屋顶绿化雨水截留效应研究

苗木网　发布于2013/9/10

:摘要：本研究表明：如果现有建筑平屋顶的30%进行屋顶绿化，则截流雨水总量可达1,260万T/年，将占到北京规划市区内建筑平屋顶径流雨水总量4,200万T/年的30%。屋顶绿化截流的雨水，不但可以节省屋顶绿化自身灌溉用水量的50％，而且可以减少城市污水处理量节省污水处理费用和缓解城市雨洪压力。

关键词：屋顶绿化截流雨水城市污水处理缓解城市雨洪压力

作者：韩丽莉等

1.研究的目的意义

就裸露建筑平屋顶而言，城市降水除部分蒸发外，80%的雨水汇入城市地下管网，与其他污水混合排出，对市政排水管线造成很大压力。而当强降雨大于市政排水设施的承受极限时，就会导致严重的城市雨洪压力。课题组通过对2002年北京城市现状遥感影像进行抽样分析，估算出北京规划市区1097km2内现有建筑平屋顶约7000ha。利用屋顶绿化截留雨水，可以缓解城市雨洪压力，本项目开展这方面研究。

2.试验材料与方法

2.1．材料

2.1．1．基质

①无机基质宝绿素（北京丽泓世嘉屋顶绿化科技有限公司提供）；

②有机基质（园林科学研究所配制，田园土3:陶粒0.5:草炭土2.5:蛭石3:珍珠岩1）；

2.1．2．其它材料

排水材料：滤水棉(150g/m2)和排水板（25cmx25cm）各18块；

集水盆：φ35cm、h25cm塑料集水盆18个；

容器：φ20cm、h35cm无底PVC桶定做18个；

花洒喷壶1个；⑥1000ml量筒1个、取样器（φ20cm、h30cm）定做1个；

2.2.试验时间

2006.1.31~2.15，划分0～3天，4～7天，8～15天3个自然蒸发间隔段共计15天。

2.3.方法步骤

①用取样器分别取等体积（松散状态体积，取量为1300ml）的有机基质和无机基质测样各9份，分别装入无底PVC桶内，并进行标记；

②将标记后的无底PVC桶分别安放在铺设有滤水棉的排水板上(尺寸25cmx25cm)，并将其分别置于塑料集水盆内。

③取等量的水均匀到入各基质中，待水饱和后，测量渗出的多余水分。

④将无机基质、有机基质测样各分3部分，每部分3个样，分别在3天、7天、15天等量注水，待水饱和后，测量渗出的多余水分。

3.结果与分析

3.1．结果

表2-13为无机基质和有机基质不同间隔日期蓄水量的对比测定结果。

3.2．分析

由表2-13无机基质和有机基质蓄水量的对比测定结果分析，按照1m3种植基质推算可知：

3.2.1.在干燥松散状态下，无机、有机基质的蓄水量基本相同；无机基质7天之后水分蒸发量达到63％，15天之后水分蒸发量达到81％，由此推算，无机基质覆土绿化应考虑在15天左右进行补水；有机基质7天之后水分蒸发量达到33％，15天之后水分蒸发量达到64％，由此推算，有机基质覆土绿化应考虑在20天左右进行补水，此结论可作为屋顶绿化日常养护管理的参考依据；

3.2.2.按屋顶绿化覆土厚度平均30cm推算，屋顶绿化最大截水量为0.1T/㎡，核算一次可截留雨水100㎜/次。根据1991～2000年北京市气象数据统计，6、7、8月降水量平均为71.4㎜、203㎜、141㎜，合计约为415㎜。再按照北京年降水量600㎜进行估算，6、7、8三个月的集中降水量占全年降水量的70％，其余月份降水量占全年降水量的30％，该部分降水可基本被屋顶绿化截留；6、7、8月的集中降水中，一次性降水量超过100㎜的频数约为1~3次，可推测截留6、7、8月总降水量的50％，占全年降水量的34.6％，由此推断，在正常年份，平均覆土厚度300㎜的花园式屋顶绿化可截留年降水量的64.6％，而平均覆土10㎝的简单式屋顶绿化可截留年降水量的21.5％；花园式和简单式屋顶绿化平均可截留年降水量的43.1％。

4．结论

4.1.北京规划市区内建筑平屋顶径流雨水总量可达4,200万T/年

按照北京地区年降水量600㎜测算，通过北京规划市区内现有建筑平屋顶7000ha径流的雨水总量可达4,200万T/年；

4.2.屋顶绿化可截流雨水总量达1,260万T/年

如果现有建筑平屋顶拿出30%进行屋顶绿化，则可截流雨水总量达1,260万T/年，等于减少城市污水处理量1,260万T/年，大大节省污水处理费用，缓解了城市雨洪压力。

4.3.屋顶绿化节省灌溉用水量50％

北京城区绿地灌溉平均用水量0.68T/㎡•年，由此推算屋顶花园灌溉用水量应不少于0.68T/㎡•年，如果按照屋顶绿化平均可截留年降水量43.1％推算，通过雨水蓄存技术（设置蓄水池等），屋顶绿化自身灌溉用水可节省0.34T/㎡•年，大约占屋顶绿化年总灌溉需水量的50％。-> (苗木百科知识)