去年,Kestrel设计集团为明尼苏达污染控制机构开发了一个公式,以估算树木的蒸散效益,并将其纳入雨水积分系统。这个公式是第一个——或者可能是第一个——在这个国家正式量化这种好处。我采访了naathalie Shanstrom,她是Kestrel设计集团的一名景观设计师,参与了这个公式的开发,关于这个过程是什么样的,蒸散效益的真正价值,以及这个信用体系对树木未来的效益有什么影响。
是Kestrel设计组开发了这个蒸发量计算器吗?这个过程是怎样的?
是的,我们为明尼苏达州的MIDS开发了它(最小影响设计标准)计算机作为合同的一部分,为明尼苏达雨水手册开发关于树木雨水SCM(雨水控制措施)的新章节的技术内容,该手册由明尼苏达污染控制机构(MPCA)出版。我要澄清的是,它不是计算器,它实际上是一个基于a的公式海量文献检索我们回顾了估算明尼苏达州蒸散量的所有方法。
在搜索的基础上,我们选择了我们认为是估计蒸散量的最佳方法的标准和测量方法,以达到“粗略”计算雨水效益的目的,就像当时MIDS计算器中的那些。根据实地测量和其他因素,有很多复杂的方法来估计蒸散量,但很少有人有这样的数据,因此指望任何人用这些数据来计算是不现实的。我们试图使用一个公式,让任何想要获得雨水树木信贷的人——规划师、开发商、景观设计师、建筑商等等——都能得到。我们确定的公式来自Lindsey和Bassuk在1991年开发的一个公式,我们调整了因素,以适用于明尼苏达州。
在哪里、如何使用这个公式,以及在什么样的项目上使用?
明尼苏达州新的最小影响设计标准(MIDS)侧重于处理降雨,以最大限度地减少雨水径流的负面影响,并保护自然资源。本文总结了MPCA网站, MIDS包含四个主要元素:
- 新开发、再开发和线性的雨水容量性能目标,将为明尼苏达州的水资源提供更好的保护。
- 新的信用计算将标准化一系列创新结构雨水技术的使用。
- 各种绿色基础设施最佳管理实践(bmp)的设计规范。188金博网网页
- MIDS法令包模型,将帮助开发者和社区实现MIDS
可以找到新开发、重新开发和线性开发的性能目标在这里.还有更多关于如何使用MIDS和MIDS计算器的信息在这里.
明尼苏达州正式接受这个公式了吗?它在哪里被纳入到他们的政策中?
这个公式还没有被纳入他们的官方计算器,但这个方法已经被接受了在网站上).任何人都可以在那里读到更多关于它的内容,并进行手工计算。我们期待它能很快加入官方计算器。我们的文献综述网站上也有,以防有人想看。
什么是蒸散作用?蒸散的水与土壤中的水有什么不同?
蒸散作用是土壤水分蒸发和生长在土壤中的植物蒸腾作用的结合。换句话说,它是通过直接从土壤中蒸发的水将水从土壤转移到空气中,水被植物吸收,并通过植物叶片的气孔以蒸汽的形式释放到空气中。一旦树木吸收并从土壤中蒸发水分,它就会在土壤中为储存更多的径流腾出空间。树木的蒸散能力与树冠的大小密切相关。
如果蒸散发能力与冠层大小有关,公式如何考虑这一点?很多行道树的树冠都很小。
树木的大小对蒸散作用非常重要,我们知道大树比小树有更多的能力。
这对为ET分配雨水信用额度提出了挑战,因为信用额度是在项目的设计阶段确定的,甚至在树木种植之前,通常在树木的整个生命周期内都不会改变,而这段时间它可能会生长并提供越来越多的效益。为了最大限度地激励人们种植树木以获取雨水,我们建议根据正确种植和维护并提供足够可根土壤量的树木的预测成熟树冠尺寸给予积分。这是为了激励对成熟树木的规划,这意味着要考虑到可用的土壤。如果你种的树的土壤少于成熟大小所需的土壤,收到的信用就会受到影响。
例如,如果你种了一棵成熟时可以有800平方英尺树冠的树,但你只给了它足够的土壤来达到400平方英尺的树冠,你只会得到较小的树的信用。我们的土壤需求是基于这样的假设:一棵树需要两立方英尺的土壤才能有一平方英尺的树冠面积。
这个公式对未来的景观建筑设计有什么启示?
激励正确地种植和维护树木,使它们能够在成熟的规模下提供能够提供的雨水效益水平。
您做了一个练习,向我们展示了如何将这个公式应用于多伦多的街景。它表明e树木,飞行种植五年后,能蒸发掉所有的径流吗5毫米(0.2英寸)降雨事件超过三天树木,飞行到期,能蒸发掉所有的径流吗13毫米(0.5英寸)雨超过三天。这是相当多的水。
蒸发蒸腾在城市环境中是树木的一个非常显著的好处,特别是在生长季节。当外面非常热的时候,有时候所有的雨水都被蒸发掉了。在某些情况下,研究人员发现,如果你给一棵树浇水,蒸散量实际上可以超过降雨量。当然,蒸散量是季节性的,在冬天树木没有叶子的时候,蒸散量会显著下降。该公式通过给出年平均值来考虑这一点,所以它只是一个模型。实际数字将在很大程度上取决于天气、降雨量、灌溉等,而且每年和每月都会有所不同。
明尼苏达州是第一个在雨水计算中接受蒸散作用的州吗?
我不知道还有其他州试图在树木SCM的雨水计算中量化蒸散量,可能有一些连续模型将其纳入其中,但我不知道有任何基于事件的计算。对于任何一个更专业的人来说,我们假设两次下雨之间有三天。
据我们所知,这是第一个根据树木和树木大小的因素来计算蒸散量的方法。事实上,该公式还考虑了树木拦截和渗透,这是不常见的。
美国林务局的一位林务员曾是我们顾问团队的一员他经常告诉我们,其他州都在研究明尼苏达州在蒸发量、树木和雨水方面的做法。所以我们希望其他地方也会考虑做类似的事情。
图片:正义的罪人//Sherwood411
听说在太平洋西北部,10月到5月的降雨最多。这些蒸散计算是否表明种植常绿植物更有益?
模型能解释季节性吗?如果大部分的蒸散作用发生在旱季,那么它如何减轻雨季的雨水径流呢?
很棒的文章,期待阅读更多:)
谢谢你的评论。
在这个计算器中,常绿植物得到与落叶树木相同的蒸散量(ET)信用。常青树和落叶树的ET之间的差异不足以保证为本计算器的目的对常青树和落叶树给予不同ET的复杂性。计算器只是用于计算积分,而不是用于雨水建模。然而,它确实给予常青树比落叶树木更多的拦截功劳。
学分是基于渗透,拦截和ET。计算器是一个信封背面的“kerplunk”方法,不是一个连续的模型。它使用平均值进行拦截和ET。
Nathalie,很高兴看到关于这个主题的文献的严格回顾和综合。我们在我最近的硕士论文(可在上面的链接获得)中讨论了茎流问题,这是城市水文难题的另一块拼图。我们已经进入了应用阶段,并与市政当局合作,改进他们关于适合不同类型场地的树种的指导方针(例如,渗透和地下水补给所需的vs.不稳定土壤)。在你的文学评论中,你最近有没有看到各种落叶物种在ET率方面的比较?我们希望在制定建议时反映ET和stemflow……
谢谢你提出的任何建议或链接,Nathalie!
朱莉
树的功能经常被忽视,但这个系统完全抓住了它们在复杂解决方案中的潜力。好文章!