雨水湿地.pdf
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3.2.2雨水湿地一般应用结构性雨水控制说明:
用于雨水管理的人工湿地系统。
径流水量存储在湿地设施中并进行处理。
主要考虑主要考虑设计标准设计标准:
5英亩最小排水区域;5英亩口袋湿地旱季从入水口至出水口最小流水路径2:
1(长:
宽)面积的最小35%深度应为6英寸或少于6英寸;总面积的10%至20%应为深水池(1.5至6英寸深)优势优势/效益:
效益:
营养素的清除提供自然野生动物栖息地相对低的维护成本劣势劣势/制约:
制约:
要求较大的土地面积活力湿地需要连续基流沉积物规定对湿地维持至关重要维护要求:
维护要求:
更换为湿地植被,至少维持总面积50%的覆盖率。
侵入性植被清除沉积物积聚的监测和定期清除雨水管雨水管理适应理适应水质河渠保护溢岸洪水防控特大洪水防控接受热点径流:
是(距离地下水位2英尺分割距离)实施考虑实施考虑M-HMMMHM土地要求资金成本维护负担:
浅区湿地延长滞留浅湿地口袋湿地水池/湿地污染物清除污染物清除80%40/30%住宅分区使用:
是高密度/超大城市:
否流域面积:
最小25英亩.土壤:
A和B类水文土壤可能要池塘衬垫L=低M=中H=高总悬浮颗粒营养素-总磷/总氮的清除金属-镉,铜,铅和锌的去除致病菌-大肠杆菌,链球菌,大肠杆菌去除50%70%第二卷(技术手册)佐治亚雨水管理手册3.2-23YoucreatedthisPDFfromanapplicationthatisnotlicensedtoprinttonovaPDFprinter(http:
/)3.2.2.1总述总述雨水湿地(也称人工湿地)是种人工浅沼泽系统,用来处理城市雨水并控制径流水量。
当雨水径流流经湿地设施,即可通过沉淀和沼泽植被吸收作用清除污染物。
在污染物清除以及提供美学价值和野生动物栖息地方面,湿地名列最高效的雨水应用。
人工湿地不同于自然湿地系统。
因为前者作为工程设施,专门设计用来处理雨水径流,而且动植物的生物多样性也少于自然湿地。
然而与自然湿地一样,为了水生植被,雨水湿地要求连续基流或高水位。
雨水湿地有几种设计上的变化,每种设计在浅水区和深水区的相对水量不同,以及湿地以上干式蓄水也不同。
其包括浅湿地,延长滞留浅湿地,水池/湿地系统和口袋湿地。
以下是每种设计类型的描述:
浅湿地在浅湿地设计中,大部分水质处理水量是在相对浅的高沼泽或低沼泽深处。
浅湿地设计仅有的深处是位于湿地入水口的沉淀湾,和出水口的微池。
这种设计的缺陷就是因为水池非常浅,通常需要相对大的土地来储存水质水量。
延长滞留浅湿地延长滞留浅湿地在设计上与浅湿地异曲同工。
然而当延长沼泽面以上的延长滞留和释放超过24个小时,需要提供部分水质处理的水量。
这种设计相对于湿地设计,能在较小的空间中处理较大的雨水量。
延长滞留湿地需要在延长滞留区明确既耐湿又耐干的植物。
水池/湿地系统水池/湿地系统有两个独立的单元格:
滞留池和浅沼泽。
滞留池能够限制沉积物并在进入湿地前降低径流速度,在那里雨水流将接受其它处理。
相比较浅湿地或延长滞留浅湿地系统,水池/湿地系统占地较小。
口袋湿地口袋湿地拟为5-10英亩的较小流域面积,为了能有可靠的水源地,通常需要开挖至地下水位来支撑湿地系统。
由于有限的性能数据,不建议采用某些湿地类型作为一般应用来满足雨水管理目标,比如浸水砾石湿地。
它们可能适用于特殊或改进的情况,关于什么可以实施会有几种限制。
进一步讨论见3.3.5节3.2.2.2雨水管理适用性雨水管理适用性就如雨水池,雨水湿地的设计是用来控制雨水水量和质量。
这样,在给定的流域,雨水池被用来处理所有统一的雨水大小标准。
水质水质通过湿地植被和藻类吸收,植被过滤以及沼泽漫流受重力作用沉积来清除湿地雨水径流的污染物。
同时雨水湿地中其它清除污染物的体系也在发挥作用,包括化学和生物分解和挥发作用。
3.2.2.3节有用于规划设计的平均污染物清除效率。
3.2-24佐治亚雨水管理手册第二卷技术手册YoucreatedthisPDFfromanapplicationthatisnotlicensedtoprinttonovaPDFprinter(http:
/)浅湿地延长滞留湿地新建人工浅湿地口袋湿地图3.2.2-1雨水湿地范例河渠保护雨水湿地永久水池/水平面水位以上的蓄水量是用来控制河渠保护水流(CPv).它是通过持续24个小时以上(延长滞留)释放一年,24小时雨水径流量来实现。
考虑到巨大波动会影响植被,最好是采用最小垂直水位波动。
溢岸防洪雨水湿地也可以提供永久水池/水平面以上的蓄水,来降低开发后25年一遇(Qp)的洪峰至预开发水位(滞留)。
如果湿地设施并非是用于溢岸防洪,就应被设计成离线系统,来让较高水位从湿地系统周边流走,而不是流经湿地系统。
特大洪水保护根据情况需要,雨水湿地也可提供滞留来控制百年一遇洪峰(Qf).在不需要百年一遇洪峰防控的地方,雨水湿地必须设计成能安全地让极限雨水流通过。
第二卷技术手册佐治亚雨水管理手册3.2-25YoucreatedthisPDFfromanapplicationthatisnotlicensedtoprinttonovaPDFprinter(http:
/)3.2.2.3污染物清除能力污染物清除能力一般城市后期径流中,所有雨水池设计都被假定能够清除总悬浮固体量的80%,同时大小、设计、施工和维护都按照建议标准进行。
大小不符或者是设计不达标的水池都将降低清除总悬浮固体的性能。
以下设计的污染物清除比率是出于设计目的,降低污染物的保守平均百分比。
这些百分比出自于样品数据,模型以及专业评判。
出现清除率不足的情况下,一系列附加控制或者一条龙的处理方法将在给定的现场实施。
总悬浮固体80%总磷量40%总氨量30%粪便大肠菌70%(如果没有常住的水禽出现)重金属50%关于雨水湿地污染物清除的其它信息和数据,请登录www.cwp.org见国家污染物清除性能数据库(第二版)和www.bmpdatabase.org国家雨水最佳管理应用数据库(BMP)3.2.2.4应用和现场可行性标准应用和现场可行性标准一般来说,雨水湿地适用于大多数形式的新开发或者是再开发,以及住宅或者非住宅区。
然而由于占地面积大,湿地在高密度区域不具备操作性。
以下标准需要进行评估来确定雨水湿地满足现场或者开发的雨水管理目标。
一般可行性一般可行性适合住宅分区利用是适合高密度/超大城市土地要求可能致使无法使用区域雨水控制是实际可行性实际可行性项目现场客观制约项目现场客观制约流域面积需要最小25英亩和积极的水平衡来维持湿地条件;口袋湿地需要5英亩所需空间大约支流流域面积的3-5%场地坡度横穿湿地现场的坡度不应超过8%最小源头场地从入水口至出水口的高差需要在3-5英尺范围内,口袋湿地需要在2-3英尺范围。
到地下水位的最低深度如果现场使用地下供水含水层或者在处理热点时,湿地底部和季节性高地下水位之间需要有最小2英尺的分割距离。
口袋湿地一般是在地下水位以下。
土壤对于没有高水位的雨水湿地的来说,渗透性土壤不适合人工雨水湿地。
水文“C”或“D”类的地下土壤应适当,来维持永久水池。
大部分A类和部分B类土壤需要水池衬垫。
土壤评价应根据实际地下分析和渗透性测试进行。
其它制约其它制约/考虑考虑鳟鱼溪流要考虑到雨水湿地流出对下游鳟鱼水域的热效应。
3.2-26佐治亚雨水管理手册第二卷技术手册YoucreatedthisPDFfromanapplicationthatisnotlicensedtoprinttonovaPDFprinter(http:
/)第二卷技术手册佐治亚雨水管理手册3.2-27YoucreatedthisPDFfromanapplicationthatisnotlicensedtoprinttonovaPDFprinter(http:
/)3.2.1.5规划设计标准规划设计标准以下标准将作为雨水湿地设施设计的最低标准。
向当地评审委员会咨询,这些标准是否有修改或者需要遵循的新增标准。
A.位置和选址位置和选址雨水湿地需要有最小25英亩或以上的流域面积。
口袋湿地最小流域面积为5英亩。
需要连续性基流或高地下水位来支撑湿地植被。
必须对水平衡进行论证来表明水位在没有降落的情况下,雨水湿地能够承受正常夏季蒸发速度30天干旱(详见小节2.1.8)水池选址同时考虑到位置和场地其它特色的利用,比如缓冲带和免干扰的自然区,还要力图做到设施融入景观的美观。
接近地表的基层可能会妨碍开挖。
未获得清洁水法第404节的许可或者任何适用的国家许可,雨水池不能设在美国的溪流或者其它通航的流域范围内,包括湿地。
在某些独立的案例中,在努力恢复当地湿地的背景下,可以颁发湿地许可转换现有的退化湿地。
如果湿地设施不是用来溢岸防洪,它应被设计成离线系统来绕过较高水流而不是让其流经湿地系统。
雨水湿地设施最低退界要求(在当地法令或者标准没有做出明确说明的情况下)离地界线10英尺离私家水井100英尺;如果水井是在热点区域的下坡,则最小退界为250英尺。
离化粪池或者沥滤场50英尺所有公共设施应设在湿地之外。
B.总体设计总体设计一个设计优良的雨水湿地包括:
(1)带有湿地植被,高差不等的浅沼泽区,
(2)永久微池,和(3)径流控制水量蓄水覆盖区水池/湿地系统同时包括雨水池设施(见3.2.1节,雨水池,水池设计信息)另外,所有雨水湿地的设计都必须在入水口设置一个沉淀湾,这样,在径流流入湿地沼泽之前,较重的沉淀物能够从悬浮状态沉积下来。
(沉淀湾设计信息见附录B)其它的水池设计特色包括紧急溢洪道,检修通道,安全带,湿地隔离带,适当的湿地植被和以及当地景观。
小节3.2.2.8里图3.2.2-3至3.2.2-6提供了浅湿地、扩展滞留浅湿地,水池/湿地系统和口袋湿地的平面图和剖面图。
C.物理规范物理规范/几何几何通常,每一个场地和应用的湿地设计都是独特的。
但是,必须注意到有很多几何比以及限制性深度,以做到污染物合理清除,易于维护并提高安全性。
表3.2.2-1针对各种雨水湿地设计类型给出了建议性物理规范和几何表3.2.2-1雨水湿地建议性设计标准ModifiedfromMassachusettsDEP,1997;Schueler,1992设计标准长宽比(最小)扩展型滞留(ED)水质水量分配(水池/沼泽/扩展型滞留)%表面积分配(深水/低沼泽/高沼泽/半湿)%沉淀湾微池出水口配置浅湿地2:
1无25/75/020/35/40/5需要需要倒虹吸管和带罩盖宽顶堰扩展滞留浅湿地2:
1有25/25/5010/35/45/10需要需要倒虹吸管和带罩盖宽顶堰水池/湿地2:
1可选70/30/0口袋湿地2:
1可选25/75/010/45/40/5可选需要带罩盖宽顶堰(含水池水量)(含水池面积)45/25/25/5需要需要倒虹吸管和带罩盖宽顶堰深度深水:
正常水池水位以下1.5至6英尺浅沼泽:
正常水池水位以下6至18英尺高沼泽:
正常水池水位以下等于或少于6英尺半湿区:
正常水池水位以上雨水湿地的设计应考虑深区的建议性比例。
4个湿地设计类型都有区域分配占雨水湿地表面积的百分比。
目标分配见表3.2.2-1,四个基本深区如下:
深水区深水区从1.5至6英尺深不等。
包括出水口微水池和通过湿地设施的深水河渠。
本区支撑少量应急湿地植被,但可以支撑浸水或浮生植被。
浅沼泽浅沼泽正常水池水位以下6至18英尺。
本区适合数种应急湿地植物物种的生长。
高沼泽区高沼泽区正常水池水位以下等于或少于6英尺。
相比较低沼泽区,本区支持较大密度、多样性的湿地物种,同时表面积与水量比较高。
半湿区半湿区永久水池以上的区域遭受较大暴雨淹没。
本区支持能够在洪水中生存的
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