王軍
(青海省瑪可河林業(yè)局,西寧 810001)
城市化發(fā)展和水資源合理利用是一種相互依存相互制約的關(guān)系[1]。城市化進(jìn)程的加快導(dǎo)致城市規(guī)模的急劇擴(kuò)張,不僅影響著城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口數(shù)量、生態(tài)環(huán)境,而且影響著城市用水規(guī)模和結(jié)構(gòu)。城市化的發(fā)展給城市水資源環(huán)境帶來了巨大壓力,北京作為世界嚴(yán)重缺水的城市之一,城市水資源短缺逐漸成為城市可持續(xù)發(fā)展的制約因素[2,3]。在城市化發(fā)展的同時(shí),城市生態(tài)環(huán)境的不斷惡化使社會(huì)各界對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和建設(shè)的需求不斷提高。綠地生態(tài)系統(tǒng)作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在固碳釋氧、降溫增濕、美化環(huán)境等方面發(fā)揮著重要的生態(tài)功能,但其規(guī)模的迅猛發(fā)展也伴隨著大量水分的消耗[4],灌溉用水已成為城市生態(tài)用水的重要方面[5]。因此,探究北京城市化水平與生態(tài)用水的相互關(guān)系和變化規(guī)律以及綠地生態(tài)系統(tǒng)水資源利用情況能夠明確城市化過程中生態(tài)用水方面的問題,對(duì)實(shí)現(xiàn)城市水資源合理利用和城市可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
城市化是人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境發(fā)展與相互作用的結(jié)果。目前評(píng)價(jià)城市化水平的方法主要包括單一指標(biāo)法和綜合評(píng)價(jià)法[6]。單一指標(biāo)法主要是通過城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎刂笜?biāo)評(píng)估城市化水平,評(píng)價(jià)角度過于單一易導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果誤差較大[7]。綜合評(píng)價(jià)法是通過構(gòu)建包括城市發(fā)展諸方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)城市化水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),力求全面合理地評(píng)估地區(qū)城市化發(fā)展水平,研究者更傾向于采用綜合評(píng)價(jià)法對(duì)區(qū)域城市化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)[8]。城市綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水是指維持綠地正常生長和生態(tài)功能正常發(fā)揮所消耗的水量即綠地蒸散發(fā)量(Evapotranspiration,ET),包括植物蒸散發(fā)用水和地表蒸散發(fā)用水[9,10]。研究者從實(shí)現(xiàn)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)水資源合理利用角度出發(fā)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法、渦度相關(guān)法以及能量平衡法等多種方法對(duì)其用水特征和規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的分析[11-13]。但目前研究大多采用單年份監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并忽略了雨水對(duì)綠地生態(tài)用水的影響,且研究尺度大多局域于某一公園或居民區(qū)尺度上,研究結(jié)論普遍性不足。在探究城市綠地生態(tài)系統(tǒng)水資源利用的同時(shí),國外研究者自19世紀(jì)末開始就針對(duì)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)優(yōu)化進(jìn)行了大量的系統(tǒng)研究和實(shí)踐,目前已形成了較為完整的理論體系,主要包括美國研究者提出的最佳雨水管理措施[14](Best management practices,BMPs)和低影響開發(fā)措施[15](Low impact development,LID)、英國學(xué)者提出的綠色基 礎(chǔ)設(shè)施理論[16](Theory of green infrastructure,GI)以及澳大利亞相關(guān)專家提出的水敏性城市建設(shè)理論[17](Water sensitive urban design,WSUD)。上述理論均認(rèn)為城市海綿體的恢復(fù)和構(gòu)建是提高城市雨水收集和利用能力的有效途徑。國內(nèi)學(xué)者在城市水循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化的相關(guān)理論基礎(chǔ)上對(duì)城市雨水資源化利用潛力、開發(fā)方式等方面進(jìn)行了深入的研究,結(jié)果表明中國潛力巨大,通過恢復(fù)自然排水系統(tǒng)、構(gòu)建城市雨水花園和生態(tài)屋頂?shù)却胧┠軌蛱岣叱鞘杏晁眯剩?8,19]。但關(guān)于城市綠地生態(tài)系統(tǒng)雨水利用與資源化的研究仍處于基礎(chǔ)階段,結(jié)合綠地生態(tài)系統(tǒng)用水情況對(duì)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)優(yōu)化分析的研究仍不多見。
本研究立足北京市具體情境,圍繞資源節(jié)約的主題,針對(duì)北京城市化進(jìn)程中生態(tài)用水和綠地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)問題展開深入研究。首先,通過構(gòu)建城市化水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)北京城市化水平進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià);其次,量化分析北京城市化水平與生態(tài)用水的相互關(guān)系;最后,結(jié)合水量平衡的思想分析城市綠地生態(tài)系統(tǒng)用水狀況并識(shí)別其潛在的用水問題,在此基礎(chǔ)上提出城市綠地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)優(yōu)化措施,從而為實(shí)現(xiàn)城市化發(fā)展和水資源合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
北京市位于華北平原與內(nèi)蒙古高原交界處,瀕臨渤海灣。地勢(shì)西北高,東南低,西北部地區(qū)山地綿延起伏,東南部地區(qū)以平原為主,平均海拔為43.5 m。北京市為典型的溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,年均氣溫10~12℃,全年無霜期180~200 d。北京市年均降雨量為448 mm,降雨大都集中在7—9月且極端降雨現(xiàn)象頻發(fā),汛期雨水資源豐富。北京市2019年總?cè)丝跒? 153.6萬,其中城鎮(zhèn)人口比重為86.6%,比2001年增長8.54%;人均地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)16.40萬元,比2001年增長13.87萬元。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,北京水資源短缺問題日益嚴(yán)峻,人均水資源占有量不足150 m3,平原地區(qū)地下水平均埋藏深度已超過25 m,水資源短缺將嚴(yán)重制約著城市的社會(huì)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展[20]。
2.1.1 城市化水平與生態(tài)用水相互關(guān)系分析首先,結(jié)合相關(guān)研究從人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境城市化4個(gè)方面共選取15個(gè)二級(jí)指標(biāo),構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1),對(duì)北京2001—2015年城市化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。其次,在對(duì)比各類綜合評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,運(yùn)用熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重,對(duì)城市化水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
1)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。采用極值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。其中,正向、負(fù)向指標(biāo)分別采用式(1)、式(2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
式中,yij為第i個(gè)指標(biāo)在j年的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),取值范圍為[0,1];xij為第i個(gè)指標(biāo)在j年的原始數(shù)據(jù);xmax、xmin為第i個(gè)指標(biāo)的最大值和最小值。
2)熵值計(jì)算。在對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后,采用式(3)對(duì)各指標(biāo)熵值(hi)進(jìn)行計(jì)算。
3)指標(biāo)權(quán)重確定。利用計(jì)算出的各指標(biāo)熵值,結(jié)合式(4)對(duì)各指標(biāo)權(quán)重(wi)進(jìn)行確定(表1)。
表1 北京城市化水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及指標(biāo)權(quán)重
4)城市化水平計(jì)算。在各指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上利用式(5)評(píng)估研究期間內(nèi)北京城市化水平(Uj)。
最后,結(jié)合Pearson相關(guān)系數(shù)法和一元線性回歸法對(duì)城市化水平與各類城市用水的相互關(guān)系進(jìn)行分析,通過對(duì)比各類城市用水與城市化水平的變化趨勢(shì),明確城市化過程中生態(tài)用水是否存在問題。其中,構(gòu)建一元線性回歸模型時(shí)自變量均為城市化水平,因變量分別為農(nóng)業(yè)用水(z1)、工業(yè)用水(z2)、生活用水(z3)和生態(tài)用水(z4)。
2.1.2 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)水資源利用分析基于水量平衡分析法,從綠地耗水、理論灌溉、雨水資源化潛力方面對(duì)北京綠地生態(tài)系統(tǒng)水資源利用進(jìn)行分析。
1)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水分析。首先,借助ARCGIS 10.2軟件,對(duì)北京市2000年與2010年土地利用類型數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,利用屬性提取工具提取城市綠地斑點(diǎn)數(shù)據(jù)。其次,通過疊加分析綠地斑點(diǎn)數(shù)據(jù)和ET-Watch數(shù)據(jù),提取并計(jì)算2002—2013年北京城市綠地單位面積年均耗水量。最后,結(jié)合尺度擴(kuò)展法對(duì)研究時(shí)段內(nèi)各年耗水總量進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下:
式中,WETj表示綠地生態(tài)系統(tǒng)第j年的蒸散發(fā)總量(m3);ET表示綠地生態(tài)系統(tǒng)年均單位面積耗水量(mm);Aj表示綠地生態(tài)系統(tǒng)第j年的面積(m2)。
2)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)理論灌溉分析。在城市綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水分析的基礎(chǔ)上,本研究利用水量平衡公式對(duì)綠地生態(tài)系統(tǒng)理論灌溉量進(jìn)行估算。由于北京市地下水埋藏深度已超過25 m,平均地下水水位已超過植物根系所能吸水的范圍之外,因此,在計(jì)算過程中不考慮地下水供給量。計(jì)算公式如下:
式中,WIj表示綠地生態(tài)系統(tǒng)第j年的理論灌溉總量(m3);WPj表示第j年的有效降雨利用總量(m3);μ表示降雨有效利用系數(shù),該系數(shù)與區(qū)域內(nèi)降雨量相關(guān),本研究借用孫紅等[9]評(píng)估的北京市有效降雨利用系數(shù)(0.70)進(jìn)行估算;Pj表示第j年的單位面積降雨量(mm)。
3)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)雨水資源化潛力分析。實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前北京城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的主要水分來源為人工灌溉,雨水等中水資源利用率相對(duì)較低。因此,本研究從實(shí)現(xiàn)雨水資源有效利用角度出發(fā),結(jié)合城市雨水資源化潛力計(jì)算公式,對(duì)北京綠地生態(tài)系統(tǒng)雨水資源化潛力進(jìn)行估算,并與理論灌溉量進(jìn)行對(duì)比分析,探究雨水資源是否能夠滿足綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水需要。綠地生態(tài)系統(tǒng)雨水資源化潛力計(jì)算公式如下:
式中,WRj表示綠地生態(tài)系統(tǒng)第j年的雨水資源化潛力(m3);α表示季節(jié)折減系數(shù)(汛期降雨量/年降雨量);β表示徑流系數(shù),相關(guān)研究表明北京綠地生態(tài)系統(tǒng)降雨徑流系數(shù)為0.15,本研究在分析過程中將采用該經(jīng)驗(yàn)系數(shù)[20]。
北京市2001—2015年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù)源于《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》,城市綠化相關(guān)數(shù)據(jù)源于《北京城市綠化資源公報(bào)》,水資源相關(guān)數(shù)據(jù)源于《北京市水資源公報(bào)》。土地利用類型數(shù)據(jù)源于中國科學(xué)院生態(tài)十年遙感監(jiān)測(cè)項(xiàng)目研究成果,分類體系采用IPCC土地覆被分類體系與LCCS土地覆被分類體系,空間分辨率為30 m。蒸散數(shù)據(jù)為中國科學(xué)院遙感所生產(chǎn)的北京市2002—2013年ET-Watch數(shù)據(jù),空間分辨率為1 km。該系列數(shù)據(jù)利用改進(jìn)的SEBS模型和SEBAL模型反演地表蒸散發(fā),其數(shù)據(jù)在海河流域通過了多種途徑的驗(yàn)證,其反演結(jié)果與地面觀測(cè)結(jié)果擬合程度較高。降雨數(shù)據(jù)源于中國氣象局(http://data.cma.cn/)監(jiān)測(cè)的北京市2000—2013年站點(diǎn)數(shù)據(jù)。
2001—2015年北京城市化水平總體呈波動(dòng)變化趨勢(shì),城市化水平由2001年的0.184上升至2015年的0.818(圖1a)。但不同研究年份間變化趨勢(shì)存在一定差異,具體而言可以分為波動(dòng)變化(2001—2005年)、緩慢上升(2006—2009年)、快速上升(2010—2015年)3個(gè)階段。研究期間內(nèi)城市化水平變化趨勢(shì)差異與人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境城市化水平變化趨勢(shì)密切相關(guān)。第1階段城市化水平最大值出現(xiàn)在2004年(0.384),呈波動(dòng)變化趨勢(shì)主要是社會(huì)城市化和環(huán)境城市化在該階段內(nèi)均呈波動(dòng)變化趨勢(shì),且在2004年均出現(xiàn)峰值。第2階段城市化水平緩慢上升,由0.388上升至0.524,一方面是由于人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境城市化水平上升速度相對(duì)較慢,另一方面是由于社會(huì)城市化呈下降趨勢(shì)。第3階段城市化水平快速上升,由0.524上升至0.818,主要是由于人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境城市化水平均呈快速上升趨勢(shì),變化速度明顯高于其他階段。同時(shí),對(duì)比人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境城市化水平變動(dòng)趨勢(shì)可以看出,除2004—2005年外,環(huán)境城市化水平均呈上升趨勢(shì),上升程度明顯超過人口和經(jīng)濟(jì)城市化,這說明北京城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)水平不斷提高,城市生態(tài)系統(tǒng)規(guī)??焖贁U(kuò)大,推動(dòng)了城市化進(jìn)程(圖1b)。
圖1 2001—2015年北京城市化水平(a)與人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境城市化水平(b)
利用R語言對(duì)北京市2001—2015年城市化水平與城市用水的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析(表2)。城市化水平與農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水、生態(tài)用水的相關(guān)系數(shù)分別為-0.962、-0.891、0.924、0.959,且均在0.01水平上呈顯著相關(guān),該研究結(jié)果表明伴隨著北京城市化水平的提高,農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水均呈下降趨勢(shì),而生活用水和生態(tài)用水均呈上升趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)用水和城市化水平的負(fù)相關(guān)程度大于工業(yè)用水和城市化水平的負(fù)相關(guān)程度,說明農(nóng)業(yè)用水降低幅度高于工業(yè)用水降低幅度。生態(tài)用水和城市化水平的相關(guān)程度大于生活用水和城市化水平的相關(guān)程度,說明城市化過程中生態(tài)用水增長幅度高于生活用水增長幅度。
表2 北京城市化水平與城市用水相關(guān)系數(shù)矩陣
在城市化水平和城市用水相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,本研究分別構(gòu)建城市化水平與城市用水回歸分析模型,以量化分析城市化水平變化時(shí)各類城市用水的變化情況。構(gòu)建的回歸分析模型如下:
回歸分析模型中R2均大于0.750說明,城市化水平與各類城市用水的回歸模型擬合程度均較高。但不同回歸分析模型的R2存在一定差異表明生態(tài)用水與城市化水平的擬合程度最高。從各回歸模型F檢驗(yàn)結(jié)果可以看出,F(xiàn)1、F2、F3和F4均大于顯著性水平為0.005時(shí)的臨界值11.75,表明各類城市用水均與城市化水平呈顯著線性關(guān)系。同時(shí),根據(jù)回歸模型的變量參數(shù)可以將城市化水平與各類城市用水的關(guān)系分為以下兩類:①農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水均隨著城市化水平提高呈顯著下降,但農(nóng)業(yè)用水的下降趨勢(shì)高于工業(yè)用水;②生活用水和生態(tài)用水均隨著城市化水平提高呈顯著上升,其中生活用水增長趨勢(shì)低于生態(tài)用水。由此表明城市化水平提高帶來生態(tài)用水的快速增加,有效降低生態(tài)用水、提高生態(tài)用水效率將成為城市水資源合理利用的關(guān)鍵。
通過疊加分析提取北京市2002—2013年綠地生態(tài)系統(tǒng)年均耗水量(圖2)。在研究期間北京綠地生態(tài)系統(tǒng)年均耗水量與有效降雨量分別為406.208 mm與360.121 mm。各年間綠地生態(tài)系統(tǒng)年均耗水量基本保持穩(wěn)定,受有效降雨年際變化影響較小。綠地生態(tài)系統(tǒng)年均耗水量最大值與最小值分 別 出 現(xiàn) 在2008年(427.292 mm)和2006年(387.714 mm),極差僅為39.578 mm。由此,本研究將綠地生態(tài)系統(tǒng)年均耗水量(406.208 mm)作為經(jīng)驗(yàn)值,利用尺度擴(kuò)展法計(jì)算2001—2015年北京綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水總量與理論灌溉總量。
圖2 2002—2013年北京綠地生態(tài)系統(tǒng)年均耗水與有效降雨情況
通過計(jì)算分析,2001—2015年北京綠地生態(tài)系統(tǒng)理論灌溉總量為37.861×108m3,雨水資源潛力為46.073×108m3(圖3)。其中綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水總量為324.046×108m3,有效降雨利用總量為286.186×108m3。北京綠地生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大導(dǎo)致綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水總量快速上升。在2001—2008年綠地生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)較小且增長速度相對(duì)較慢,各年耗水總量均低于20×108m3。而在2008年后綠地生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模急劇擴(kuò)張,耗水總量隨之急劇增長,該研究階段耗水總量均超過20×108m3。研究期間內(nèi)降雨量的差異導(dǎo)致各年間理論灌溉總量和雨水資源化潛力存在明顯差異。通過對(duì)比各年間綠地生態(tài)系統(tǒng)理論灌溉總量和雨水資源化潛力可以看出,研究期間內(nèi)有5個(gè)年份(2008年,2010—2013年)雨水資源化潛力高于其理論灌溉總量,實(shí)現(xiàn)上述研究年份雨水的收集,能夠在枯水和特枯年份為綠地生態(tài)系統(tǒng)補(bǔ)充灌溉水資源。其他年份雖然其雨水資源潛力小于理論灌溉量,但實(shí)現(xiàn)當(dāng)年雨水的收集利用能夠有效降低人工灌溉水資源投入量。綜上所述,綠地生態(tài)系統(tǒng)耗水總量隨著綠地生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大而不斷增加,但實(shí)現(xiàn)雨水資源的有效收集與利用是滿足綠地自身耗水需要的重要途徑。
圖3 2001—2015年北京綠地生態(tài)系統(tǒng)水資源利用情況
城市生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大導(dǎo)致生態(tài)用水隨城市化水平提高而增加,其水循環(huán)水平相對(duì)較低導(dǎo)致生態(tài)用水增速高于其他類型用水。研究結(jié)果表明農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水規(guī)模隨城市化水平提高呈顯著下降,而生活用水和生態(tài)用水呈顯著上升,且生態(tài)用水的上升速率明顯高于其他類型城市用水。導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因可以分為以下兩個(gè)方面:一方面城市生態(tài)環(huán)境不斷惡化促進(jìn)了城市生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與建設(shè)進(jìn)程,城市生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模不斷提高,在研究期間內(nèi)僅城市綠地生態(tài)系統(tǒng)面積已從30 224 hm2增長至81 305 hm2,從而導(dǎo)致城市生態(tài)用水規(guī)模不斷提高。另一方面城市生態(tài)系統(tǒng)受人類活動(dòng)影響較大,水循環(huán)系統(tǒng)受破壞嚴(yán)重,導(dǎo)致其無法有效收集和利用雨水資源,其主要水分來源為地下水和人工灌溉,由此伴隨著城市生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大,城市生態(tài)用水增加將愈發(fā)凸顯。因此,實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)優(yōu)化,有效收集和利用雨水資源,減少地下水和人工灌溉比重成為城市水資源合理利用的重要環(huán)節(jié)之一。
綠地生態(tài)系統(tǒng)作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,實(shí)現(xiàn)其水循環(huán)優(yōu)化將有助于降低城市生態(tài)用水規(guī)模。上述研究結(jié)果表明實(shí)現(xiàn)降雨的有效收集和利用能夠充分滿足城市綠地生態(tài)系統(tǒng)正常生長需要。因此,本研究在相關(guān)理論的基礎(chǔ)上結(jié)合北京的實(shí)際情況,提出綠地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)優(yōu)化措施,包括下凹式綠地構(gòu)建、生物滯留溝營建、修建滲透井和滲透池等措施。
1)下凹式綠地構(gòu)建。下凹式綠地是通過降低現(xiàn)有城市綠地的高度,構(gòu)建人工匯流系統(tǒng),在防止綠地雨水外流的同時(shí)有效收集道路雨水。其具體措施:以城市道路為參照物,綠地高度應(yīng)低于道路1.5~3.0 cm,便于道路地表徑流自然流入綠地中;同時(shí)在綠地合適的位置增設(shè)雨水口,雨水口的高度低于綠地0.5~1.0 cm,使綠地?zé)o法滲透的雨水通過雨水口流入雨水收集管道中。下凹式綠地設(shè)計(jì)既能夠有效發(fā)揮綠地調(diào)節(jié)地表徑流的能力,又能夠?qū)崿F(xiàn)雨水有效滲透和收集,是實(shí)現(xiàn)綠地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)優(yōu)化的重要途徑之一。
2)生物滯留溝營建。生物滯留溝營建主要包括植被淺溝和植草洼地營建等措施。在地勢(shì)相對(duì)較低的區(qū)域開挖深度為5~10 cm的淺溝渠,將淺溝表層土壤更換為透水性較好的自然土壤或人工土,并在溝渠內(nèi)部及兩側(cè)種植耐水濕且抗旱的植被。在收集、滲透富裕雨水的同時(shí)對(duì)雨水進(jìn)行初步的凈化,減少雨水徑流中的懸浮的固體顆粒和污染物含量,從而在一定程度上降低雨水水質(zhì)凈化成本,實(shí)現(xiàn)雨水資源的有效收集利用。
3)滲透井(池)修建。修建滲透井和滲透池是指在綠地內(nèi)部修建類似于檢查井或蓄水池的裝置,但其井壁或池壁采用透水性材料,并在其底部和四周鋪設(shè)一定面積的透水材料,能夠讓雨水通過裝置的周邊或底部滲透到其內(nèi)部,對(duì)其水質(zhì)凈化后通過公園輸水裝置流入蓄水湖中,實(shí)現(xiàn)雨水的有效回收利用。