报价

LID的设计考虑不确定的气候未来

从历史上看,为未来风暴做计划的最好方法是回顾过去。在开发长期降雨记录方面已经投入了巨大的努力,许多最复杂的雨水模型被设计用来运行代表几十年降雨数据的模拟。但气候变化意味着风暴模式正在发生变化,而且往往是以重大而不可预测的方式发生变化。那么,当预测未来不会遵循过去的模式时,雨水管理专业人员如何为未来的风暴做计划呢?

在全国范围内,在过去50年里,比历史上更严重的降雨事件被观察到正在增加。这在地理上有所不同,西南部低至5%,东北部则超过70%(2014年国家气候评估)。在2003年至2016年期间,华盛顿州西雅图市估计百年风暴的强度增加了20%至40%(2016年SPU联合下水道溢流减少计划:降水强度、持续时间和频率更新(草案))。

此外,气候变暖的影响和程度存在很多不确定性,导致降雨预测因对气候变暖趋势的假设而有很大差异。例如,在明尼苏达州明尼阿波利斯的明尼哈哈河流域,根据变暖情景,10年风暴的预测增加幅度从10%到150%不等(2014年,变化景观和气候的社区适应规划)。在科罗拉多州(我住的地方),预测差异很大,甚至在一个模型中,根据输入的不同,平均降水量是增加还是减少都不清楚(2008年,科罗拉多州的气候变化)。

图片来源:MIG | SvR

好消息是,虽然气候变化是不可预测的,但雨水专家习惯于为不确定性进行设计。一些用于补偿土地覆盖或流动状况中的未知因素的相同工具也可以用于适应气候变化。

一种方法是用保守性和安全因素来保护我们的设计。但是,这些方法的代价是巨大的——不仅是可以用于其他市政基础设施的资金的机会成本,而且还有收割、加工和运输建筑材料的生态成本。另一种更适合应对气候变化不可预测性的方法是制定一项广泛的战略,并分阶段进行建设,以便只在需要时建设设施。低影响开发(LID)解决方案是这方面的理想选择。

模块化的实现

LID的重点是分布式设施,从源头管理雨水。这种方法的一个固有好处是,许多LID最佳管理实践(bmp)是模块化的,可以使用分阶段实现进行安装。这种方法在改造情况下特别有价值,政府合作伙伴可以先安装成本较低的bmp,并随着时间的推移跟踪性能。只有在需要时才会添加额外的LID bmp来增加容量。

传统的灰色基础设施项目通常依赖于规模经济。但是,保守性必须被纳入项目的主要资本投资中,因为一旦系统安装好了,就需要花费大量的时间去增加系统的容量。一些机构已经采用LID作为一种经济的适应性管理方法,以增加灰色基础设施的能力。这允许一个更精细(即更小和更低的成本)的初始设施,如果需要,可以在以后以更低的成本进行扩展。

为极端事件的溢出做好准备

在进行模块化实现时,考虑系统溢出时会发生什么是很重要的——特别是在实现的早期阶段,雨水设施可能会更频繁地溢出。许多雨水管理设施的设计可以应对百年一遇的风暴,但即使是这些设施也必须设计有紧急溢流,以防极端事件或主要出口停止工作。这一理念也适用于LID设计和气候变化适应。

气候变化的溢出不仅要考虑如何溢出(装甲),还要考虑溢出的位置以及该位置恢复的能力(弹性)。测试设施对径流增加的敏感性:如果溢流的后果是少量的有害洪水,那么自适应方法可能是一个很好的选择。如果溢水的后果是生命安全风险的增加,那么就需要更积极主动的方法。

从其他气候中学习

美国许多地区预计降雨强度会增加,这可能会改变设计实践。这些地区的社区可以向其他已经为此类活动进行设计的社区学习。例如,西南部的许多地方依赖于前湾,这些前湾旨在从强烈和不频繁的风暴中捕获沉积物。在一年中大部分时间设施都是空置的地方,专门指定的步行路径可以让设施更好地融入景观。

图片来源:国家气候评估

由于气候变化对所有地理位置的影响并不相同,一些地点还必须考虑水资源短缺对LID设施的影响。许多LID设施依靠植被来运作。社区应该计划观察植物生存能力的长期趋势,并确定何时可能需要改变植物的色调。例如,在华盛顿西部的普吉特海湾地区,生物滞留设施的典型植物托盘包括可以在冬季连续洪水和夏末几个月干旱附近生存的本地植物。来自缺水地区的种植和灌溉技术可能会传播到其他社区。

多功能,多系统冗余

我们可以从大自然中吸取关于多样性的教训。为了应对气候变化的不确定性,社区应该考虑使用各种系统来管理雨水。使用LID,在同一个项目中使用不同的bmp是可能的,而且通常是可取的。

许多LID bmp的优点是单个bmp由多个系统组成。考虑一个雨水花园。雨水花园通过沉淀沉淀物和将污染物吸收到土壤介质中来净化雨水。同时,植物和微生物分解污染物,保持土壤孔隙。所有bmp受同一气候变化因素影响的风险较小。

最终的想法

气候数据将继续涌入,我们的降雨模型将继续完善,以便我们能够更准确地规划未来。然而,在此期间,我们有三种方法可以准备:

  • 开发用于应用模块化实现的框架。
  • 建立极端事件期间溢流风险评估标准。
  • 优先考虑与其他地区和社区收集和分享经验教训的网络。
  • 实施多种设施类型,使雨水管理流程多样化。

气候未来的结果是未知的,但无论如何,这些策略将使我们的社区更具适应性和适应力。

Nathaniel Riedy是MIG | SvR公司的土木工程师。图片由MIG | SvR提供。

一个评论

  1. 内森

    我发现这篇文章很有帮助,信息丰富,很吸引人。谢谢!

留下你的评论

加入我们的通讯

注册我们的通讯,以保持最新的新闻,更新和产品信息。

探索我们的档案

对DeepRoot产品感兴趣?今天就得到一个报价。

请求报价(电子邮件保护)

电话:415 781 9700
免费电话:800 458 7668
免费电话:800 277 7668
传真:415 781 0191


注册我们的通讯,以保持最新的新闻,更新和产品信息。

Baidu