低影響開発（米国およびカナダ）

低影響開発（LID）は、カナダと米国で、緑のインフラの一部として雨水流出を管理するための土地計画と工学設計アプローチを表すために使用されている用語です。LIDは、水質を保護するために、現地の自然の特徴の保全と利用を重視しています。このアプローチは、流出水をその発生源近くで浸透、濾過、貯蔵、蒸発、および滞留させることにより、開発前の流域の水文レジームを再現する、工学的な小規模水文制御を実施します。^[1]緑のインフラへの投資は、多くの場合、複数のメリットをもたらし、都市の回復力を構築する1つのアプローチです。^[2]

他の場所で使用されている大まかに同等の用語には、英国（LIDの意味が異なる）の持続可能な排水システム（SuDS）、オーストラリアの水に配慮した都市設計（WSUD）、ワシントン州シアトルの自然排水システム^[3]、メリーランド州環境局 が使用する「環境サイト設計」^[4]、ワシントン州環境局が使用する「オンサイト雨水管理」^{[5]などがあります。}

1990年にメリーランド州プリンスジョージ郡で始まった概念であるLIDは、建設プロジェクトで導入される従来の雨水ベストマネジメントプラクティス（BMP）の代替として始まりました。 ^{[6]当局は、}調節池や調整盆などの従来の慣行は費用対効果が低く、結果的に水質目標を満たさないことを発見しました。非営利の水資源研究組織であるLow Impact Development Center, Inc.は、政府機関や組織と協力し、LIDやその他の持続可能な環境計画と設計アプローチ（グリーンインフラストラクチャやグリーンハイウェイパートナーシップなど）の科学、理解、実装を促進するために1998年に設立されました。

LID設計アプローチは米国環境保護庁（EPA）の支援を受けており、水質浄化法の目標達成を支援する方法として推進されている。^{[7]さまざまな地方、州、連邦機関のプログラムが土地開発コードにLID要件を採用し、公共事業プロジェクトに実装している。LID技術は、}スマートグロースやグリーンインフラストラクチャの土地利用計画 においても重要な役割を果たすことができる。

自然をモデルとして雨量を水源で管理するという LID の基本原則は、流出防止戦略、流出軽減戦略、そして最後に汚染物質を除去する処理管理を順番に実施することで達成されます。エンジニアは、水源近くで流出水を浸透、貯蔵、蒸発、滞留させる分散型のマイクロスケール管理である統合管理手法 (IMP) に最も注目していますが、LID は単に新しい手法や製品のリストを実装するだけではないことを理解することが重要です。これは、サイトの未開発の水文学的特性を模倣した持続可能なサイトを作成するための戦略的な設計プロセスです。提案された土地利用に適した規範的なアプローチが必要です。

LID の原則を使用した設計は、4 つの簡単な手順に従います。

1. 開発前の状態を決定し、水文学的目標を特定します (一部の管轄区域では、森林状態への移行を提案しています)。
2. 現場の使用状況と地域のキーストーン汚染物質に応じて、処理目標を評価します。
3. サイトの特定のニーズに対応するプロセスを特定します。
4. 選択したプロセスを活用し、サイトの制約に適合するプラクティスを実装します。

雨水管理に使用される基本的なプロセスには、前処理、ろ過、浸透、貯蔵、再利用が含まれます。

ゴミ、残骸、大きな沈殿物などの汚染物質を除去するために、前処理が推奨されます。流体力学的分離器などの前処理システムを組み込むと、一次処理が早期に詰まるのを防ぎ、システム全体の寿命を延ばすことができます。

雨水がフィルター媒体を通過すると、固形物やその他の汚染物質が除去されます。ほとんどの媒体は、機械的なプロセスによって固形物を除去します。媒体の粒度分布、形状の不規則性、多孔性、表面粗さの特性はすべて、固形物の除去に影響します。栄養素や金属など、他の多くの汚染物質は、化学的プロセスや生物学的プロセスによって除去できます。特に浸透が不可能な場合、ろ過は LID サイトの重要な構成要素です。フィルター システムは、流出水から懸念される主要な汚染物質を除去するように設計でき、分散した小規模な入口に構成できます。これにより、追加の収集または輸送インフラストラクチャなしで、流出水をその発生源の近くで処理できます。

浸透は雨水の流出を回収し、地下水の涵養を可能にします。流出水は土壌に入り、地下に浸透します。浸透率は土壌の圧縮と貯蔵能力によって影響を受け、土壌が飽和状態になると低下します。土壌の質感と構造、植生の種類と被覆、土壌の水分含有量、土壌温度、降雨量はすべて、浸透率と容量の制御に役割を果たします。浸透は、LID サイトの設計において重要な役割を果たします。浸透の利点には、水質の改善 (水が土壌で濾過されるため) や流出の減少などがあります。浸透をサイト全体に分散させると、サイトの自然な水文学の維持に大きく役立ちます。

雨水を捕集し、資源として再利用することは、開発前の敷地の水文学を維持しながら、灌漑やその他の目的のための追加の水供給を生み出すのに役立ちます。雨水の収集は、雨水の再利用を促進するLIDの実践です。^[8]

LID の設計には 5 つの主要な要件があります。

1. 可能な限り自然エリアを保護します (必要がない場合は、敷地全体を舗装しないでください)。
2. 開発による水文学への影響を最小限に抑えます。
3. 現場からの流出速度と流出期間を維持します (水が現場から流出しないようにします)。
4. 統合管理手法 (IMP) をサイト全体に散在させます。IMP は、流出水を水源近くで浸透、貯蔵、蒸発、および/または滞留させる分散型のマイクロスケール制御です。
5. 汚染防止、適切なメンテナンス、公衆教育プログラムを実施する。^[9]

計画の実践には、さまざまな専門家によって個別に開発されたいくつかの関連するアプローチが含まれます。これらのアプローチは名前が異なりますが、同様の概念が含まれており、水質を保護するという同様の目標を共有しています。

• 保全設計、保全開発とも呼ばれる
• より良いサイトデザイン^[10]
• グリーンインフラ。

計画者は、敷地の土地利用、水文学、土壌の種類、気候、降雨パターンを考慮して、個々の敷地の構造的なLID手法を選択します。これらのLID手法には多くのバリエーションがあり、一部の手法は特定の敷地に適さない場合があります。多くは、新築だけでなく、改修や敷地の改修プロジェクトにも実用的です。LIDの改修に最適な場所は、一軒家、学校/大学のエリア、公園です。^[11]よく使用される手法は次のとおりです。

• バイオリテンションセル（雨水庭園とも呼ばれる）
• 貯水槽と雨水タンク
• 緑の屋根
• 透水性コンクリートは「多孔質舗装」とも呼ばれ、透水性舗装に似ています。
• 草地の湿地、バイオスウェールとも呼ばれる。^[12]
• 汚染物質を捕捉し（例：メディアフィルター）、現場での浸透を助ける、市販の雨水管理装置。
• 木の穴^[13]

都市部では特に、LID の実践に障壁が生じやすくなります。最も一般的な制限は次のとおりです。

• 都市部の既存の複雑なインフラにはLID施設に適した場所がない
• 世界中で適用できる設計基準の欠如
• 地方自治体と住民のLID技術に関する知識不足
• 気候の違いに対する理解不足によるパフォーマンスのばらつき^{[13] [14]}
• LIDの実践は維持するのが難しい、または維持コストが高いという誤った考え。^[11]

LIDには、動物の生息地の保護、流出水と洪水の管理の改善、不浸透性表面の減少など、さまざまな利点があります。たとえば、メリーランド大学カレッジパーク校のアレン・デイビス博士は、LIDレインガーデンからの流出水管理に関する研究を行いました。彼のデータによると、LIDレインガーデンは大雨の後、最大90％の水を貯めることができ、最大2週間かけてこの水を放出することができます。^[15] LIDは地下水の質を改善し、その量を増やすため、美観が向上し、コミュニティの価値が高まります。

LID は、高価な土地を占有する雨水池の必要性をなくすためにも使用できます。LID を設計に組み込むことで、開発者は同じ土地により多くの住宅を建設し、利益を最大化できます。

一部の自治体では、LIDは合流式下水道の溢水（CSO）の発生を減らすための費用対効果の高い方法となり得る。^{[16] [17]}

コベネフィットアプローチによれば、LIDはクール舗装やグリーンインフラとの互換性を高め、都市ヒートアイランド（UHI）現象を技術的に緩和する機会です。LIDとブルーインフラに対するUHI緩和の理解には本質的な矛盾がありますが、浸透プール、湿地池、調整池は都市の水域に不可欠な補助物であり、UHI緩和において植生を養い、蒸発させて冷却する役割を果たしています。LIDパイロットプロジェクトは、UHI緩和をさらに進めるための財政的基盤をすでに提供しています。これは、さまざまな分野の人々が相乗的にUHIの影響を緩和する方法について考える試みであり、総合的な政策、ガイドライン、規制の作成に役立ちます。さらに、UHI緩和を組み込むことは、SPC建設への市民参加の原動力となり、より多くの資金のためにPPPモデルを強化することができます。^[18]

• 雨水の収集
• 持続可能な開発
• 持続可能な都市排水システム
• 水質汚染

• 自然に基づくソリューション（欧州連合）
• 水に配慮した都市設計（オーストラリア）
• スポンジシティ（中国）
• ABCウォーター（シンガポール）

• 透水性コンクリートブログ – 透水性コンクリート技術の最新情報についてのディスカッション
• カリフォルニア大学デービス校水と土地利用センター – 西海岸の LID に関する約 40 件のケース スタディを含む地図を提供しています。また、開発のための詳細な雨水計算ツールも提供しています。
• 流域保護センター – 流出削減のための実践的なガイダンスを提供します
• 低影響開発センター – 水質研究組織。グリーンインフラ、LID の実践、プロジェクト、雨水資源への多くのリンクがあります。
• ワシントン州レドモンド市 – 小さな都市における低影響開発の例
• ケーススタディ: 雨水管理への LID の組み込み US EPA
• 低影響開発都市設計ツール - 低影響開発センター、メリーランド州ベルツビル
• アルバータ州低影響開発パートナーシップ - アルバータ州低影響開発パートナーシップ、カナダ、アルバータ州。総合的な雨水管理を通じて、建築環境の構造内に活気に満ちた機能的な景観を作り出すためにアルバータ州の専門家を支援します。
• アルバータ州カルガリー市の低影響開発。
• 持続可能な技術評価プログラム 低影響開発 雨水計画および設計ガイド メディアウィキ形式の LID 設計ガイド。