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加利福尼旧金山大道雨洪管理案例研究.rar

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    加利福尼 旧金山 大道 管理 案例 研究
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    应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–0–大 连 理 工 大 学 本 科 外 文 翻 译应用在街道的 LID︰加利福尼旧金山大道雨洪管理案例研究Planning for Climate Change in Low-Impact Development Projects: A Case Study of the Sunset Swales Parking Lot Retrofit in San Francisco学 部(院): 建筑与艺术学院 专 业:艺术设计(环境艺术设计)学 生 姓 名: 何伟 学 号: 201257055 指 导 教 师: 林墨飞 完 成 日 期: 大连理工大学Dalian University of Technology应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–1–摘要在过去十年中,低影响设计 (LID) 已成为城市雨洪管理的新策略。然而尽管对此有了越来越多的认识和接受,它仍然是一个相对较新的实践领域,它仍是实践的相对较新的领域,即使对资深策划师、 设计师、 工程师、 施工人员和维修人员来说也是新的实践性的技术挑战。为了确保低影响设计理念的推广能够成功,一个关键的点就是要从早期的示范项目中吸取经验教训。本报告旨在加深通过旧金山利兰大道街景改造案例,研究基于低影响设计的城市建设项目。该项目自 2010 年建成以来,首次将旧金山道路再设计纳入可持续雨洪管理,这是一个非常瞩目的做法。应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–2–目录摘要 ..............................................................................................................................1目录 ……………….......................................................................................................2介绍 ……….................................................................................................................3设计方法 .........................................................................................................................4第一部分 ︰ 项目概述 ............................................................................................4地理位置 ………………... ..................................................................................... …..4时间表................................................................................................................................5第二部分:利兰大道低影响发展实施的关键因素........................................................6体制因素 ︰ 机构间伙伴关系“完整街“.........................................................................6社会因素 ︰ 邻里振兴和社区参与个性化……………………………………………6金融因素 ︰ 资金来源…………………………………………………………………7第三部分 ︰ 设计与施工.................................................................................................8下渗.....................................................................................................................................9设计特点:透水路面……………………………………………………………………10设计特点:生物滞留槽…………………………………………………………………12基于水力模型的性能估计……………………………………………………………….14基于改进的理性方法的性能估计……………………………………………………….17结构类型…………………………………………………………………………………18第四部分:建设主题……………………………………………………………………18性能监控…………………………………………………………………………………19维护……………………………………………………………………………………….22应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–3–介绍城市雨水管理正在经历一次模式的转变。无法很好控制雨洪的基础设施系统将不再成为主流,城市建设通过雨水存储和渗透到地面的小规模、 分散式的策略,来模仿自然的循环过程。这些技术有不同的名称,包括低影响设计(LID)、 绿色基础设施和最佳管理做法 (Bmp)。在过去的十年间里,波特兰、 西雅图和纽约等城市启动了这项程序,以促进绿色基础设施在城市街道的应用。(波特兰主席团环境服务,2011 年;西雅图公用事业,2011 年;美洲部环境保护,2010 年。 )近几年,旧金山也开始开展可持续雨洪管理。自 20 世纪中期,城市流域管理部门,旧金山公共事业委员会 (SFPUC) 已经在利用政策、 指导方针、 赠款和示范等方式引导低影响设计(LID)项目的发展。 2006 年,日落谷停车场成为旧金山首个利用植被和地形控制雨水下渗来管理流域内径流提高水质量的案例。是默塞德湖地区第一个低影响设计 LID 的公共项目。当时,低影响设计(LID) 没有相应的设计准则,完全是依靠私人和公众力量来进行的。2010 年,《旧金山市雨洪管理条例 》通过, (旧金山公共工程代码、第 4.2 条、147 节) 根据 SFPUC 和《旧金山雨洪管理条例》的设计准则,所对应的低影响设计(LID) 发展项目有超过 5000 平方英尺的面积。通过公众投票,这些准则同样适用于民间项目的雨洪管理设计。基于应用在街道的低影响设计(LID) 旧金山制定了街道改造计划,该计划在 2011 年 1 月 16 日启动,计划的第 6.2 节讨论了各种骨形态发生蛋白包括透水铺装,谷地、 生物草沟的安置、 设计、 安装和维护注意事项。尽管 LID 技术日益被接受和认识,它仍是相对较新的实践领域,即使对资深策划师、 设计师、 工程师、 施工人员和维修人员来说,也是全新的实践性的技术挑战。因此,从早期的项目中汲取经验,对 LID 技术的推广至关重要。本报告,旨在通过利兰大道基于 LID 技术的街景改造项目,从旧金山早期 LID 执行案例研究中去其糟粕,取其精华。该项目作为第一导向城市街道再设计,纳入了可持续雨洪管理的做法,并在城市项目中首次使用了透水性铺装。这些再设计主要由航测工程局、规划部和公共工程部来完成的。第一部分 ︰ 项目概述站点位置利兰大道位于旧金山西塔西翁谷社区东南部(图 1)。商业走廊绵延四块,从星海大道至拉特兰街,并包括社区服务企业,以及邮局和图书馆 (图 2)。这条街从西到东有缓坡,导致排水方向来自星海大道 (San Francisco 规划署, 2006 年)。应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–4–图 1.显示的位置是旧金山的西塔西翁谷电子匹配地图图 2.利兰大道项目区资料来源 ︰ San Francisco 规划署时间表利兰大道上的雨洪管理设施是 2005 至 2010 年年间发生的较大街景再设计的一部分。 该项目包括 LED 路灯、 可控坡道、 铺设透水街道人行道和公共艺术品。透水路面和生物滞留槽的实施,可以减少雨水流入城市的下水道系统,支持节水目标,并将新街景链接到相邻西塔西翁谷绿道的绿色空间。第二部分 ︰应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–5–本节讨论的利兰大道项目规划过程中的关键环节。将会在利兰大道上设计实施LID 特征不会发生无实质性的制度,社区金融对项目的支持。制度因素:机构间的“完整街道的合作关系”利兰大道项目能够提供跨机构的合作伙伴关系,是实现“完整街道”的必要条件之一。“完整街道”意味着,不仅仅是一个车辆的交通需求,而是一个公共空间,服务于社会,是娱乐和生态的需求。利兰大道期望实现“可持续的雨洪管理设施”与其他目标相辅相成,包括经济的振兴,美化街道和增强行人安全。街道再设计复杂性的反应,利兰大道街景需要改进多个机构之间的合作。规划部门主导规划过程,招聘咨询企业管理社区工作坊和产品概念设计。公共工程部通过工程设计和施工阶段的项目,更多的过程中完成,并已获得了资金。市局行动技术咨询部门,聘请顾问进行水力模拟和提供物质,如土壤输入测试和材料规格。社会因素:振兴社区和社区参与利兰大道街景改造,最初的动机并不是环境可持续性,而是振兴位于利兰大街附近的一个不同种族、收入较低的居民区经济。社区是在 2005 年 10 月至 2006 年 2 月举行的三次讲习班期间征求街景改造。规划署聘请范米 · 威廉姆斯波拉克、 亚洲社区设计和美林莫里斯运行工作坊,并拿出概念设计。在讲习班上,社区成员表达他们对街道的看法,除了满足日常购物的需求 ,他们往往会流连忘返。(SF 规划署,2006 年,临 18)。如要改善街道,与会者“ 强烈建议使用可持续技术和公共艺术作为一种方式来促进大道唯一标识“(SF 规划署,2006 年,p.19)。原生植物和树木被确定为可取元素。在第二次研讨会,与会者提出了三种设计方案。首选的方法结合硬铺和绿地的元素,包括可持续的雨水设施多孔路面等。第三次讲习班,通过社区评比,细化优选设计方案。 随着项目的进展,居民参与设计的很多方面,以确保设计元素适合他们的社区。以下是在树种选择上的争议案例,由范计威廉姆斯波拉克在 2006 报告中提出的最初的设计理念要求梨树,沿大道种植。问题是,梨树的花是白色的。在中国文化中,白色的花朵被认为是死亡的象征,只在葬礼上使用。这个问题的解决,意味着庞大的亚洲社区认同并能够通过,最终社区的活动组织成员,成功的用粉红色花朵的樱桃树取代梨树,(丹尼斯,个人通信,2011 年 4 月 8 日)。街道规划处指出在选择树种时需要有更强烈的文化敏感度,并且在制定树的种植计划时,鼓励宣传文化团体在(旧金山市,2010,p.175)。 应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–6–完成街道改造进度,这些调整将有助于经济振兴,提高社区满意度,这份报告为今后的研究提供了非常具有参考价值的问题。金融因素 ︰ 资金的来源从利兰大道远景规划过程出现的首选设计方案预算大约为 $ 500 万建设成本 (旧金山规划署,2006 年,临 45)。鉴于成本大幅增加的街道建设,获得资金的能力是成功实施的前提。在利兰大道的现有情况下,多部门合作,社区参与和该项目的经济振兴的成分似乎已经符合补助条件。 2006 年,旧金山规划署和公共工程部,一起从宜居社区 (TLC) 申请赠款。该程序选定为商业核心;包括街景和人行道改善,包容性的社区规划,以社区基础运输为主的项目资金。收到了两笔赠款美元 205 万和 176 万美元。第三部分 ︰ 设计与施工本节描述为利兰大道基于 LID 再设计的技术因素。严格的设计过程中,需要把最初的概念图,实现 LID 设施。这个过程既包括:实证数据收集和计算机建模,以及对行业“最佳实践”的一些程序,选择材料的规格和特征配置。施工过程也是一个重要的过程,具有一定的实践性,其次必须保证安装的完整性。渗透测试LID“下渗” 的特征是指雨水最终被吸收到下垫面的土壤。渗透—如果没有适当的原生土壤,入渗速率低,地下水位接近地表,或如果有污染物进入 LID 设施。地下水位高不仅增加饱和土中一次降水过程的可能性,也降低了水从表面到地下水位的传播距离,从而减少污染物过滤。这种情况下渗透系统就不符合 LID 设计特点,因此,需要转移市政排水系统的表径流补给地下水。“基于渗透“LID 特征是将雨水最终吸收到下垫面,因此需要回灌地下水和转移从市政排水系统径流的到地下土壤。如果本机土壤渗透率低,地下水如果靠近地面,或是否有污染物进入 LID 设施,那么渗透就是不合适的。高地下水位不仅增加了降雨过程中土壤饱和程度,也减少地表水下渗到地下的机会,从而减少过滤掉污染物的机会的距离。雨水渗透系统的根据要求不符合的情况下,LID 功能设计,将通过雨水排水渠重新回到市政系统。 利兰大道土壤特性的初步信息来自附近兰大道 斯彻拉工厂(音译)现场进行了土壤试验测试。这些表明入渗速率 0.1 至 10 英寸每小时 (约翰斯肯,2007 年)。基于这些数据,透水性铺装被设定为是最基础的铺装材料,虽然不是最先进的渗水材料,但是,可以避免盲目安装的产生的附加费用。 应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–7–利兰大道进行特定站点的土工试验的第一步在设计阶段就已经进行。为了继续进行基于渗透的功能,测试结果表明渗透率大于 0.5 / hr 时候 的所需 和地下与地表面之间至少 10 英尺 (Baradaran,2008 年,p.1)。测试站点包括三个 8 英尺深钻孔和一个 4 英尺深测试坑 (图 3)。已于 2008 年 9 月进行测试。地下水测试没有设定钻孔在8.3 到 8.5 英尺的深度. 为了测量渗透率,试坑和钻孔在水渗透的过程中运用时间观察和记录。在 3 至 8 英尺的深度时,入渗速率测定将在 35 至 1 / hr 横跨四个测试地点,(Baradaran,2008 年,p.1)。报告指出,测量率变异可能是由于涂着一层薄薄的淤泥或粘土土壤造成的。这些测试的结论是该站点是否适合 LID 渗透功能运用的决定性因素图 3。镗(钻) 孔和坑的位置测试资料来源 ︰ 公共工程部设计概况透水铺装是使城市 LID 装置具有吸引力且更加方便的选择,因为表面可以继续作为功能的人行道、 车道或停车区,同时提供雨水下渗回收的好处,包括峰值流量衰减、 总径流量的减少和过滤的污染物。在利兰大道一个五脚带沿停车道和三脚地带在人行道上 ,透水路面被用于替换防渗材料(图 4)。沿着停车带,安装了 9,600 平方英尺的透水性铺装和 3600 平方英尺人行道透水铺装。 图 4.透水铺装人行道上停车带应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–8–一般来说,透水性铺装可以实现与各种材料,包括多孔混凝土、 多孔沥青和混凝土砌块砖的结合。对于使用摊铺机的系统,如果摊铺机是多孔的,水可以在摊铺机本身浸透;如果摊铺机不是多孔,那么水可以渗入碎石或土摊铺机之间的空格。在利兰大道项目的安装中,摊铺机是多孔的,意思是水渗入混凝土摊铺机材料本身,也就没有必要 在意( 图 4) 摊铺机之间的差距。摊铺机的品牌是由 Airostone 公司制造的“Ekopaver“。它是由高度多孔陶瓷基材料构成,官方对外宣称的处理平均速度每分钟 2 英寸的降雨量。 基于辅助功能、 维护和性能问题,透水砖的使用需要多个组织的配合,包括:市长办公室、 SFPUC 和航测运营团队的批准。作为引入到公众通行道路,透水性铺装只是其中一部分,航测下令批准使用透水铺装体系,并引用他们的益处,处理雨水径流 (Reiskin,2010 年)。 虽然摊铺机系统是唯一可见的组成部分,但是 LID 安装实际上包括几层数的材料。摊铺机订在深度为 1.5 英寸,下面的是 18 英寸的流失岩石 (图 5) 的砂垫层。流失岩石包围着筛选出细颗粒泥沙滤布。宣泄下岩石是欠压实的乡土。建设三英尺宽条带的透水性铺装在人行道上是相似的道路上,但与一个 8 英寸的排水口岩石基础,而不是 18.5 英寸排岩基。图 5。截面为单位摊铺机对停车带应 用 在 街 道 的 LID 加 利 福 尼 亚 州 旧 金 山 利 兰 大 道 雨 洪 管 理 案 例–9–透水性铺装,包括基地停车车道的安装成本是 35 美元和 30 美元每平方英尺。透水铺装安装的总成本是 $442,800。设计特点 ︰ 生态调节池种植园区,种植物提供有吸引力美化街道而兼具收集、 过滤和浸润径流的作用。利兰大道街景改善项目,共列入十八个种植园区。九个种植园有 18 英寸宽雨水口网点,另外九个种植园主题各不相同。图 6 显示了示例播种的雨水渠入口和图 7 显示了示例没有入口播种机。图 6。生态调节池播种的雨水渠入口图 7.雨水渠入口生态种植池
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