相似。原生原狀土的結構需要很多，甚至幾百年才能形成。這種結構是由植物根系、蚯蚓和昆蟲活動的生長和腐爛所產生的。除了在表土剝離和堆放過程中破壞結構外，土壤中的生物活性也大大降低。草坪和景觀區的淺根草皮不會提供與其替代的農業和本地植被相同的雨水效益。在施工期間，應劃定自然遺產特徵和將修建滲透雨水管理設施的位置，且不受施工設備或其他車輛交通的影響，也不應堆放表土。

3. 避免在滲透性土壤上發展。高滲透性土壤是重要的地下水補給區。在這些區域上壓實或鋪路將產生重大的水文影響。在最大可能的範圍內，應將這些區域保持在未受干擾的條件下，或留出用於雨水滲透實踐。在具有各種土壤類型的基地上，不透水土地覆LID物應集中在土壤透水性和下伏地質最低的區域。在不可能避免在透水性土壤上開發的地方，雨水管理應側重于通過應用雨水滲透實踐減少地下水補給。

4. 保護現有樹木，如有可能，保護樹叢。落葉喬木的成熟林分將截留10%至20%的年降水量，常綠喬木林分將截留15%至40%。根據林下植被、土壤和地形的不同，樹叢可能只會產生主要洪水暴雨的地表逕流。保存成熟的樹木將在新的開發專案中帶來立竿見影的好處，而新種植的樹木則需要花費大量的時間

10年或以上提供同等益處。樹木群可以以多種方式納入開發，包括停車場內部或周邊、私人草坪、公共開放空間區域、道路緩衝區和中央分隔帶。任何地區的重新造林或新的城市樹木種植需要一個不壓縮的土壤體積，使根系獲得空氣和水。建議未壓實的土壤體積為15至28立方米，以獲得健康的成熟樹木和較長的壽命。

3.2.2 開發選址與佈局

選址佈局在一定程度上取決於自然遺產系統的機遇和制約因素。自然遺產系統框架內的街道、人行道、車道和建築物等要素的位置和配置為減少雨水逕流提供了許多機會。網站佈局的目標是提供一個功能和宜居的城市形式，同時儘量減少對環境的影響。下面的技術強調了一些方法，在這些方法中，網站佈局可以將其水文影響降至最低，並保持自然排水模式。

策略

5. 使設計適合地形。利用地形和自然排水作為設計項目是創造水文功能景觀的一個組成部分(喬治王子郡，1999年)。根據地形進行適當的開發將減少所需的清理和平整量以及必要的地下排水基礎設施的範圍。這有助於保留開發前的排水邊界，從而有助於維持水流的分佈。一般來說，高地地區的選址開發將利用低地地區進行運輸、儲存和處理。

6. 使用開放空間或集群開發。集群開發增加了基地不太敏感區域的開發密度，同時將基地的其餘部分作為受保護的社區開放空間。開放空間可以是未受干擾的自然區域或積極利用的休閒空間。通常以開放空間或集群開發為特徵的特徵是較小的地塊、基地一個區域內較高的結構密度、共用車道和共用停車場。從雨水的角度來看，集群式開發減少了不透水表面的數量，減少了緩衝區的壓力，減少了施工足跡，並為雨水控制提供了更多的區域和選擇。

7. 使用創新的街道網路設計。某些道路網路設計產生的不透水區域比其他設計少。環路和cul-desac街道模式需要較少的街道面積。這些佈局本身可能無法實現城市設計的許多目標。然而，以混合形式使用或與其他街道模式一起使用，可以滿足多個城市設計目標並減少必要的街道面積。對一個假設社區的不同道路網設計進行比較的研究表明，與傳統的鄰里設計相比，融合的網格模式可以減少4.3%的不透水覆LID。

8. 減少道路倒退和地段臨街。後退和臨街的長度是路面、街道、車道和人行道面積的決定因素，這些都是為開發服務所需的。城市規劃條例的挫折和臨街已被發現是一個重要的影響暴雨逕流的生產。對威斯康辛州麥迪森市住宅地塊的研究發現，減少3米的後退和5.5米的臨街面，可使雨水逕流減少14%。

3.2.3 減少不透水面積：

從鋪砌但未使用的交通和停車場島到很少使用的溢流停車場，城市周圍都可以找到不必要的硬景觀。前面描述的許多策略主要是為了在宏觀上減少不透水區域。以下策略提供了如何在微觀或基地環境條件上減少不透水面積的示例。就個別而言，不透水區域的減少似乎很小，但它們加起來可以大大減少逕流和基礎設施成本。

策略

9. 減少街道寬度。街道在不透水區域中所占比例最大，並與城市逕流成比例。街道寬度的大小適合交通的自由流動和大型應急車輛的移動。在許多情況下，如低密度住宅，這些寬度過大的典型功能的街道。在某些情況下，修訂城市設計標準以允許替代的、較窄的街道寬度可能是合適的。在狹窄的街道上，有多種方法來適應緊急車輛移動和交通流，包括替代街道停車配置、車輛退出空間、連接街道網路、禁止在交叉口附近停車以及加固草坪或礫石邊緣。

10. 減少建築占地面積。通過使用更高的多層建築和利用機會將服務整合到同一空間，減少建築占地面積。將單層設計轉換為兩層結構，並具有相同的建築面積，可減少50%的建築占地面積。

11. 減少停車場占地面積。停車場占地面積可以通過幾種方式減少。

過度停車不僅會導致更大的雨水影響和更大的

雨水管理成本，但也增加了不必要的建設和維護成本，並使用可用於創收目的的空間。

•將停車位數量保持在最低要求。停車比率要求的設定通常是為了滿足旺季每小時最高的停車需求。停車位要求應考慮平均停車需求和其他影響需求的因素，如公共交通的使用。

•利用共用停車的機會。例如，白天停車高峰的企業可以與晚上停車高峰配對，例如辦公室和劇院，或者平日高峰需求的土地使用可以與週末高峰需求的土地使用配對，例如學校和教堂。

•不透水表面的減少也可以在停車場的幾何結構中找到。單程過道與斜角停車場搭配時，所需空間將小於雙向過道。其他減少可以在使用未鋪砌的端部攤位懸挑、為緊湊型車輛留出較小的攤位、配置或重疊公共區域(如消防車道、收集器、裝貨區和下車區)中找到。

•減少停車場占地面積的成本更高的方法包括停車場結構或地下停車場。

12.考慮其他的死胡同。使用標準15米半徑死胡同的替代方案可以進一步減少為每個住宅提供服務所需的不透水區域(圖3.2.4)。減少cul-desacs不透水區域的方法包括景觀或生物滯留中心島、T形轉彎或使用環路代替。

13.消除不必要的人行道和車道。人行道是交通、遊憩、安全和社區特徵的重要組成部分。建議採用靈活的人行道設計標準，以消除不必要的人行道。不需要行人通行或連接的人行道應拆除。通常人行道只需要在街道的一側。車道不透水面積可以通過使用共用車道或小巷進入車庫來減少。

3.2.4 使用自然排水系統

在雨水離開不透水區域的地方使用自然排水系統。這些策略的目的不是迅速收集雨水並將其轉移到集中位置進行滯留和處理，而是利用未受干擾的植被區域和自然排水模式(例如，小型水源排水特徵)。這些策略將延長逕流路徑，減緩水流，使土壤和植被能夠處理和保留逕流。利用自然系統或綠色基礎設施為社區提供環境服務通常比傳統排水系統更具成本效益，而且它們提供了更多的輔助效益。

策略

14. “截流”不透水區域。不透水區域具有不同程度的水文影響，這取決於它們與受納水體的連接。例如，不透水區域，如直接排水至混凝土排水溝和雨水管的停車場，其影響將比分級排水至植被密集的透水區域的停車場大得多。屋頂排水管或落水管、停車場、車道、人行道和天井應與雨水管截流連接，並盡可能朝向穩定的透水區域(更多設計指南見第4.3節-落水管截流和第4.6節-植被過濾帶)。在基地佈置階段，首先考慮將不透水地表逕流引導至透水區域的機會。應鼓勵從所有不透水錶面向透水區域排水的薄板流。在水流集中的情況下，水流可以用水準撒布器或水流消散拋石破碎。對透水逕流接收區採用以下指南：

•–在設計基地前，應諮詢水文學家和/或生態學家，以便將水排向敏感的自然遺產特徵，如袖珍濕地。未受干擾的密集植被區和緩衝區

景觀和干擾區域–通過適當的處理，現場的景觀區域可以接受不透水區域的逕流。對於已被施工設備替換或壓實的表土，建議進行深翻耕或土壤通氣。以前的農業用地傾向於在土壤表面以下0.5-1米處形成一層“硬土層”或壓實層，這是由於重複耕作和農業設備造成的。打破

上硬表土層可能會改善滲透速率。土壤改良劑可應用于水文土壤組，以促進逕流吸收。在可能的情況下，在景觀區使用深根植被，這將保持並可能隨著時間的推移提高滲透率。

15. 保護或創造微觀地形。未受干擾的土地有一個微地形的傾斜，小丘和土丘，緩慢和保留逕流。基地平整使這些地形特徵變得平滑。微地形可以在景觀美化或自然化的區域恢復。任何蕭條地區應在48小時內排水，否則它們可能為蚊子提供繁殖的棲息地。

16. 延長排水流道。減慢水流速度和延長水流路徑可以為雨水過濾和滲透提供更多的機會。延長行程時間也可以延遲和降低峰值流量。在適當的情況下，應使用植被明渠輸送水流。

3.3 適應環境條件的結構低衝擊開發實踐

考慮到氣候和主要土壤條件，以及與種植地立法特別相關的超城市發展背景，提出的結構LID實踐的設計指南進行了仔細修改。對其他地方的LID實踐研究和經驗進行了評估，以確保實踐可以：

•適應該地區的寒冷天氣條件，適應條件，並在可能的情況下處理逕流的品質；

•很容易結合在一起，作為一個處理序列逐步減少逕流量；

•在大都市地區更密集的開發和地塊規模的情況下可行，這些地區提供的開放空間相對較少；

•旨在共同實現目標水平衡和水質蓄水量要求，有助於河道侵蝕控制，並減少下游輸水和滯留設施的規模和成本；

•有助於減少逕流量，即使在具有低滲透率粘性土壤的基地上也是如此；

•不引人注目地融入開放空間和景觀，在某些情況下，提供便利價值；

•位於雨水地役權、公共通行權或保護地役權內，可進行定期維護；

•適用于新開發、填土方、再開發或改造專案；以及

•評估以確保LID實踐安裝和維護的總生命週期成本等於或小於建造傳統雨水輸送和池塘系統的成本。

3.4 低衝擊開發設計過程

LID的最終目標是維持自然或開發前的水文條件，包括儘量減少現場(即鄰近地區、分區或單個地塊)產生的逕流量。逕流量減少是指通過城市綠覆蓋截留、蒸發、雨水收集、工程滲透和蒸散雨水最佳管理實踐減少的總逕流量。

LID設計過程從基於景觀的規劃方法開始。該方法涉及瞭解區域和流域規模背景、與現場相關的管理目標和指標。如果有流域或次級流域規模的研究或管理計畫，則應利用其提供的資訊和指導。在沒有流域規劃的情況下，可能需要進行次級流域研究，以確定區域環境背景。LID實踐的機會在鄰里或次級流域範圍內確定，並在更詳細的範圍和規劃階段進行完善。現場的自然資源和排水特徵清單用作雨水管理系統規劃的整合框架。

在篩選潛在雨水BMP之前，必須完整定義開發前現場條件。設計師應繪製描述現場條件的地圖，以確保根據省、市和保護局的發展規定確定所有需要考慮的環境特徵和功能。這包括水道和小型排水設施、漫灘、重要補給區、陡坡、濕地、自然遺產保護區和重要的野生動物棲息地。此外，必須確定有關原生土壤類型、滲透能力和地下水位元深度的資訊。利用這些條件和基地設計技術，可以建立雨水BMP的自然遺產系統、開發足跡和限制條件。

一旦確定了現場條件，設計師將評估應用最佳管理實踐(BMP)組合的可能性，以滿足與現場相關的環境管理標準。最佳管理實踐包括本指南中描述的LID實踐和傳統末端實踐，如幹濕滯留池和人工濕地。

第1步：確定環境設計標準

需要定義的設計標準的詳細說明見相應的和雨水管理標準文件。這些標準是為了：

•保護地下水和基流特徵；

•防止水道中不受歡迎和代價高昂的地貌變化；

•防止潛在洪水風險增加；

•保護水質；最終，

•保持水生生物的適當多樣性和人類利用的機會

保護、加強或恢復環境資源所需的設計標準可分為以下五類。

•防洪；

•水質；

•侵蝕控制；

•釋放水流；以及

•自然景觀資源

第2步：篩選潛在的最佳管理實踐

在篩選開發基地內給定位置是否適合應用雨水BMP時，需要考慮許多因素。總結了與應考慮的雨水管理的一些一般類型的結構LID實踐相關的現場限制。關於每種一般類型的LID實踐的更多詳情，請參見第4節。在使用末端BMP之前，應首先考慮使用LIDBMP，以滿足設計標準。

步驟3：選擇一套最佳管理實踐

為了評估選定的BMP套件是否有效地滿足設計標準，應使用電腦模型或簡單的試算表模型。選型將根據開發的規模和類型。有各種簡單到複雜的電腦模型。

步驟4：評估選定的一套最佳管理實踐的有效性

一旦選擇了一套最佳管理實踐並運行了模型，就可以對結果和環境設計標準進行比較。在滿足環境設計標準之前，應使用涉及調整尺寸或添加/刪除BMP的反覆運算方法。然後，專案可以進入詳細設計階段。

4.0 雨水管理結構低衝擊開發實踐設計

在資訊可用的情況下，提供了每個LID實踐的建議維護實踐以及基本建設成本。應當指出的是，本指南中所述的一些做法只實施了幾年。因此，隨著這些做法在變得越來越普遍，建設、運營和維護成本將需要更新。

4.1 雨水收集

4.1.1 概述

說明

雨水收集是截留、輸送和儲存雨水以備將來使用的過程。一個多世紀以來，農村地區一直在為家庭用水目的收集雨水。人們越來越感興趣地將這種做法應用於城市地區，因為它提供了節約飲用水和減少雨水逕流的綜合效益。當收集的雨水用於灌溉景觀區時，水要麼被植被蒸發，要麼滲入土壤，從而有助於維持開發前的水平衡。

雨水落在集水區表面(如屋頂)上的雨水被收集並輸送到儲水槽中。儲罐的尺寸範圍從住宅用地的雨水桶(通常為190至400公升)到工業或商業用地的大型蓄水池。一個典型的預製水箱的尺寸可以從750公升到40000公升不等。

通過最少的預處理(例如重力過濾或第一次沖洗分流)，收集的雨水可用於室外非飲用水用途，如灌溉和壓力沖洗，或在建築物內沖洗廁所或小便器。據估計，僅這些應用就可以減少多達55%的家庭都市建設用水量。雨水的收集和利用反過來又可以大大減少雨水逕流量和污染物負荷。通過向最終用戶提供可靠和可再生的水源，雨水收集系統還可以説明減少對水資源(如地下水蓄水層和蓄水池)的需求，城市供水是從這些水資源中抽取的。通過減少對水資源的需求，雨水收集可顯著節省成本，因為：

•延遲擴大都市建設水處理和分配系統；

•降低泵送和處理水的能源消耗；以及

•降低消費者水費

雨水收集系統的設計和運行有兩種選擇：

1) 一些系統設計用於室外和室內(即兩用系統)，全年持續使用。全年使用的蓄水池必須位於當地滲透深度以下的地下，或在溫度受控的室內環境中。

2) 其他系統僅設計用於室外用水，其中需水量隨季節變化。季節性室外用水的雨桶或蓄水池可以位於地上或地下，確認它們需要每年在溫度開始前退役。

共同關心的問題

與雨水收集相關的一些常見問題必須在設計期間解決，包括：

•管道規範：涉及非飲用水系統的設計、安裝、維護和現場測試。使用室內雨水收集的系統需要配備防回流閥，以將非飲用水收集的水與輸送飲用水的總水管分開。為防回流裝置的選擇和安裝提供了指南。此外，輸送雨水的管道必須貼上非飲用標籤。

•雨水收集系統如果管理不當，可以創造適合蚊子繁殖和繁殖的棲息地。設計人員應在入口和溢流口提供濾網，以防止蚊子和其他昆蟲進入系統。如果篩檢不足以阻止蚊子，當收集的水僅用於灌溉時，可以將含有殺幼蟲劑的浸泡液添加到儲罐中。

•兒童安全：有足夠大開口供兒童進入水箱的地上家用水箱必須有可鎖LID。對於地下蓄水池，應固定檢修孔，以防止不必要的進入。

•暴雨間水位下降：蓄水池減少逕流和洪峰流量的程度取決於暴雨之間收集的雨水的使用情況，因此有能力收集下一次暴雨的一部分。需水量估算應與其他雨水管理系統設計檔一起提交審查。

•如果在私人地段安裝了雨水收集系統，則需要對業主或管理人員進行日常操作和維護需求教育，瞭解長期維護計畫，並可能遵守具有法律約束力的維護協議。可採用獎勵計畫，如根據直接連接到雨水管的物業的不透水覆LID面積收取雨水管使用費(即，不首先排水至透水區域或LID做法)，以鼓勵業主或管理人員保持現有做法

物理適用性和限制條件

許多特定基地的特徵影響雨水收集系統的設計。一些關鍵考慮因素包括：

•可用空間：如果在建築設計和現場施工時考慮到空間限制，則雨水收集很少涉及空間限制佈局、儲存水箱可以放在地下、室內、屋頂或建築物附近，具體取決於雨水的預期用途。設計師必須與建築師合作確定儲罐的位置。

•基地地形：目前基地形影響儲罐的佈置以及雨水輸送和溢流系統的設計。將儲水槽設在基地較低的區域可能會增加可儲存供日後使用的雨水量，但會增加分配收集的雨水所需的泵送量。相反，由於對可儲存的收集雨水重量的結構限制，在較高海拔處放置儲罐可能會減少可儲存的雨水量，但也會減少分配所需的泵送量或完全消除。

•可用水源：所需水源取決於水的預期用途。對於住宅綠化用途，雨水桶或蓄水池應位於綠化區域的上斜坡或凸起的支架上。重力供給操作也可用於室內住宅用途，如洗衣房，不需要高水壓。對於較大規模的景觀美化作業，在屋頂或最上面的地板上設置蓄水池可能是提供水壓的最經濟有效的方法。

•土壤：蓄水池應放置在天然土壤上，而不是填土方土壤中。如果需要在填方邊坡上澆築，則需要進行岩土工程分析。地下水箱和輸送雨水的管道(包括溢流系統)應位於當地霜凍滲透深度以下。

•污染熱點逕流：雨水收集系統可以是一種有效的雨水BMP，用於地面土地使用或活動可能產生高度污染逕流的場所(例如，車輛加油、維修和拆除區域、危險品室外儲存和處理區域以及一些重工業場所)。

•建築物的倒退：雨水收集系統溢流裝置的設計應避免在建築物基礎三米範圍內造成積水或土壤飽和。儲罐必須是水密的，以防止放置在建築物地基附近時發生水損壞。

•靠近地下設施：地下公用設施(如供水管道、下水道、天然氣管道、電纜管道等)的存在可能會限制地下雨水儲罐的位置。

•車輛裝載：地下蓄水池應放置在無車輛通行的區域。道路、停車場或車道下的油罐必須設計為能承受重型卡車的活荷載，這一要求可能會顯著增加施工成本。

典型性能

雨水收集系統説明實現雨水管理目標的能力總結。除改造情況外，雨水收集不會是獨立的BMP。它是處理序列的一部分，可能包括植被過濾帶和草渠等實踐，此外還包括河道侵蝕控制要求的滯留。

水平衡

用於澆灌景觀的收集雨水滿足水平衡要求的目標，因為這些水流在儲存後被滲透或蒸發。在更大的範圍內，地下水是主要的水源，減少對流域內水井的需求將增加雨水收集的水平衡效益。通過雨水收集實現的逕流量的任何減少都將有助於緩解河道侵蝕率的增加，但完全緩解可能需要雨水收集與其他LID實踐相結合。

為評估雨水池和蓄水池的逕流減少能力進行了有限的研究，特別是在寒冷氣候下。模擬研究表明，蓄水池庫容、暴雨間隔時間、雨水利用率等因素限制了蓄水池的減徑能力。估算單個設施的逕流量減少需要對降雨和用水進行模擬建模。已經為開發了一個雨水收集系統設計工具試算表，該試算表可以根據當地氣候資料、集水區和儲水池尺寸的輸入以及有關典型用水模式的假設來估計逕流減少量。該工具還可用於估計總體系統成本。

水質-污染物去除能力

雨水收集系統的污染物清除能力源於其減少基地產生的雨水逕流量的能力，從而減少對受納水體的污染負荷。在中小型暴雨期間，具有足夠可用存儲容量的雨水收集系統可以收集集水區表面100%的逕流，從而將表面的污染物負荷降至零。雨水收集系統的污染物清除能力與收集的逕流量成正比。理論上，如果100%的逕流被收集和利用，集水區表面的雨水污染不會被輸送到下游。在收集雨水用於商業或工業用地的應用中，在監測期間觀察到逕流量減少約40%至45%。

峰值流量控制

集雨系統的蓄能和分流能力不僅降低了逕流量和污染物負荷，而且降低了下游的峰值排放率。然而，如果蓄水池是為了滿足峰值流量控制要求而實施的，除了節水/減少逕流量的好處外，還需要額外的設計考慮。根據預期的用水率，可能需要納入流出控制。流出控制裝置的功能類似于雨水滯留池的出口，在中大型暴雨期間提供臨時滯留和逐漸釋放流入逕流，同時在蓄水池中提供可利用的蓄水池。大型雨水收集系統的峰值流量可減少90%。

對流域集水區的其他好處

•由於在炎熱的夏季，室外住宅灌溉可占生活用水量的40%，雨水收集可節約用水並減少對都市建設供水系統的需求。雨水收集可以減少個人消費者的水電費，但也代表著更大的成本節約。人口的增加促使人們需要更多的供水基礎設施，包括擴建現有的水處理廠或建造新的水處理廠。雨水收集與節水工作類似，減少了對飲用水的需求。特別是，夏季室外澆水導致的峰值需求減少。它還降低了與處理和向最終用戶泵送飲用水相關的都市建設成本。

010

012

4.1.2 設計範本

雨水收集系統可應用於大多數住宅、商業、工業或機構屋頂，在這些屋頂上可以收集、儲存和使用雨水。它們特別適用於填土方和再開發基地，這些基地幾乎沒有容納其他雨水BMP的空間。雨水收集系統可以安裝在地下、室內、建築物旁邊的地面或屋頂上。在大地區，兩用雨水池通常位於地下、溫控停車區或地下室。

收集和儲存的雨水可用於滿足室外和室內非飲用水的使用。在室外，收集的雨水可用於住宅草坪和花園澆水、商業和機構景觀灌溉、裝飾噴泉或其他非飲用用途，如車輛清洗、建築物清洗和消防。

通常，室內收集的雨水僅用於非飲用目的。沖廁是室內最常見的大規模利用雨水的方式。洗衣是另一種常見的住宅用水，有可能利用收集的雨水，因為它不需要飲用水，也不需要高水壓。單獨的管道、泵、壓力罐和防回流閥對於室內使用收集的水是必要的。備用供水系統的安排，可利用時，蓄水池運行，也是必要的室內使用。

設計指南

雨水收集系統有六個組成部分：

•集水面；

•收集和輸送系統(如屋簷、落水管、管道)；

•預處理系統(如過濾設置和第一沖洗分流器)；

•儲罐(如雨桶或蓄水池)；

•配電系統；以及

•溢流系統。

集水面

集水面只是收集雨水的表面。一般來說，屋頂用作雨水收集系統的集水面，儘管從其他來源區域收集的雨水，如低交通量停車場和人行道，可能適用於某些非飲用用途(如室外清洗)。根據水源區的類型和建造集水區的材料，採集的水的品質會有所不同。從停車場、走道和某些類型的屋頂(如瀝青瓦、柏油和礫石以及木瓦屋頂)收集的水只能用於景觀灌溉或沖廁，因為可能受到有毒化合物的污染。為了儘量減少屋頂集水區受到自然垃圾的污染，建議修剪掉懸垂的樹枝。

集輸系統

收集和輸送系統由屋簷、落水管和將逕流導入儲罐的管道組成。屋簷和落水管的設計應與沒有雨水收集系統的建築物相同，並應增加濾網，以防止大碎片進入儲罐(另見預處理)。在確定簷口和落水管的尺寸時，設計師應以最小化溢流事件頻率的方式設計輸水系統。對於住宅收集系統，可能需要較少的細節。對於兩用雨水蓄水池(全年用於室外和室內)，通向蓄水池的輸水管的埋深應不小於當地最大霜凍穿透深度，且坡度至少為1%。如果不可能，則輸送管道應位於加熱的室內環境(如車庫、地下室)，或進行隔熱或配備伴熱以防止凍結。落水管、輸送管和儲罐之間的所有連接必須防止小動物或昆蟲進入儲罐。

預處理

需要進行預處理，以清除堆積在屋頂上的碎屑、灰塵、樹葉和其他碎屑，防止雨水收集系統內的堵塞。根據收集的水的用途，應提供不同程度的預處理。預處理裝置應便於檢查和維護。對於只提供灌溉和沖廁用水的兩用水箱，建議進行過濾或第一次沖洗分流預處理。為防止寒冷天氣期間的積冰和凍害，應將第一沖洗分流器預處理裝置安裝在溫度受控的室內環境中，埋置在局部霜凍穿透深度以下，或進行隔熱或配備伴熱裝置。如果無法採取上述措施，則可能需要在出現凍結溫度之前將裝置與輸送系統截流。下面提供了一些常見預處理裝置的附加資訊。

•過濾設置用於清除屋頂逕流中的樹葉和其他大碎片，如樹葉濾網。篩網式過濾設置必須定期清洗才能有效；如果不進行維護，它們可能會堵塞，防止逕流流入儲罐。堆積的碎片也會滋生細菌。屋簷或落水管過濾設置：

•第一個沖洗分流器將雨水逕流的初始脈衝從儲罐中排出。雖然葉柵可以有效地清除雨水中的大碎片，如樹葉、樹枝和花朵，但可以使用第一沖洗分流器來清除灰塵、花粉和動物糞便等較小的污染物。簡單的第一次沖洗分流器需要逐步釋放排水管或主動管理，以便在每次逕流事件後排放第一次沖洗水量，並定期清潔，以確保不會堵塞。第一次沖洗分流器的尺寸應根據從儲槽分流的所需逕流量確定，通常在集水區上方0.5至1.5 mm。首次沖洗分流器：

•：安裝在輸送管和地下儲罐之間的過濾設置，設計用於清除收集雨水中的大顆粒和細顆粒。有許多專利設計可用。與葉柵一樣，它們需要定期清潔，以確保不會堵塞。

•：安裝在儲罐內進氣管上的過濾設置(例如，浮動吸入過濾設置)。與葉柵一樣，它們也需要定期檢查，以確保不會堵塞。

儲水罐

儲水槽是雨水收集系統中最重要、最昂貴的部件。所需的儲槽尺寸由幾個變數決定：降雨和降雨水頻率和總數、收集水的預期用途、集水區表面積、美學和預算。在大地區，建議根據10至12天期間的預計雨水使用量(如廁所沖水和室外使用量)確定儲罐尺寸的起點。有關儲罐尺寸的更多細節，如連續模擬方法，將在本節後面的“BMP尺寸”下討論。

設計師可以通過將設計暴雨的降雨深度乘以集水區的占地面積，粗略估計儲罐所需的容量。水箱容量從750公升到40000公升不等。住宅用的典型蓄水池約為5000公升。蓄水池可以從製造商處訂購，也可以在現場用各種材料建造，包括玻璃纖維、聚丙烯、木材、金屬和混凝土。地上儲罐通常為塑膠罐，而整體式儲罐通常為現澆混凝土罐。地下儲罐可以是混凝土或塑膠。所有蓄水池應使用水安全無毒物質密封。

無論使用哪種類型的儲槽，它們都應不透明或避免陽光直射，以抑制藻類生長，並進行篩選，以阻止蚊子繁殖和繁殖。儲罐應便於清潔、檢查和維護。應安裝地下雨水池，使水箱頂部低於局部霜凍滲透深度。

給定基地上蓄水池的位置、大小和配置取決於需要權衡的幾個因素，以達到最佳設計：

1. 蓄水池是否可以整合在建築物內或安裝在地下；

2. 施工和維護的可達性；

3. 所需存儲容量；

4. 基地平整；

5. 鄰近限制(例如，靠近集水區、溢流排放位置、泵和壓力系統的控制部件、建築地基、地下設施、樹木)。

儲罐容積的設計應在滿足需水量、實現雨水管理目標和控制系統總成本之間實現最佳平衡。在選擇儲罐容量時，應考慮分配系統入口下方的死儲罐容積和儲罐頂部的氣隙。對於重力饋電系統，應提供至少150 mm的固定存儲空間。對於使用泵的系統，死存儲深度將基於泵規格。為了確定最佳儲罐容量，有兩種方法可用：

&#61548 雨水收集系統設計工具–一個基於試算表的電腦程式，使用地理位置、集水區和雨水需求的資訊來確定最佳蓄水池容量和估計總體系統成本.

&#61548 雨水池尺寸表–根據各種屋頂集水區和雨水需求假設，使用雨水收集系統設計工具為許多城市生成了最佳雨水蓄水池容量表。

在安裝雨水收集系統以管理逕流率(即侵蝕控制目標)的現場，可以調整儲水箱的尺寸，以收集暴雨事件產生的特定部分逕流，從而形成一個比僅滿足節水目標所需的水箱更大的水箱。當與適當設計的流出控制一起使用時，雨水儲槽可提供臨時滯留和雨水的控制釋放，以實現侵蝕控制的峰值流量目標。

配置系統

大多數分配系統採用重力供水或使用泵將收集到的雨水從儲罐輸送到最終目的地。典型的室外應用是利用重力通過水龍頭和插口給軟管供水。對於地下蓄水池或大型基地，需要水泵。這可以是一個典型的泵，用於分配景觀綠化應用的非加壓水。

室內雨水收集系統通常需要泵、壓力罐、備用供水管道和防回流閥。典型的泵和壓力罐裝置由多級離心泵組成，該泵將水從儲水箱中抽出並輸送到壓力罐中，在壓力罐中儲存並分配。當水從壓力箱中抽出時，泵啟動並向分配系統提供額外的水。許多室內系統還設有一條備用都市建設供水管線(即“補給”管線)，以便在蓄水池中的雨水水位低於規定水位時，向蓄水池中注入飲用水。在“補給管線”上需要一個防回流閥，以防止收集的雨水回流到飲用水供應管線中。另一種設計是將連接到蓄水池的固定裝置切換到都市建設供水，直到更多的雨水或融雨水填滿蓄水池。

溢流系統

設計中必須包括溢流系統，以防連續發生多場暴雨並填滿雨水儲存。溢流管的容量應等於或大於進水管的容量。溢流系統可由一條從蓄水池頂部至儲槽透水區的輸送管組成，如有適當的坡度存在。溢流排放位置應設計為與透水區域、植被過濾帶或草叢的簡單落水管截流。當向透水區域排放溢流時，輸送管道應進行篩選，以防止小動物和昆蟲進入管道。

如果現場條件不允許溢流排放到透水區域，則輸送管可能需要間接連接到雨水管。與雨水管的間接連接可通過以下方式創建：

1. 從入口管線(如屋頂落水管)溢流至排水至雨水管的透水或不透水區域；

2. 溢流至地磚排水溝；

3. 通過地表水流溢流至下水道格柵。

溢流輸送管也可直接連接到雨水管，並配有防回流閥(即回水止回閥)，以防止在暴雨期間雨水管回流時對儲存的雨水造成污染。或者，如果存在合適的現場條件，可以將溢流輸送管連接至滲水坑，滲水坑通過防回流閥溢流至雨水管。

其他設計方面

•對於地下蓄水池，應提供標準尺寸的檢修孔，以便於維護。這個接入點應該用鎖固定，以防止不必要的訪問。應安裝一個排水塞或清洗池，也可將水排放到透水區域，以便在需要時將系統完全排空。

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BMP大小

雨水收集系統的設計應根據集水區的大小、估計的雨水需求和成本，通過優化儲罐的大小來實現。在大地區，這可以通過應用和(2009)開發的雨水收集系統設計工具(試算表)或試算表工具生成的雨水儲罐尺寸表來實現。

如果實現雨水管理目標所需的逕流量或峰值流量減少超過了基於需水量和集水面積的最佳尺寸儲罐的容量，則雨水收集系統應溢流至另一個LID實踐。這可以通過將溢流從儲罐引導至透水區域(即簡單的落水管截流)、植被過濾帶、草窪地或滲水坑來實現。或者，儲槽可以過大，並與流出控制相結合，以提供臨時滯留和雨水的控制釋放，類似于滯留池。

估算雨水需求

為雨水收集系統確定儲罐和集水區的大小，首先要估算雨水需求量。在確定室外雨水需求時，應考慮以下因素：

•分配方法和相關流速(如灑水系統、浸水軟管、壓力清洗設備)；

•基於季節和景觀最佳管理實踐的澆水頻率；

•需澆水的綠化區域；

•對於重新開發或改造裝置，通過比較冬季和夏季水費來確定實際用水量。

兩用雨水收集系統(室外和室內使用)的大小可根據現場特定的傳統水和廢水設計使用的需求原則確定。這些估計值可以分解為使用方面的水管系統，如廁所。

雨水收集系統設計工具也可用于估算雨水需求。雨水需求估算和假設應包含在提交審批機關審查的系統設計檔中。

雨水管理要求

應根據或雨水管理標準文件中的相關方法計算水質、峰值流量控制和水平衡目標所需的處理量。在設計雨水收集系統以滿足雨水管理要求時，需要對降雨和儲水池容量進行連續類比，因為可用儲水量根據降雨的時間分佈和用水量而波動。這可以使用和雨水收集系統設計工具完成。如果使用不同的模型進行分析，則應考慮暴雨期間儲罐中的可用儲存量，該儲存量根據前一次暴雨的大小、雨水需求(使用率)和前一次暴雨後的時間長度而變化，所有這些都隨季節變化。需要注意的是，儲罐的總容積不是有效容積。水箱的有效蓄水量不包括溢流出口和水箱頂部之間的幹舷，也不包括分配系統進水口下方的死蓄水量。

調整輔助LID的尺寸

將雨水需求儲存量與所需雨水管理量進行比較。未儲存在雨水收集系統中的體積必須通過二次LID處理。對於水質和水平衡的要求，簡單的落水管截流，植被過濾帶，草窪地和生物滯留是可能的選擇。對於峰值流量控制要求，應考慮溢流至雨水管，流入滯留池或地下滯留室。結合適當的流出控制，地下雨水蓄水池可以提供臨時滯留和控制釋放的雨水。

施工注意事項

對於安裝，建議有經驗豐富的承包商，熟悉水箱尺寸、安裝材料和適當的現場佈置。建議至少保修一年。

施工程序

在集水區和溢流區穩定之前，不得將雨水轉移至蓄水池。

施工檢查

在最終簽署雨水管理施工之前，應檢查以下專案：

•集水區規劃；

•溢流系統尺寸和安裝正確；

•安裝預處理系統；

•在所有開口處安裝濾網；

水池基礎如圖所示；

•穩定集水區和溢流區。

4.1.3 維護和建設成本

維護

雨水收集系統的維護要求因用途而異。用於提供補充灌溉水的系統具有相對較低的維護要求，而設計用於室內使用的系統具有更高的維護要求。所有雨水收集系統元件應在春季和秋季每六個月進行一次定期檢查。應根據需要執行以下維護任務，以保持雨水收集系統處於工作狀態：

•保持屏風、屋簷和落水管無樹葉和碎片；

•檢查篩網(1 mm開口)並立即修補孔或間隙；

•清潔和維護首次沖洗分流器和過濾設置，尤其是滴灌系統上的分流器和過濾設置；

•檢查和清潔儲罐LID，特別注意流入和流出龍頭上的通風口和濾網；以及

•根據需要更換損壞的系統部件。

滅蚊

如果篩選不足以阻止蚊子，則可使用以下技術收集用於景觀綠化的雨水：

•加入幾湯匙植物油，以抑制浮到水面的幼蟲；以及

•使用含有殺幼蟲劑的蚊帳或藥丸。

冬季作業

雨水收集系統有許多部件可能會受到冬季嚴寒的影響。設計人員應仔細考慮這些條件，以防止系統損壞和昂貴的維修。對於地上系統，冬季運行可能是不可能的。這些系統在冬天必須離線。在出現凍結溫度之前，應截流地面系統並排空。對於地下和室內系統，在融雨水期間，應檢查落水管和溢流部件是否有冰堵。

安裝運行費

雨水收集系統的成本包括儲罐的成本，以及任何必要的泵、接線和分配系統管道的成本。儲罐通常占系統成本的大部分。它們的成本取決於大小、建築材料以及它們是位於地面上還是地下。和雨水收集系統設計工具允許使用者估算不同系統設計的總體成本。

4.2 屋頂綠化

4.2.1概述

說明

綠色屋頂，也稱為“活屋頂”或“屋頂花園”，由一層薄薄的植被和生長介質組成，安裝在傳統的平屋頂或斜屋頂上。綠色屋頂因其對城市的益處而受到熱捧，因為它能提高能源效率，減少城市熱島效應，並創造出可供被動遊憩或審美享受的綠色空間。對於水資源管理者來說，它們的水質、水平衡和洪峰流量控制效益都很有吸引力。從水文的角度來看，綠色屋頂的作用就像草坪或草地一樣，將雨水儲存在生長介質和積水區域。多餘的雨水進入地下排水溝和溢流點，並在建築排水系統中輸送。暴雨過後，大部分儲存的水被植物蒸發、蒸發或慢慢流失。

屋頂綠化有兩種類型：密集型和粗放型。密集的綠色屋頂包含超過15cm深的生長介質，可以種植深根植物，設計用於處理行人交通。支撐密集型綠色屋頂的屋頂結構需要更大的承載能力，從而增加其總體成本和設計複雜性。本指南中的指南側重於廣泛的綠色屋頂設計。大面積的綠色屋頂由一層薄薄的生長介質(15cm或以下)和草本植被組成。討論了兩種安裝方案：傳統結構和模組化結構。