北京绿色屋面节水灌溉技术初探.pdf

北京绿色屋面节水灌溉技术初探 汪慧贞 1 王荣斌 2 穆华英 1 1. 北京建筑工程学院, 北京 100044; 2. 二十一冶建设有限公司, 兰州 730000 摘要 绿色屋面是城市绿化的重要组成部分。 对于象北京这样的缺水城市, 绿色屋面的节水灌溉不容忽视。 使用节 水灌溉技术、优化灌溉水源配置、根据土壤含水率科学确定灌水定额等措施可减少城市绿色屋面的耗水量。 关键词 绿色屋面 灌溉 节水 1 概述 绿色屋面是指在高出地面以上 ,周边不与自然土 层相连接的各种建筑物、构筑物等的顶部以及天台、 露台上的绿化 [ 1] 。绿色屋面的建设不仅是节约城市 土地 、 开拓城市空间 、 美化城市的有效途径,还能调节 城市温度 、 湿度 ,净化城市大气环境 ,减小城市热岛效 应。因此, 绿色屋面是城市发展的产物 , 也是实现城 市可持续发展的必要措施 [ 2,3] 。2005 年是北京市屋 顶绿化推广年, 在这 1 年中北京完成了 13 万 m 2 的空 中花园。目前北京市已有绿色屋面几百处,其总面积 超过 60万 m 2 。 北京是一个严重缺水的城市, 水资源危机已成为 影响和制约首都经济发展的主要因素之一 。绿色屋 面的植物由于所处环境的特殊性, 较地面植物消耗更 多水分 ,而除了降雨之外它没有其它可得的自然水 源,只能依靠人工灌溉。因此对于北京这样的缺水城 市,在提倡屋面绿化的同时 ,也必须注意其节水灌溉 技术 。要科学地确定绿色屋面的需水量 ,再根据降雨 情况, 在保证绿色屋面观赏价值的前提下 ,得出所需 人工灌溉水量。 2 绿色屋面灌水定额与土壤含水率的关系 2. 1 土壤含水率 土壤含水率是指一定深度处土壤中所含水分的 质量与土壤干质量的比值 ,常用烘干称重法测定 [ 4] 。 本研究调研了北京市 25 处绿色屋面, 从中筛选 出4 处 屋面 a 、 b、 c 、 d 有代表性且维护管理较为正规 的绿色屋面 ,对之进行了土壤含水率测定试验 ,试验 场地概况及测得的土壤含水率见表 1。 2. 2 灌水定额的确定 灌水定额是指一次浇灌时单位面积上的灌水量 L 次 m 2 或 mm 其计算公式为 m 1 000Hr β1-β2 η 1 式中 m 灌水定额 L 次 m 2 或mm ; H 计划湿润土层深度 m ; r 土壤密度 g cm 3 ; β1、β2 分别为土壤含水率的上、 下限 ; η 灌溉水的利用系数 , 喷灌时 η0. 8 ～ 0. 9 风速低于 3. 4 m s 或 η 0. 7 ～ 0. 8 风速 3. 4～ 5. 4 m s 表 1 实验点概况 项目屋面a屋面b屋面 c屋面d 土地类型腐殖土加烧结土无机超轻基质土 田园土、草炭土草炭土 土地厚度 c m2010～ 3025～ 4015～ 20 所在层数12734 植被种类冷季型草、灌木冷季型草、佛甲草冷季型草冷季型草 建筑物类型饭店机关社区办公楼 灌溉前土地含水率 20～ 3050～ 10030～ 4020～ 30 灌溉后土地含水率 50～ 60120～ 18040～ 5030～ 40 根据浇灌前后的含水率可计算得灌水定额,在实 际中按灌水定额浇灌即可做到 需多少水 ,给多少水, 以杜绝浪费 。以绿色屋面 c 为例, 据水表读数测得其 2005年 9 月份实施的灌水定额为 17. 7 L 次m 2 。 若浇灌前后土壤含水率分别设定为 35和 45, 测 得土壤干密度为550 kg m 3 ,计划湿润土层深为15 cm, η取 0. 8, 据公 式 1 可 计算 得 灌水 定额 m 为 10. 3 L 次 m 2 。 因此推断屋面 c 的实际灌水量超过 了其需水量 ,应适当减少以达到节水的目的。 3 灌水定额的影响因素 3. 1 绿色屋面及其植被种类 绿色屋面可分为简式绿化和花园式绿化 [ 1] 。简 式绿化是指栽种低矮灌木或草坪 、地被植物 ; 不设置 园林小品等 ; 一般不允许非管理维修人员活动的简单 绿化 。花园式绿化与简式绿化的区别在于栽培小型 95 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 乔木等以形成植物群落复层结构 ; 设置园路 、 座椅和 园林小品 ; 提供游人游览及休憩空间。 北京的简式绿化屋面多种植佛甲草 ,它具有很强 的抗旱性 ,只需在极端干旱及长时间无降雨的情况下 进行适量浇灌。花园式绿色屋面为保证观赏效果多 种植冷季草 ,它需水量较高 ,因此花园式绿色屋面灌 水定额也相对较高。 3. 2 土壤性质 绿色屋面可采用不同性质的土壤, 土壤厚度也可 不同, 如表 1 中屋面 b 采用无机超轻基质土 ,其空隙 率约为 70,保水性能好, 浇灌后含水率可达 180。 屋面 a、 b 、d 则采用有机基质改良土, 其空隙率约为 50,保水性能稍差 。 在植被、 土壤性质相同的条件下,若土壤厚度大, 其保水性能也相应较好。如表 1 中的 c 和 d 屋面 ,主 要均使用草炭土 ,但因厚度不同, 浇灌后的含水率也 有差别。 3. 3 气候条件 降雨量、 温度、 湿度、光照时间等气候因素对灌水 定额有较大影响 。如降雨量多 ,被屋面植被和土壤截 流保存在土壤中的水量也大, 相对灌水量就可减少。 又如建筑物较高 ,四周遮挡物就少 ,光照时间长,灌水 量也就相应增大 。 4 绿色屋面节水灌溉技术 4. 1 优化水源配置 为节水,应优先选用雨水或再生水作为绿色屋面 的灌溉水源 。当然 ,还应进行经济技术比较 ,即计算 中水制水成本及雨水利用成本 ,再将之与自来水水价 作比较后选用最经济者作为灌溉水源。 如屋面 b 选用雨水作为灌溉水源,在屋面和地下 室各设一储水池以存放雨水。北京市另有不少绿色 屋面选用中水作为水源, 直接从已有的中水系统中取 水灌溉。 4. 2 灌溉技术选择 目前北京绿色屋面多用人工灌溉并由管理人员 凭经验确定灌溉水量 ,因此不可能做到均匀布水及节 水。简式绿化屋面因多种植贴近地面生长的佛甲草, 较适宜使用滴灌方式 ; 花园式屋面因植物种类不同、 高矮层次不齐, 宜使用喷灌 、 微喷灌或滴灌与滴灌相 结合的综合灌溉方式 。现在还出现了一种较新的节 水灌溉技术 渗灌 , 它与滴灌相似 ,但以埋在地下 的渗头代替滴灌的滴头以减少水分的无效消耗 [ 5] 。 2005 年 5 月北京市政府颁布了地方标准 DB11 T281 -2005 屋顶绿化规范 , 对北京市绿色屋面的类 型、 植被种类、 绿化技术等作出了规定,但在此规范中 未提及绿色屋面的灌溉设施、水源配置、灌溉水量等。 另一北京市地方标准 DB11 T349- 2006 草坪节水灌 溉技术规定仅适用于地面草坪, 但地面草坪与屋面 绿化有较大差别 ,有关地面草坪的规定不能套用于绿 色屋面。因此建议跟上绿色屋面发展的步伐 ,尽快制 订有关北京市绿色屋面节水灌溉的规定 。 5 结论 绿色屋面有多重功能 ,但在推广应用中应注意节 水灌溉。通过土壤含水率测定 ,可科学地确定其灌水 定额。同时还应选用滴灌、喷灌、微喷灌或渗灌等节 水灌溉技术和优化配置水源, 尽量利用雨水和再 生水 。 在此要说明的是因时间及条件限制 ,数据样本量 不够充足。还需进一步收集资料,取得绿色屋面节水 灌溉的各种参数 ,以在保证其功能的前提下 ,达到节 水的目的。 参考文献 [ 1] 北京市地方标准屋面绿化规范 . DB11 T281 -2005. 京市质量技 术监督局. [ 2] 沐徽, 苏兴. 阳台及屋顶绿化. 成都 四川科学技术出版社. [ 3] 金磊. 造福城市的屋顶花园. 城市开发,2001, 10 53-55. [ 4] 土壤水分测定方法 GB7172 -87. 中国农业标准汇编. 北京 标准 出版社. [ 5] 胡毓骐. 谈节水灌溉技术. 科学中国人,1999, 3 8 -10. 作者通讯处 汪慧贞 100044 北京市西城区展览馆路 1号 北京建 筑工程学院 电话 010 68322128 2006- 07-25 收稿 欢迎订阅环境工程杂志 邮发代号 82 -64 96 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 CLEAN PRODUCTION OF PTA EQUIPMENTLi Xiaohong Ding Yi Zhang Yanqiu 83 Abstract Through implementation of clean production including three wastes treatment, resource s integrative utilization and re of production process of terephthalic acid PTA equipment, it makes environmental targets come into reality ;and preferable environmental, economical and social benefits are also obtained. Keywords PTA equipment, three wasters treatment, resource integrative utilization, re of production process the CIIE process with aeration is better than that without aeration. Keywords dyeing wastewater, catalystic iron inner electrolysis, aeration no aeration and test NOVEL CONCENTRATED COMBUSTION AND ITSAPPLICATIONINTREATMENT OF ALCOHOL WASTEWATERLi Shengchao Liu Minghua Pan Zhengxian 90 Abstract By analyzing the characteristics of alcohol wastewater and the common problems existing in concentrated combustion s, a novel concentrated combustion, in which flash vaporation and concentration with high flow-rate, large -volume, high vacuum and alternative spurting and combustion of concentratedwastewater, was used to treat alcohol wastewater. Meanwhile, a U -tube fly ash settlerwas designed to avoid ash blockage. The project practice showed that CODCrremoval rate of alcohol wastewater can reach 99 . 96, and zero-emission of organic wastewater can also be realized. Keywords alcohol wastewater, concentrated and combustion IN -SITU RESTORATION TECHNOLOGY OF GROUNDWATER POLLUTION Li Jinying Tong Yuanqing Cai Wutian et al 92 Abstract The in -situ restoration technology of groundwater pollution is economical and convenient. Researches have shown that the technology can effectively eliminate the heavy metals and organic contaminants in groundwater. It is summarized the development of research and practical application in eliminating contaminants, and analyzed concisely the shortcomings of the technnology and its vast range of prospects. Keywords groundwater, empoison, in -situ restoration and PRB INITIAL APPROACH TO WATER -SAVING IRRIGATION TECHNOLOGY OF GREEN ROOFS IN BEIJINGWang Huizhen Wang Rongbin Mu Huaying 95 Abstract Green roofs are an important part of an urban afforestation. The water -saving irrigation of green roofs is very important to water deficient cities, such as Beijing etc. The water consumption of green roofs in a city can be decreased by water -saving irrigation technology, optimal allocation of irrigationwater resources, as well as determining the rated water according to the water content of a soil. Keywords green roof, irrigation andwater -saving Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj . cn. net hjgc mail . yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 6, Dec . , 2006