海綿城市水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案
一、海綿城市的介紹
海綿城市指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理,充分發(fā)揮建筑、道路、綠地和水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透和自然凈化的城市發(fā)展方式。
二、海綿城市建設(shè)中水循環(huán)
如上圖所示,海綿城市的建設(shè)中,水的主要來(lái)源為降雨,而海綿城市的目的是控制雨水徑流,實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透和自然凈化;降雨到地面的水有以下幾個(gè)去向:A、下滲進(jìn)入土壤中;B、無(wú)法及時(shí)下滲的水,形成地表徑流進(jìn)入河道、湖泊、濕地等。
三、海綿城市中,水循環(huán)的整個(gè)過(guò)程監(jiān)測(cè)
A、水的來(lái)源是降雨,所以我們通過(guò)雨量站或者氣象站,監(jiān)測(cè)降雨量
B、地表沒(méi)有下滲的水,會(huì)形成地表徑流。通過(guò)設(shè)計(jì),讓徑流的水匯集到開(kāi)放式水渠或者雨水管道,最終流入河流或者市政的雨水管道。我們通過(guò)監(jiān)測(cè)水渠或者雨水管道中的流量,來(lái)監(jiān)測(cè)徑流量。
C、進(jìn)入湖泊、濕地、河道的水。湖泊和濕地留存通過(guò)監(jiān)測(cè)水位,來(lái)計(jì)算水的留存量;河道可以通過(guò)測(cè)水位和流速,來(lái)計(jì)算河道的流量,從而計(jì)算從河道里流走的水量
D、下滲進(jìn)土壤中的水,這個(gè)也海綿城市的關(guān)鍵,通過(guò)對(duì)土層結(jié)構(gòu)的改造,增加滲透能力,讓更多的水滲入土壤中。這部分水可以通過(guò)土壤水分傳感器或者蒸滲的方式來(lái)監(jiān)測(cè)。
E、土壤、濕地、湖泊等中的水,又會(huì)通過(guò)蒸發(fā)、植物的利用,而被消耗掉。我們可以通過(guò)監(jiān)測(cè)植物的蒸騰量、監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量、土壤水分來(lái)監(jiān)測(cè)水分的消耗。
F、水質(zhì)的監(jiān)測(cè),整個(gè)海綿城市都是圍繞水來(lái)建設(shè)的,所以我們有必要監(jiān)測(cè)水質(zhì)的狀況。河道、湖泊等有積水的地方,可以通過(guò)水質(zhì)探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況。也可以通過(guò)水采樣,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的水質(zhì)分析。土壤中的水,通過(guò)土壤溶液采樣的辦法,采集水樣,帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。
理想狀態(tài)下陸地水平衡公式:
單位面積降雨量 = 單位面積地表徑流量 + 單位面積下滲水量 + 其他(淤積等)
蒸發(fā)量 = 土壤中水分減少量 + 植物消耗量 + 其他
四、監(jiān)測(cè)設(shè)備
1、降雨監(jiān)測(cè)
方案一 小型氣象站監(jiān)測(cè)降雨量
方案二 雨量監(jiān)測(cè)站
2、地表徑流監(jiān)測(cè)
方案一 監(jiān)測(cè)開(kāi)放式水渠的流量
①通過(guò)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)堰口的水位,來(lái)計(jì)算流量(如:建設(shè)三角堰、巴歇爾槽等),如圖一
②通過(guò)大型翻斗來(lái)計(jì)量流量,如圖二
③通過(guò)監(jiān)測(cè)水位和流速計(jì)算流量(超聲多普勒流量監(jiān)測(cè)),如圖三
方案二 監(jiān)測(cè)雨水管道流量
通過(guò)監(jiān)測(cè)水位和流速計(jì)算流量(超聲多普勒流量監(jiān)測(cè))
3、湖泊、濕地水位監(jiān)測(cè),計(jì)算蓄水容量
方案一 浮子水位計(jì)
方案二 雷達(dá)水位計(jì)
方案三 壓力式水位計(jì)
4、河道流量監(jiān)測(cè)
方案一 小流域流量監(jiān)測(cè)(超聲多普勒流量監(jiān)測(cè))
方案二 比較寬的河道,大河道、流量監(jiān)測(cè)(雷達(dá)流速流量監(jiān)測(cè))
5、下滲水監(jiān)測(cè)(下滲水量和入滲效率監(jiān)測(cè))
蒸滲系統(tǒng)
蒸滲系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè),下滲水量、蒸發(fā)量、不同土層的含水量。在海綿城市的建設(shè)中,我們可以通過(guò)在有代表性的地點(diǎn),安裝蒸滲監(jiān)測(cè)設(shè)備,在蒸滲桶中,填入同樣結(jié)構(gòu)的土壤。
通過(guò)對(duì)蒸滲系統(tǒng)的下滲水監(jiān)測(cè),推算同一環(huán)境下的下滲水流量。
6、蒸發(fā)量監(jiān)測(cè)
方案一 蒸滲系統(tǒng)(蒸滲系統(tǒng)可以用于監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量)
方案二 蒸發(fā)站
方案三 氣象站(通過(guò)氣象數(shù)據(jù)計(jì)算日蒸發(fā)量)
7、水質(zhì)監(jiān)測(cè)
方案一 河道、湖泊、濕地等實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)
在線(xiàn)水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
方案二 河道、湖泊、濕地等,自動(dòng)水采樣,實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析
方案三 土壤中的水質(zhì)測(cè)量