LID BMP施工營造

 

第六章 LID BMP施工營造

本章介紹與LID專案建設規劃相關的問題，如地形、排水、土壤和地面覆蓋物。它確定了將最大限度地提高專案長期成功率和減少維護要求的施工策略，例如泥沙控制、保護關鍵區域以及與施工團隊的有效溝通。

6.1 LID施工簡介

一般來說，將LID原理和概念應用到開發的施工階段，只會對常規施工造成細微的變化。保護水文策略區域、減少擾動區域的壓實度以及在施工期間保持植被等原則是控制施工期間泥沙輸出以及施工階段後持續雨水管理的關鍵。

在施工期間指導LID設計和實施的要素包括：施工規劃、泥沙輸出控制、策略區域保護、與承包商的有效溝通、保持滲透潛力以及考慮地形區域。LID施工與傳統施工略有不同，它強調某些要素，如分階段清理和分級，這有利於和保護LID中涉及的雨水管理措施。由於LID專案必須遵守與常規開發專案相同的侵蝕和泥沙控制規則和規定，因此大多數差異都很微妙。

6.2 施工規劃

LID專案施工的第一個要素是根據場地特徵(如地形、土壤、排水和植被)規劃施工活動。LID場地設計應考慮這些特點；因此，施工規劃只是對場地設計的補充。基地設計和施工計畫包含以下考慮因素和原則的程度將決定LID專案的有效性。開發和建設的時間表和限制條件也影響到將這些考慮因素融入建設過程的能力。

6.2.1 地形

與地形有關的主要考慮因素是坡度和長度，因為這些直接影響侵蝕，並在一定程度上影響逕流潛力。較長和較陡邊坡的組合增加了侵蝕的可能性，因此，施工規劃應特別注意具有以下坡度和長度組合的清理區域：

0%-7%陡度	>100米長
坡度7%-15%	>50米長
15+%陡度	>25米長

6.2.2 排水

理想的LID排水系統將被納入未來的雨水處理系統中，而不是簡單地將逕流輸送到基地或從基地運出。因此，應確定自然排水模式，以規劃其周圍的施工活動，並利用其處理逕流並將其從基地輸送出去。如果預計在施工期間或之後逕流量和峰值流量將顯著增加，則可能需要穩定自然排水特徵。沿排水特徵保留植被緩衝區通常可以提供必要的穩定，並有助於減輕來水和泥沙的影響。植被緩衝區具有許多理想的功能，包括逕流的滲透和臨時儲存、地表水流的過濾、逕流速度的降低、蔭蔽和潛在的綠道或自然步道，國家和地方法規通常要求這些緩衝區。

基地修建的臨時和永久人工溝渠、雨水道和管道也應穩定。如果它們將水輸送到自然排水區，在可能的情況下，還應在植被緩衝區週邊的穩定、低能出口處結束。這將迫使逕流通過緩衝區，這將有助於減輕施工和未來雨水逕流的任何不利影響。通過截流土溝分散緩衝區內的逕流可進一步提高緩衝區的有效性。與其他泥沙控制BMP類似，如果對逕流截流溝進行適當維護或修改，則其可能成為永久性雨水管理實踐系統的一部分。

6.2.3 土壤

LID施工的主要土壤考慮因素包括侵蝕性、滲透性、基岩深度和地下水位。其他特定於基地的考慮因素包括收縮膨脹能力和滑動趨勢。可蝕性對於侵蝕和泥沙控制尤為重要，因為它是衡量土壤受雨滴影響和逕流侵蝕的程度的一個指標。可蝕性是土壤質地(砂粒、粉粒和粘土粒的分佈)、有機質含量和土壤結構的函數。最易受侵蝕的土壤通常含有較高比例的淤泥和極細砂，有機質比例較低。大多數粘土和有機質傾向於將單個土壤顆粒結合在一起，從而形成土壤顆粒的團塊或團聚體，這些團塊或團聚體更難隨著逕流移動(侵蝕)和運輸。

土壤的滲透性是水通過土壤的速率。高滲透性土壤通常逕流很少，因此侵蝕潛力較小，因為幾乎沒有可用於輸送泥沙的逕流。此外，已完成開發的逕流可能更少，因此需要更小或更少的實踐來處理它。然而，由於結構和壓實的損失，清理和分級可能會顯著降低土壤的滲透性；因此，施工計畫必須反映這一點。在最終平整之前，通過深松以機械方式疏鬆壓實的土壤，以及隨著時間的推移，通過深根植被(如某些類型的樹木)可以立即逆轉某些降低的滲透性。地下水位和基岩的深度通常決定是否可以實施雨水或泥沙控制實踐，並可以確定是否需要額外排水或在潮濕天氣期間是否可以進行施工。因此，這些條件必須納入建設規劃。

6.2.4 地被植物

在大多數情況下，地表覆蓋物是防止土壤侵蝕的最重要因素，因此，應保護提供這種覆蓋物的植被。這種植被的特點是葉面積相對較高，可減少雨滴的影響；根和莖比較茂密，既能固定土壤，又能減緩土壤上的逕流。此外，地表附近有密集莖葉的植被可以非常有效地過濾逕流中的泥沙或其他污染物。

與該地區相適應的原生樹木、灌木和其他植被為LID項目提供了自然美景，同時保護土壤免受侵蝕，並提供了減少逕流的機會。因此，LID施工計畫應盡可能保護本地植被。如果無法保存現有植被，則計畫應包括建立臨時植被的播種、覆蓋和分期施工。覆蓋物可以有許多不同的形式，但一種方法是從基地研磨樹樁，並將其用作覆蓋物，以穩定裸露的土壤區域，直到可以建立原生植被。

6.3 泥沙出口管制

LID建設的第二個要素是控制泥沙輸出，這是通過減少土壤侵蝕和安裝泥沙控制措施來實現的。任何干擾土地的活動都會增加土壤侵蝕的可能性。侵蝕和泥沙控制概述了許多方法，以儘量減少這種可能性。從LID和其他觀點來看，最有效的泥沙輸出控制是從源頭控制侵蝕開始的，雨水的衝擊和逕流的沖刷將土壤顆粒或小團塊的土壤顆粒從土壤基質中排出，並開始泥沙輸送過程。由於土壤的顆粒被移動的程度不同，可蝕性因土壤類型而異，因此侵蝕控制措施的效率也因土壤類型而異。

一些與LID最密切相關的侵蝕控制措施包括儘量減少擾動、穩定擾動土壤和控制逕流。這些做法不僅必須正確設計和安裝，而且必須加以維護，以在整個項目中提供最大的泥沙滯留。

通過仔細規劃，有時泥沙控制裝置後來可以轉化為雨水管理措施。例如，在卡爾博羅的Pacifica開發區，兩個沉積盆地在主要施工完成後被改造為生物滯留池和滯留池。這種轉換可能需要額外的前期投資，但總體上可以節省時間、成本和精力。

地形因素

各地的地形條件差異很大，因此需要改變施工方法。土壤質地從主要的沙子到粘土，深度從深到淺，而氣候和植被從沿海到山區各不相同。儘管施工實踐是針對具體基地的，但仍有一些一般概念需要記住。例如，在施工過程中，在沙山和沿海平原地區的砂質深層土壤上更容易保持滲透，而在山前較粉質和粘性土壤中更難保持滲透。山區坡度較陡，生長季節較短，比沿海平原坡度較平坦，生長季節較長，更需要注意逕流控制和臨時植被。侵蝕和泥沙控制設計手冊的擬議修訂版包含了為不同地區選擇適當植物的指南。

6.3.1 儘量減少干擾

顯然，儘量減少土壤擾動面積可以降低施工基地的侵蝕潛力；然而，擾動是不可避免的。將大面積的擾動區域分割成更小、更易於管理的區域有助於降低侵蝕的可能性。減少干擾也有助於保持土壤的滲透能力，這是LID的基本原則。

6.3.2 穩定擾動土壤

穩定擾動土壤涉及防止土壤剝離的各種方法，或土壤顆粒團塊或團聚體的分解，這使得逕流向場外輸送的可能性大大降低。防止土壤脫落的方法之一是建立植被，其根系將土壤固定在適當的位置。植被還提供地面覆蓋物，保護土壤表面免受雨滴的影響以及逕流和風的剪切作用。各種覆蓋物也可以用來保護土壤表面免受雨滴衝擊和逕流剪切，至少是暫時的。採用覆蓋物即時保護和播種植被長期保護相結合的方法，可以在施工基地提供良好的土壤穩定性。聚丙烯醯胺(PAM)等化學穩定劑在一定條件下能有效地穩定土壤，但尚未得到廣泛應用。

6.3.3控制逕流

控制逕流包括最小化其體積、速度和與可侵蝕土壤表面的接觸。逕流量可通過多種方式最小化：盡可能多地保護植被，使受干擾區域的土壤表面盡可能長時間粗糙，使用化學土壤穩定劑(有助於保持滲透)，以及減少壓實。一般來說，施工期間有助於減少逕流的實踐也有助於LID專案在施工後減少逕流。

當確實發生逕流時，應採用改道措施，防止逕流流過長距離裸露的土壤。改道應排空至穩定的逕流輸送通道。

6.3.4 維護

必須適當維護侵蝕和泥沙控制實踐，以確保有效性。攔沙措施旨在填滿泥沙。一旦達到容量，它們就不能執行預期的功能，甚至可能產生沉積物。因此，定期檢查和維護是至關重要的，而且經常是法規所要求的。

維護活動應以不會導致沉積物外流的方式進行。當作為維護操作的一部分清除沉積物捕集裝置中殘留的沉積物時，這一點尤為重要。如果只是堆放在某個地方，很容易被沖走。如果提取的沉澱物不能被拖到封閉區域，則必須用覆蓋物和臨時植被將其穩定。

檢查對於確定強暴雨和施工活動可能造成的當前和潛在問題也很重要。例如，在一個建築工地，在安裝了雨水道之後，拆除了一個在工地周圍延伸的導流護道，以便將逕流輸送到泥沙收集器(採用自然排水方式)。護堤被移除，一直延伸到沉積物攔截的邊緣，允許逕流繞過攔截。正如這個例子所說明的，正確的水處理實踐是至關重要的，尤其是大型的。如果它們失敗了，不僅無法攔取沉積物，還可能成為沉積物的淨貢獻者。

6.4 保護關鍵區域

在基地設計中應確定並保留關鍵區域，但在施工期間必須對關鍵區域進行限制。關鍵區域包括提供有益水文功能的土地，如地下水補給區，或位於景觀上以促進施工後雨水處理的土地。這些區域不得用於停放設備、儲存重型建築材料或進行任何其他干擾或壓實土壤的施工活動。關鍵區域是施工後滲透措施的最佳位置，如截流滲透溝。

關鍵區域還可能包括施工後的LID措施，如生物滯留池。儘管大多數雨水BMP在施工完成且基地完全穩定之前不應安裝，但有時有必要在施工後期安裝某些BMP。在這種情況下，必須對BMP進行保護，並將富含泥沙的雨水轉移到機構周圍，以防止BMP受損，如果損壞嚴重，則可能導致BMP完全失效，因此必須更換BMP。保護生物滯留池和砂濾器尤其重要，因為它們極易堵塞。

6.5 與承包商溝通

在LID施工期間，與承包商的溝通更為重要，因為傳統的做法和方法可能不合適。可能需要額外的時間和精力來解釋設計細節的重要性，以便正確安裝。例如，在一個案例中，一名承包商在地面為生物滯留池安裝了一個溢流口，儘管計畫要求提高溢流口，因為承包商不瞭解這種做法的操作。此外，最好與承包商討論保持指定區域不受干擾的重要性，使用適當的土壤或土壤混合物，並儘量減少干擾和壓實。

6.6 保持滲透

LID的目標之一是通過保持土壤的滲透能力來減少發達地區的逕流。為了實現這一目標，必須通過最小化不透水表面、保護土壤結構和地表植被以及儲存和處理基地逕流，將其納入基地規劃。這些技術必須從施工一直實施到開發完成。

由於土壤結構的損失，必須清理和平整的區域將失去滲透能力。這往往是由於重型土方設備造成的壓實造成的。壓實已被證明可以將新建立的草坪的滲透速率降低到每小時1mm以下有時，通過使用較輕的設備(特別是在未來的透水區域，如草坪)和將重型設備限制在道路等區域(無論如何都是不透水的)，可以降低壓實度。另一種減少壓實影響的方法是，在施工幾乎完成時，將透水區域或底土撕開，以幫助恢復和提高土壤的滲透能力。

全面計畫應該是LID的起點

為了維護高品質的自然環境，必須通過強烈的設計外觀要求實現的；社區環境保護原則；通過使用創新技術保護自然區域、空氣和水質；精心管理的基礎設施改進；以及健全的財政實踐。

環境品質目標

•保護、保護和提高城市水資源的品質。

•以無害環境和經濟可行的方式管理雨水排放。

•保護和改善濕地和河岸灘地