徐田婧, 彭立華,*, 楊小山, 何云菲, 姜之點(diǎn)

1 南京工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院,南京 211816 2 南京工業(yè)大學(xué)綠色建筑與生態(tài)城市實(shí)驗(yàn)室,南京 211816

全球氣候變化加劇了暴雨發(fā)生的頻率與強(qiáng)度,快速城市化引起地表水文循環(huán)過程改變,兩者共同作用使得城市內(nèi)澇問題日益突出。城市硬質(zhì)地面阻礙了雨水截留與下滲,將其轉(zhuǎn)化為可滲透性生態(tài)鋪裝是減少暴雨徑流、緩解內(nèi)澇的有效途徑。建筑屋面約占城市不透水地面的40%—50%[1],實(shí)施屋頂綠化能夠充分利用閑置空間對(duì)治暴雨內(nèi)澇,促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

國(guó)內(nèi)外針對(duì)綠化屋頂水文效應(yīng)的定量研究主要基于野外實(shí)驗(yàn)觀測(cè)方法獲取降雨事件中的雨量和徑流量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),重現(xiàn)降雨-滯蓄-徑流過程,揭示產(chǎn)流及洪峰延緩效應(yīng),探索關(guān)鍵影響因子。由于研究區(qū)降雨特征及植被土壤性質(zhì)不同,文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的綠化屋頂徑流效應(yīng)之間存在較大差異,徑流削減率從10%到100%不等[2- 9],洪峰流量可降低18%—100%[1,8-10],產(chǎn)流出現(xiàn)時(shí)間延遲5—130 min[11-12],洪峰延遲3—55 min[8-9,13],雨量、雨強(qiáng)、土壤深度及前期土壤濕度是影響徑流削減效益的關(guān)鍵因子[3,13-15]。因此,單個(gè)研究結(jié)果不具有普適性,針對(duì)特定氣候區(qū)及綠化類型開展專門研究對(duì)指導(dǎo)當(dāng)?shù)匚蓓斁G化實(shí)踐及雨洪管理具有重要意義。

由于建筑屋面排水系統(tǒng)復(fù)雜,實(shí)時(shí)觀測(cè)徑流量難度較大,大多數(shù)研究采用定時(shí)收集排水管下落雨水并根據(jù)重量或水位推算徑流深度[13-14],或采用自制綠化屋面微模型替代現(xiàn)實(shí)綠化屋頂?shù)姆椒ㄒ院?jiǎn)化觀測(cè)[16-20],前者費(fèi)時(shí)費(fèi)力,難以獲得長(zhǎng)時(shí)間序列觀測(cè)數(shù)據(jù),后者存在尺度上推等不確定性問題。水文經(jīng)驗(yàn)方程的引入可彌補(bǔ)上述觀測(cè)實(shí)驗(yàn)缺陷,且能分拆植被、土壤截留及蒸發(fā)等各個(gè)部分對(duì)徑流削減的貢獻(xiàn),有助于了解水文效應(yīng)形成機(jī)制,因此,基于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的經(jīng)驗(yàn)方程法在大面積綠化屋頂徑流削減效應(yīng)研究中得到廣泛應(yīng)用[21-23]。

SCS-CN模型是由美國(guó)農(nóng)業(yè)部水土保持局(USDA-SCS)開發(fā)的用于流域徑流量估算的水文經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、物理概念明確、所需參數(shù)少等特點(diǎn)。該模型假定流域降雨-徑流關(guān)系與徑流曲線數(shù)(CN)有關(guān),CN值又由植被覆蓋、土壤質(zhì)地及入滲能力、前期土壤濕度等下墊面特征綜合決定,取值介于0—100之間,CN值越高,徑流系數(shù)越大。SCS基于對(duì)美國(guó)植被土壤特征的大量研究建立了CN值檢索表,為SCS-CN模型的廣泛應(yīng)用提供了參數(shù)依據(jù),但由于CN值具有時(shí)空變化特征,在實(shí)際應(yīng)用過程中進(jìn)行參數(shù)區(qū)域化是保證模擬結(jié)果可靠性的重要環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)特定流域及地表覆蓋的CN取值做過大量研究[24-27],然而,目前針對(duì)綠化屋頂這種特殊下墊面類型的研究較少。

亞熱帶季風(fēng)區(qū)夏熱冬冷,降雨豐富且存在明顯的季節(jié)分布規(guī)律,以南京為例,基于全年觀測(cè)數(shù)據(jù)及屋頂水量平衡經(jīng)驗(yàn)方程,分析簡(jiǎn)易型和花園型兩種典型綠化屋頂?shù)膹搅飨鳒p效應(yīng)及其隨季節(jié)、雨型的變化規(guī)律,探討關(guān)鍵影響因子,基于全年降雨-徑流數(shù)據(jù)反推CN值,比較綠化屋頂與其他地表覆蓋類型的徑流削減效果,并為大尺度(流域或集水區(qū))屋頂綠化水文效應(yīng)分析提供關(guān)鍵輸入?yún)?shù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地

南京氣候四季分明,夏熱冬冷,年最高氣溫39.7 ℃,最低氣溫-13.1 ℃,由于地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),降水豐富但不均勻,年平均降雨量約1200 mm,但70.6%的降雨量集中在5—9月汛期[28],期間臺(tái)風(fēng)暴雨頻發(fā),城區(qū)積水內(nèi)澇嚴(yán)重,給城市生產(chǎn)生活造成諸多不利影響,亟需有效的雨洪管理措施。本研究實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地位于南京市棲霞區(qū)紫東國(guó)際創(chuàng)意園,園區(qū)以商業(yè)辦公建筑為主,大部分建筑屋頂已實(shí)施綠化,總面積達(dá)3.6 hm2。選擇簡(jiǎn)易型(B3)和花園型(F4)兩個(gè)綠化屋頂開展觀測(cè)實(shí)驗(yàn)(圖1),兩個(gè)綠化屋頂與建筑同步規(guī)劃建設(shè),確保屋頂荷載滿足綠化要求。B3土壤基質(zhì)淺,種植南方地區(qū)屋頂綠化最常見的佛甲草；F4土壤基質(zhì)厚,能支撐小喬木、灌木和草本多層植被結(jié)構(gòu),生物量豐富(表1)。兩個(gè)綠化屋頂自下而上包括原有建筑屋面、防水層、防根層、蓄排水層、過濾層、基質(zhì)層及植被層(圖2)。

圖1 兩個(gè)綠化屋頂實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地基本情況Fig.1 Site characteristics of the two experimental green roofs

實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)間為2016年12月8日至2017年12月7日,期間兩個(gè)屋頂植物生長(zhǎng)狀態(tài)良好,覆蓋度接近100%。首先在B3屋頂上設(shè)置自動(dòng)氣象站觀測(cè)太陽(yáng)輻射、雨量、風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度,提供兩個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的背景氣象信息；其次,測(cè)量B3和F4的土壤濕度,作為土壤蒸發(fā)與蓄水量的計(jì)算依據(jù)。

表1 兩個(gè)綠化屋頂實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的植被土壤特征

自動(dòng)氣象站和其他傳感器設(shè)備均放置在屋頂中心區(qū)以減少邊緣效應(yīng),傳感器的讀數(shù)間隔統(tǒng)一設(shè)定為15 min。圖2為兩個(gè)綠化屋頂縱向結(jié)構(gòu)、測(cè)量環(huán)境因子的設(shè)備名稱及型號(hào)。

圖2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地綠化屋頂縱向結(jié)構(gòu)及觀測(cè)儀器位置Fig.2 Vertical structure and sensor position of the two experimental green roofs

1.2 徑流量估算方法

根據(jù)屋頂水量平衡方程,徑流量等于降雨總量扣除植被、土壤、排水層截留雨水量及土壤水分蒸發(fā)量,計(jì)算公式如下：

Q=R-V-S1-E-S2

(1)

式中,Q為一次降雨事件的徑流量(mm),R為降雨量(mm),V為植被截留量(mm),S1為土壤截留量(mm),E為土壤蒸發(fā)量(mm),S2為排水層結(jié)構(gòu)截留量(mm)。

R通過翻斗式雨量?jī)x測(cè)量,其余參數(shù)通過經(jīng)驗(yàn)公式(2)—(6)估算,其中植被截留公式為[29]：

(2)

式中,a為葉面上平均最大持水深度(mm),取值為0.2；Veg為植被蓋度,本研究?jī)蓤?chǎng)地已實(shí)施屋頂綠化4年以上,植被覆蓋度高,故取值為1；LAI為葉面積指數(shù),根據(jù)兩個(gè)屋頂植被類型及前人測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)值范圍,確定簡(jiǎn)易型綠化屋頂LAI值為2.5[30],花園型為4.0[31-32]。

土壤截留量通過式(3)計(jì)算：

S1=ΔW1·H

(3)

蒸發(fā)量估算方法為：根據(jù)非降雨天土壤濕度日變化值,估算全年土壤日蒸發(fā)量,并統(tǒng)計(jì)春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)平均每小時(shí)蒸發(fā)量,再根據(jù)降雨發(fā)生的季節(jié)及歷時(shí)推算土壤蒸發(fā)量,計(jì)算公式如下：

(4)

E1=ΔW2·H

(5)

式中,E為一次降雨事件中綠化屋頂?shù)恼舭l(fā)量(mm),E1為非降雨天的日蒸發(fā)量(mm),W2為非降雨天每天土壤濕度減少量(m3/m3),H為土壤厚度(mm),T為降雨歷時(shí)(h)。

結(jié)構(gòu)截留主要考慮綠化屋頂排水層窩狀結(jié)構(gòu)蓄水量,根據(jù)單個(gè)窩狀的體積及分布密度,推算其最大蓄水量為4.3 L/m2,換算成深度為4.3 mm[7]。當(dāng)降雨量全部被植被和土壤截留時(shí)(R

(6)

本研究選擇暴雨、大雨、中雨和小雨共四種典型降雨分析綠化屋頂?shù)挠晁亓粜?yīng),一次降雨事件的雨量>50 mm為暴雨,25—49.9 mm為大雨,10—24.9 mm為中雨,雨量<10 mm為小雨[33]。一次降雨事件定義為連續(xù)性的、降雨停止時(shí)間間隔不超過6 h的降雨。

1.3 CN值估算方法

SCS-CN模型中CN值與降雨量(R)、徑流量(Q)的關(guān)系如下：

(7)

(8)

式中,S為潛在最大蓄水能力(mm),本研究根據(jù)全年77次降雨事件的降雨量和徑流量反推S值和CN值,再取算術(shù)平均值得到綠化屋頂?shù)腃N值[34-37]。

2 結(jié)果與分析

2.1 全年降雨事件統(tǒng)計(jì)

表2顯示,實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地全年共降雨77次,總降雨量為1307 mm。其中,小雨49次,降雨頻次最高且歷時(shí)最長(zhǎng)(326.5 h),降雨總量為188.6 mm,占全年降雨總量的14.4%；暴雨次數(shù)最少但歷時(shí)短、雨量大,6次暴雨事件歷時(shí)124 h,降雨量達(dá)674.8 mm,占全年降雨總量的51.6%；大雨和中雨降雨次數(shù)分別為6次和16次,降雨量占比分別為13.4%和20.6%。

降雨季節(jié)分布規(guī)律顯著：春季降雨次數(shù)最多,共23次,以小雨和中雨為主,無暴雨事件,降雨總量為207.8 mm；夏、秋兩季降雨次數(shù)均為21次,是暴雨的主要發(fā)生季節(jié),其中夏季降雨總量最大,達(dá)557.4 mm,秋季次之,為389.2 mm；冬季降雨次數(shù)及總量均最少,12次降雨的總雨量為152.6 mm。

表2 降雨事件的季節(jié)分布特征

2.2 徑流削減效應(yīng)

2.2.1全年總況

簡(jiǎn)易型綠化屋頂全年通過蒸發(fā)及植被、土壤、結(jié)構(gòu)截留的降雨量分別為42.6、38.4、282.8、184.7 mm,徑流量為758.5 mm,徑流削減率為42%；花園型綠化屋頂全年通過蒸發(fā)及植被、土壤、結(jié)構(gòu)截留的降雨量分別為82.8、61.2、491.2、157.8 mm,徑流量為514 mm,徑流削減率為60.7%(表3)。以上數(shù)據(jù)表明,土壤基質(zhì)層對(duì)雨水的吸收與儲(chǔ)存在綠化屋頂徑流削減效應(yīng)中發(fā)揮主導(dǎo)作用；此外,花園型綠化屋頂由于植被結(jié)構(gòu)復(fù)雜、土壤基質(zhì)深厚,因而在蒸發(fā)、截留雨水方面與簡(jiǎn)易型相比表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。

表3 兩個(gè)綠化屋頂雨水截留量、徑流量及蒸發(fā)量的季節(jié)分布規(guī)律

E：蒸發(fā)量,Evaporation；V：植被截留量,Plant interception；S1：土壤截留量,Soil retention；S2：排水層結(jié)構(gòu)截留量,Structural retention；Q：徑流量,Runoff

2.2.2季節(jié)變化規(guī)律

綠化屋頂在春、冬兩季的徑流削減效應(yīng)明顯優(yōu)于夏秋兩季：簡(jiǎn)易型綠化屋頂春、夏、秋、冬四季的徑流削減率分別為78.6%、32.9%、33.2%、47.5%,花園型屋頂分別為98%、48.1%、49.5%、84.3%。春、冬兩季以小雨和中雨為主,降雨總量小、強(qiáng)度弱、歷時(shí)長(zhǎng),雨水緩慢進(jìn)入場(chǎng)地,被植被與土壤截留后不斷蒸發(fā)到空氣中,通過徑流排出的雨量較小；而夏秋兩季暴雨事件頻發(fā),綠化屋頂在短時(shí)間內(nèi)蓄積大量雨水,使得植被、土壤、結(jié)構(gòu)層蓄水很快達(dá)到飽和,多余的水分從場(chǎng)地排出,因而徑流削減率較低。

土壤截留在四季均發(fā)揮主導(dǎo)作用(圖3),B3土壤截留占降雨量的15%—42%,F4土壤截留占比為30%—58%,最大值發(fā)生在春季,最小值在夏季或秋季；結(jié)構(gòu)截留占比僅次于土壤截留,在B3和F4場(chǎng)地分別占9%—26%和10%—21%,表明簡(jiǎn)易型綠化屋頂?shù)呐潘Y(jié)構(gòu)層發(fā)揮的作用比花園型更大；土壤蒸發(fā)量占降雨量比重略高于植被截留量,前者在兩個(gè)場(chǎng)地的占比分別為3%—6%和5%—10%,后者占比分別為2%—6%和3%—9%。

圖3 綠化屋頂水量平衡的季節(jié)變化規(guī)律Fig.3 Seasonal differences in composition of rainwater retention, evaporation and runoff

2.2.3隨雨型變化規(guī)律

徑流削減率隨降雨量增加呈遞減趨勢(shì),簡(jiǎn)易型綠化屋頂全年對(duì)暴、大、中、小雨的徑流削減率分別為14.6%、38%、73.1%、99.1%,花園型屋頂分別為30.6%、91.4%、90.1%、97.8%。花園型屋頂?shù)膹搅飨鳒p優(yōu)勢(shì)在中雨、大雨和暴雨條件下表現(xiàn)突出；小雨時(shí),由于兩類綠化屋頂幾乎可以截留全部降雨,差距較小。

徑流削減各部分占比也隨降雨量大小而發(fā)生變化(圖4),其中土壤截留在大部分降雨條件下占主導(dǎo)作用,B3土壤截留在中雨時(shí)占比最高(43%),暴雨時(shí)最小(9%)；F4土壤截留在大雨時(shí)占比最高(72%),小雨時(shí)最小(19%)。植被截留與土壤蒸發(fā)量隨雨量增加而減少,小雨時(shí)B3場(chǎng)地兩者分別占降雨總量的13%和10%,F4場(chǎng)地分別占21%和19%,暴雨時(shí)兩場(chǎng)地植被截留和土壤蒸發(fā)量均降到5%以下。結(jié)構(gòu)截留隨雨量增大而減小,在小雨時(shí)占比甚至高于土壤截留量,B3和F4達(dá)到了39%,暴雨時(shí)降到4%。

圖4 綠化屋頂水量平衡隨雨型變化規(guī)律Fig.4 Composition of rainwater retention, evaporation and runoff for different rainfall types

2.3 徑流削減率與環(huán)境氣象因子的相關(guān)性分析

采用Pearson相關(guān)分析研究徑流削減率與初始土壤濕度、降雨量、降雨強(qiáng)度、大氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速及太陽(yáng)輻射等環(huán)境氣象因子之間的關(guān)系(表4)。

表4 徑流削減率與環(huán)境氣象因子之間的相關(guān)性分析

**表示顯著水平P≤0.01,*表示顯著水平0.01

綠化屋頂徑流削減率與降雨量、降雨強(qiáng)度及相對(duì)濕度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P< 0.01),植被與土壤對(duì)徑流的削減是有限的,降雨量超過閾值時(shí),多余雨水全部以徑流形式排出,因而雨量越大,徑流削減率越低；降雨強(qiáng)度越大,短期內(nèi)進(jìn)入植被土壤的雨量越多,重力作用導(dǎo)致大量雨水迅速排出,整體徑流削減率越小。初始土壤濕度與徑流削減率在簡(jiǎn)易型綠化屋頂存在顯著負(fù)相關(guān),而與花園型屋頂?shù)南嚓P(guān)性不顯著,可能的原因?yàn)?簡(jiǎn)易型屋頂土壤深度僅為50 mm,前期土壤濕度對(duì)其蓄水能力有決定作用,而花園型屋頂土壤厚度達(dá)350 mm,前期土壤濕度對(duì)截蓄雨水能力影響有限。大氣溫度、太陽(yáng)輻射和風(fēng)速等微氣候因子雖影響土壤與植被的蒸發(fā)蒸騰速率,但因蒸發(fā)量占比較小,因而這些因子與整體徑流削減率之間的相關(guān)性不顯著。

2.4 CN值估算

圖5顯示,簡(jiǎn)易型綠化屋頂CN值的變化范圍是75—99,平均值為92,其中最小值75出現(xiàn)在夏季的中雨事件(R=16.8 mm),最大值99出現(xiàn)在夏季的小雨事件(R=0.4 mm)；花園型屋頂CN值的范圍是59—99,平均值為88,且CN值在暴雨和大雨條件下均低于簡(jiǎn)易型屋頂,徑流削減優(yōu)勢(shì)突出,而在小雨和中雨事件中可能高于后者,優(yōu)勢(shì)不明顯。盡管兩個(gè)綠化屋頂在小雨時(shí)徑流量很低,但計(jì)算得到的CN值往往高于平均值,說明SCS-CN模型在小雨條件下的徑流計(jì)算誤差相對(duì)較大,Fassman-Beck等[38]建議在降雨量高于2 mm的條件下使用SCS-CN估算綠化屋頂徑流削減效應(yīng)較為適宜,與本研究結(jié)論具有一致性。

圖5 全年降雨事件的降雨量-徑流量數(shù)據(jù)及CN等值線分布Fig.5 Paired rainfall-runoff data and associated CN values for the 77 rainfall events

國(guó)外多名學(xué)者對(duì)簡(jiǎn)易型綠化屋頂?shù)腃N值做過估算,基于不同氣候區(qū)與植被土壤特征的計(jì)算結(jié)果顯示,綠化屋頂?shù)腃N值介于80—96之間(表5),本研究計(jì)算結(jié)果也落在此區(qū)間之內(nèi)。國(guó)內(nèi)學(xué)者采用SCS-CN模型估算了不同土地覆蓋類型的CN值,如李常斌等[35]、史培軍等[21]、魯華鋒[27]估算草坪的CN值或區(qū)間分別為73.6、36—80和39—89,均小于本研究簡(jiǎn)易型綠化屋頂?shù)腃N值；魯華鋒[27]同時(shí)估算出喬灌草混合種植區(qū)的CN值范圍為32—86,也低于本研究花園型綠化屋頂?shù)腃N值。與地面綠化形式相比,綠化屋頂土壤基質(zhì)較淺,且下層與建筑相連,水文過程有較大區(qū)別,CN值計(jì)算結(jié)果表明,在植被結(jié)構(gòu)相同的條件下,綠化屋頂?shù)膹搅飨鳒p效應(yīng)顯著低于地面綠地。

表5 國(guó)外有關(guān)綠化屋頂CN值的研究文獻(xiàn)及結(jié)論

3 結(jié)論與討論

本研究基于野外觀測(cè)數(shù)據(jù)與水量平衡方程估算徑流量,分析兩個(gè)典型綠化屋頂?shù)膹搅飨鳒p效應(yīng)及其與環(huán)境氣象因子之間的相關(guān)關(guān)系,并采用降雨量-徑流量數(shù)據(jù)反推綠化屋面的CN值。與以往基于少數(shù)降雨事件的研究相比,全年觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠消除季節(jié)、雨型、前期土壤濕度等因素造成的徑流削減率估算的不確定性,反映綠化屋頂長(zhǎng)期滯蓄效果。

研究結(jié)果表明,簡(jiǎn)易型、花園型綠化屋頂?shù)娜陱搅飨鳒p率分別為42%和60.7%,CN值分別為92和88,與具有相同植被屬性的地面綠地相比,綠化屋頂?shù)腃N值偏高,徑流削減效益偏低。然而,對(duì)于用地緊湊的城市中心區(qū)來說,增加地面綠化較為困難,考慮到傳統(tǒng)不透水屋面(CN=98)占城市地表面積之大,屋頂綠化不失為緩解城市暴雨內(nèi)澇的一項(xiàng)重要策略。以南京為例,其主城區(qū)總面積為636 km2,建筑密度約15%[39],若60%的屋面實(shí)施綠化,按公式(7)和(8)推導(dǎo),簡(jiǎn)易型和花園型兩種情景可減少全年暴雨徑流總量2.8 × 107m3和4.2 × 107m3,分別相當(dāng)于5.6和8.4個(gè)玄武湖的庫(kù)容量,效果非?？捎^。

在徑流削減效應(yīng)中,土壤基質(zhì)層對(duì)雨水截留起主導(dǎo)作用,簡(jiǎn)易型和花園型綠化屋頂土壤截留量分別占徑流削減總量的52%和62%,表明以雨洪管理為導(dǎo)向的屋頂綠化實(shí)踐過程中,需重點(diǎn)關(guān)注土壤因素,如厚度、成分及質(zhì)地等。本研究實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的土壤基質(zhì)成分包括園土、泥炭土、珍珠巖、陶粒、蛭石,屬沙壤土類型,為本地易得的輕質(zhì)材料,飽和水分含量下密度約1000 kg/m3,簡(jiǎn)易型(50 mm)和花園型(350 mm)綠化屋頂所需荷載分別為50 kg/m2和350 kg/m2,因此,大部分現(xiàn)有建筑(荷載量>100 kg/m2)能滿足簡(jiǎn)易型綠化的荷載要求,新建建筑通過加固措施可達(dá)到花園型綠化荷載要求。未來研究可重點(diǎn)分析不同土壤配置類型的孔隙度、下滲率、飽和水分含量、田間持水量(Field capacity)等參數(shù),并結(jié)合不同水分含量下的荷載要求,選擇既能減輕建筑結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān),又能最大程度發(fā)揮徑流削減效益的土壤基質(zhì)形式。

需要注意的是,本研究中“土壤蒸發(fā)量”一項(xiàng)只包括降雨過程中蒸發(fā)到空氣中的水分,雨過天晴后的土壤蒸發(fā)量已包含在“土壤截留量”一項(xiàng)中,因此沒有單獨(dú)計(jì)算。土壤蒸發(fā)量與季節(jié)及背景氣候條件有關(guān),它決定了一次暴雨后土壤從水分飽和狀態(tài)降到植被凋萎點(diǎn)(Wilting point)之間的時(shí)間長(zhǎng)度,對(duì)制定合理的灌溉方案、確保植物健康生長(zhǎng)具有重要指導(dǎo)意義；此外,土壤蒸發(fā)量也與綠化屋頂?shù)墓?jié)能與微氣候調(diào)節(jié)效應(yīng)密切相關(guān)。因此,未來研究可對(duì)土壤蒸發(fā)量參數(shù)做進(jìn)一步探討,為屋頂綠化可持續(xù)設(shè)計(jì)與管理提供參考。

亞熱帶季風(fēng)區(qū)夏熱冬冷,降雨豐富但分布不均,由于徑流削減效應(yīng)與雨量、雨強(qiáng)、初始土壤濕度等因素密切相關(guān),也存在明顯的季節(jié)分布規(guī)律,因此本文研究結(jié)論不一定完全適用于其他氣候區(qū)；研究選取的簡(jiǎn)易型和花園型綠化屋頂雖具代表性,但結(jié)果仍然只能反映特定植被土壤條件下的屋面水文平衡過程。未來研究可借助發(fā)展較為成熟的水文模型(如SWMM等),開展多尺度、多情景模擬,深入剖析不同氣候區(qū)降水條件下,植被土壤構(gòu)成各異的屋頂綠化模式對(duì)城市水文過程的影響。

致謝：感謝劉連英、王永旗、曹緒峰、汪文對(duì)野外觀測(cè)提供的幫助。