海綿城市水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案

一、海綿城市的介紹

海綿城市指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路、綠地和水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透和自然凈化的城市發(fā)展方式。

二、海綿城市建設(shè)中水循環(huán)

如上圖所示，海綿城市的建設(shè)中，水的主要來(lái)源為降雨，而海綿城市的目的是控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透和自然凈化；降雨到地面的水有以下幾個(gè)去向：A、下滲進(jìn)入土壤中；B、無(wú)法及時(shí)下滲的水，形成地表徑流進(jìn)入河道、湖泊、濕地等。

三、海綿城市中，水循環(huán)的整個(gè)過(guò)程監(jiān)測(cè)

A、水的來(lái)源是降雨，所以我們通過(guò)雨量站或者氣象站，監(jiān)測(cè)降雨量

B、地表沒(méi)有下滲的水，會(huì)形成地表徑流。通過(guò)設(shè)計(jì)，讓徑流的水匯集到開(kāi)放式水渠或者雨水管道，終流入河流或者市政的雨水管道。我們通過(guò)監(jiān)測(cè)水渠或者雨水管道中的流量，來(lái)監(jiān)測(cè)徑流量。

C、進(jìn)入湖泊、濕地、河道的水。湖泊和濕地留存通過(guò)監(jiān)測(cè)水位，來(lái)計(jì)算水的留存量；河道可以通過(guò)測(cè)水位和流速，來(lái)計(jì)算河道的流量，從而計(jì)算從河道里流走的水量

D、下滲進(jìn)土壤中的水，這個(gè)也海綿城市的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)土層結(jié)構(gòu)的改造，增加滲透能力，讓更多的水滲入土壤中。這部分水可以通過(guò)土壤水分傳感器或者蒸滲的方式來(lái)監(jiān)測(cè)。

E、土壤、濕地、湖泊等中的水，又會(huì)通過(guò)蒸發(fā)、植物的利用，而被消耗掉。我們可以通過(guò)監(jiān)測(cè)植物的蒸騰量、監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量、土壤水分來(lái)監(jiān)測(cè)水分的消耗。

F、水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，整個(gè)海綿城市都是圍繞水來(lái)建設(shè)的，所以我們有必要監(jiān)測(cè)水質(zhì)的狀況。河道、湖泊等有積水的地方，可以通過(guò)水質(zhì)探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況。也可以通過(guò)水采樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的水質(zhì)分析。土壤中的水，通過(guò)土壤溶液采樣的辦法，采集水樣，帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

理想狀態(tài)下陸地水平衡公式：

單位面積降雨量 = 單位面積地表徑流量 + 單位面積下滲水量 + 其他（淤積等）

蒸發(fā)量 =  土壤中水分減少量 + 植物消耗量 + 其他 

四、監(jiān)測(cè)設(shè)備

1、降雨監(jiān)測(cè)

方案一     小型氣象站監(jiān)測(cè)降雨量

自動(dòng)氣象站

小型氣象站

方案二   雨量監(jiān)測(cè)站

自記錄雨量監(jiān)測(cè)站

2、地表徑流監(jiān)測(cè)

方案一   監(jiān)測(cè)開(kāi)放式水渠的流量

①通過(guò)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)堰口的水位，來(lái)計(jì)算流量（如：建設(shè)三角堰、巴歇爾槽等），如圖一

6541水位監(jiān)測(cè)儀

②通過(guò)大型翻斗來(lái)計(jì)量流量，如圖二

③通過(guò)監(jiān)測(cè)水位和流速計(jì)算流量（超聲多普勒流量監(jiān)測(cè)），如圖三

方案二    監(jiān)測(cè)雨水管道流量

通過(guò)監(jiān)測(cè)水位和流速計(jì)算流量（超聲多普勒流量監(jiān)測(cè)）

3、湖泊、濕地水位監(jiān)測(cè)，計(jì)算蓄水容量

方案一   浮子水位計(jì)

6541水位監(jiān)測(cè)儀 

方案二  雷達(dá)水位計(jì)

方案三  壓力式水位計(jì)

4、河道流量監(jiān)測(cè)

方案一   小流域流量監(jiān)測(cè)（超聲多普勒流量監(jiān)測(cè)）

方案二   比較寬的河道，大河道、流量監(jiān)測(cè)（雷達(dá)流速流量監(jiān)測(cè)）

5、下滲水監(jiān)測(cè)（下滲水量和入滲效率監(jiān)測(cè)）

蒸滲系統(tǒng)

   蒸滲系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)，下滲水量、蒸發(fā)量、不同土層的含水量。在海綿城市的建設(shè)中，我們可以通過(guò)在有代表性的地點(diǎn)，安裝蒸滲監(jiān)測(cè)設(shè)備，在蒸滲桶中，填入同樣結(jié)構(gòu)的土壤。

通過(guò)對(duì)蒸滲系統(tǒng)的下滲水監(jiān)測(cè)，推算同一環(huán)境下的下滲水流量。

SS-ES03小型土壤蒸滲測(cè)量系統(tǒng)

6、蒸發(fā)量監(jiān)測(cè)

方案一    蒸滲系統(tǒng)（蒸滲系統(tǒng)可以用于監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量）

SS-ES03小型土壤蒸滲測(cè)量系統(tǒng)

方案二   蒸發(fā)站

方案三    氣象站（通過(guò)氣象數(shù)據(jù)計(jì)算日蒸發(fā)量）

7、水質(zhì)監(jiān)測(cè)

方案一   河道、湖泊、濕地等實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)

在線水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

方案二   河道、湖泊、濕地等，自動(dòng)水采樣，實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析

方案三   土壤中的水質(zhì)測(cè)量

土壤溶液取樣器