雨水管理的研究在我国还处于起步阶段。公园绿地涵盖各类综合性公园、街旁绿地和道路水滨带绿地等,是城市绿地系统中最大的一类,利用公园绿地进行雨水多目标管理,对于珍惜水资源、改善生态环境、提高公众生态保护意识具有重要的作用。本项目利用公园绿地,根据亚热带高原季风气候的特点,建立水文模型和数学方程,找出土壤储存机制和降雨的频率、速度、持续时间、总量的内在关系,从而得出亚热带高原季风性气候雨水下渗规律和径流规律。通过分析实验,研究提高雨水在土壤中入渗力的结构,探索低影响开发的收集系统、渗滤系统、回用系统的基本形式和结构模式。利用计算机技术,结合景观美学和多目标的管理要求,建立雨水管理模型。利用模型进行不同管理方案比较和优化,将优化方案应用于不同实验地中,分析实验地中系统布局的效果,最终提出基于雨水管理的公园基本模式和管理途径,为公园绿地成为开放的、具有多种价值的雨水管理系统提供科学依据和参考。
rainwater management;Subtropical plateau monsoon climate;green land;structure design;system layout
云南是一个水资源缺乏的地区,利用公园绿地进行雨水管理,有利于减缓水资源的短缺现状。本研究通过近14年的数据分析,总结出热带高原季风性气候下的降水规律.通过公园绿地的实测和数学模型分析,总结昆明公园绿地中主要土壤类型和渗透能力,通过试验室人工降雨模拟以及实地试验监测,研究了降雨后雨水在各类公园绿地中不同的土壤和植被上流动和下渗的基本规律。在研究下垫面表面、内部结构等与雨水径流和下渗的关系的基础上,分析和总结雨水表面存储机制和雨水入渗机制。提出“园林植物+不同砂粒含量土壤+带分流器的不同结构的下凹绿地”的有利于雨水储存和下渗的下垫面结构模式。根据收集、传送、容纳等的不同管理目的,提出了滞留池、延长滞留雨水湿地、生物容纳池、扩展型低湿草地、过滤带、雨水花园等的基本形式和结构设计,探索通过不同的绿地结构设计促进径流的收集、截流、净化、渗透、蒸发、容纳等的方法。根据公园绿地的组成,整体地研究适于亚热带高原季风性气候的屋顶及其它不透水表面雨水收集方式,提出了绿屋顶、雨水链,断开的落水管等几种适宜园林建筑的雨水管理的形式,为公园绿地的雨水管理提供了适于亚热带高原季风性气候的最佳雨水管理实践。根据公园绿地的特殊属性,提出雨水管理的多种价值,景观与功能结合,提出模拟自然界蒸发、径流、渗透的过程管理和再利用雨水的思路,最终提出多目标管理的雨水管理综合方案。使公园绿地成为城市中最佳雨水管理的景观设施。取得的主要结果包括公园绿地渗透能力及渗透规律分析、室内模拟降雨下不同砂含量土壤水分入渗及贮水试验研究、昆明市园林植物树冠截留降雨及其影响因素研究、有利于雨水储存和下渗的下垫面结构模式、适于亚热带高原季风性气候的最佳雨水管理实践(BMPs)、结合景观美学和多目标管理要求的雨水管理系统布局研究。本项目对云南十多年以来的气象数据做了综合分析,针对亚热带高原季风性气候带的具体问题,提出具体雨水管理策略,具有重要科学意义。