地面坡度对草坪径流的影响试验研究

城市草坪绿地和暴雨较多的地区的绿地上产生的径流是一项不容忽视的水源。为了深入理解城市绿地集雨保水的水文机制,充分利用绿地降雨,建立草坪绿地雨水收集系统,充分挖掘绿地雨水资源潜力,本文对草地3个坡度(0%,10%和20%)的降雨、产流进行观测,分析了不同坡度和降雨特征变化下的径流差异,同时分析了不同坡度裸露地上径流的变化以及不同坡度生物量随时间的变化。另外,草坪临界产流降雨量是认识草坪绿地降雨径流过程的一个重要参数,也是认识草坪绿地雨水收集利用潜力、设计绿地雨水收集系统的重要参数。本文通过在北京市丰台区绿源公园2006年的降雨-径流观测试验,针对4种草坪地面坡度的降雨径流观测,确定草坪绿地临界产流的降雨量阈值。主要研究结果如下: 1.草地、裸露地径流效率随着坡度升高而增加,不同坡度间差异性显著;裸露地与草地的径流具有显著的差异性;草地径流受降雨强度(I)、最大30 min降雨强度(I30)和综合降雨指数(PI30)的显著影响,各因素决定系数不同,影响系数次序为PI30>I30>I。而裸露地受降雨量(P),I30,和PI30的影响显著,影响系数次序为PI30>I30>P。随着降雨量、降雨强度、最大30 min降雨强度、综合降雨指数等的增加,坡度越大径流效率增长率越大,而且裸露地小区径流效率增长率明显高于草地。 2.提出了草地、裸露地的径流模型,通过模型分析草地、裸露地径流主要受降雨综合指数和坡度的影响,而且产流效率与降雨综合指数和坡度呈正相关。对于草地,径流受综合降雨指数影响大于坡度,而裸露地受综合指数影响小于坡度。 3.坡度为0%、5%、10%以及20%的草坪绿地,其临界产流的降雨量为9.5 mm。 4.草坪地上、地下生物量随坡度上升降低,而根冠比与坡度没有显著性差异。对于不同草坪覆盖度、不同坡长、不同雨前含水量以及其他绿地类型条件下的径流特性,以及不同草坪覆盖度,雨前含水量下草坪临界产流的降雨量还需要进一步试验分析研究。