本技術(shù)涉及城市規(guī)劃和自然環(huán)境資源管理，尤其涉及一種城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)及調(diào)蓄降雨地表徑流量的計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、近年來頻發(fā)的城市內(nèi)澇對居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了諸多不便，甚至威脅人生財(cái)產(chǎn)安全，城市內(nèi)澇已成為城市管理所面臨的重要環(huán)境問題。

2、城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)重要組成，對雨水的滲透、滯留和調(diào)蓄方面具有非常顯著的作用，能夠有效削減城市的雨洪流量，緩解內(nèi)澇壓力，成為實(shí)現(xiàn)海綿城市的重要途徑。

3、城市綠地植物冠層阻滯減緩降水落地，使得與非綠化區(qū)域相比，降雨產(chǎn)生的徑流時(shí)間有所推遲，一定程度上可緩解城市排水系統(tǒng)壓力，另一方面綠地土壤可吸納滯留一部分降水，減少直接排入市政管網(wǎng)水量。同時(shí)，綠地空間可以短期吸納儲(chǔ)蓄暫時(shí)無法排走的積水，減少地表積水對生產(chǎn)生活帶來的不便。因此精準(zhǔn)計(jì)量城市綠地消納雨洪的功能量，可為海綿城市規(guī)劃建設(shè)提供精準(zhǔn)的測算依據(jù)，全面提升海綿城市建設(shè)的系統(tǒng)性和科學(xué)性，增強(qiáng)城市在適應(yīng)氣候變化、抵御暴雨災(zāi)害等方面彈性與韌性。

4、現(xiàn)有城市綠地設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積計(jì)算方法，采用雨量徑流系數(shù)計(jì)算方法，計(jì)算公式v=10hγf，式中v為設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積或需蓄水容積（m3），h為設(shè)計(jì)降雨量（mm），γ為雨量徑流系數(shù)，f為匯水面積。雨量徑流系數(shù)即任意時(shí)段內(nèi)徑流深度d與同時(shí)段內(nèi)降水深度r之比。用符號γ表示，即γ=d/r,式中：γ為徑流系數(shù)；d為徑流深度，mm；r為降水深度mm。該計(jì)算方法具有計(jì)算過程簡單，易于對大尺度開展估算，但由于其計(jì)算過程完全忽略了綠地植被類型的差異以及下滲水流等因素對調(diào)蓄容積的影響，使得其對具體綠化工程調(diào)蓄容積的計(jì)算時(shí)具有較大誤差。因此需要一種可反應(yīng)降雨全過程中各部水分循環(huán)過程的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)城市綠地調(diào)蓄降雨容積精準(zhǔn)計(jì)算，為海綿城市規(guī)劃建設(shè)提供精準(zhǔn)的測算依據(jù)，并實(shí)現(xiàn)城市綠化精細(xì)化管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提出的一種城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)及調(diào)蓄降雨地表徑流量的計(jì)算方法，能夠有效提高對城市綠地調(diào)蓄降雨地表徑流量即調(diào)蓄降雨容積計(jì)算的精確性，有利于實(shí)現(xiàn)城市綠化的精細(xì)化管理。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)，包括種植池、氣象站、水文觀測裝置；

4、所述種植池由厚混凝土制成并置于土層中，從下到上包括過濾層、種植層、表層，所述過濾層由下往上設(shè)有三層結(jié)構(gòu)、分別為雙層無紡布過濾棉、厚粗沙粒、陶粒；

5、所述氣象站通過各類傳感器和數(shù)據(jù)采集器對所述種植層進(jìn)行檢測；

6、所述水文觀測裝置包括地表徑流觀測組件和下滲水流觀測組件，所述地表徑流觀測組件與所述種植池上部連接，所述下滲水流觀測組件與所述種植池底部連接，所述地表徑流觀測組件和所述下滲水流觀測組件均包括排水管、控制閥、水量測定儀器、取樣池、出水口。

7、可選地，所述氣象站的觀測指標(biāo)包括降雨量、土壤溫度、土壤水分。

8、可選地，所述各類傳感器包括土壤溫度傳感器和土壤濕度傳感器，所述土壤溫度傳感器和所述土壤濕度傳感器設(shè)有多個(gè)，并分別布設(shè)于所述種植層的不同深度。

9、可選地，所述種植層采用基質(zhì)土進(jìn)行回填。

10、可選地，所述厚混凝土采用防水處理。

11、可選地，所述過濾層中所述厚粗沙粒和所述陶粒鋪設(shè)的厚度相同。

12、可選地，所述種植池四壁沿所述種植層上邊緣設(shè)有第一排水口，所述地表徑流觀測組件通過所述第一排水口與所述種植池上部連接。

13、可選地，所述種植池底部設(shè)有第二排水口，所述下滲水流觀測組件通過所述排水口與所述種植池底部連接，所述第二排水口設(shè)有5個(gè)并呈十字型均勻排布。

14、可選地，所述水量測定儀器的安裝位置低于進(jìn)水端和排水端。

15、本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：

16、本實(shí)用新型提供的一種城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)，通過將氣象站與種植池連接，并將種植池的上部和底部同時(shí)與水文觀測裝置連接，以同時(shí)對降雨量、地表徑流和下滲水流進(jìn)行觀測，因此本實(shí)用新型提供的城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)，通過考慮綠地植被類型的差異以及下滲水流的因素對城市綠地設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積的影響，便于對城市綠地調(diào)蓄降雨地表徑流量即調(diào)蓄降雨容積進(jìn)行修正計(jì)算，能夠提高對調(diào)蓄降雨容積測量計(jì)算的精確性，有利于實(shí)現(xiàn)城市綠化的精細(xì)化管理；在對調(diào)蓄降雨容積進(jìn)行精確計(jì)算后，可為海綿城市規(guī)劃建設(shè)提供精準(zhǔn)的測算依據(jù)，全面提升海綿城市建設(shè)的系統(tǒng)性和科學(xué)性，增強(qiáng)城市在適應(yīng)氣候變化、抵御暴雨災(zāi)害等方面彈性與韌性，從而能夠有效削減城市的雨洪流量，緩解內(nèi)澇壓力，避免城市內(nèi)澇的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括種植池、氣象站、水文觀測裝置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述氣象站的觀測指標(biāo)包括降雨量、土壤溫度、土壤水分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述各類傳感器包括土壤溫度傳感器和土壤濕度傳感器，所述土壤溫度傳感器和所述土壤濕度傳感器設(shè)有多個(gè)，并分別布設(shè)于所述種植層的不同深度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述種植層采用基質(zhì)土進(jìn)行回填。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述厚混凝土采用防水處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述過濾層中所述厚粗沙粒和所述陶粒鋪設(shè)的厚度相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述種植池四壁沿所述種植層上邊緣設(shè)有第一排水口，所述地表徑流觀測組件通過所述第一排水口與所述種植池上部連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述種植池底部設(shè)有第二排水口，所述下滲水流觀測組件通過所述排水口與所述種植池底部連接，所述第二排水口設(shè)有5個(gè)并呈十字型均勻排布。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述水量測定儀器的安裝位置低于進(jìn)水端和排水端。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種城市綠地的水量平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括種植池、氣象站、水文觀測裝置；種植池由厚混凝土制成并置于土層中，從下到上包括過濾層、種植層、表層，過濾層由下往上設(shè)有三層結(jié)構(gòu)、分別為雙層無紡布過濾棉、厚粗沙粒、陶粒；氣象站通過各類傳感器和數(shù)據(jù)采集器對種植層進(jìn)行檢測；水文觀測裝置包括地表徑流觀測組件和下滲水流觀測組件，地表徑流觀測組件與種植池上部連接，下滲水流觀測組件與種植池底部連接，地表徑流觀測組件和下滲水流觀測組件均包括排水管、控制閥、水量測定儀器、取樣池、出水口。本技術(shù)能夠同時(shí)對降雨量、地表徑流和下滲水流進(jìn)行檢測，有利于實(shí)現(xiàn)對城市綠地雨水調(diào)蓄的精準(zhǔn)化測定。

技術(shù)研發(fā)人員：喬煜,齊躍強(qiáng),陳彥霖,李智琦,陳國財(cái)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240327
技術(shù)公布日：2024/12/19