研究人员将气候变化与城市和郊区雨水管理联系起来

城市气象局的研究人员正在将气候变化与城市和郊区的雨水管理联系起来,最终目标是提高对重大暴雨事件的恢复能力。由于模型不仅预测会有更多的降雨,而且会增加特别强烈和破坏性风暴的频率,洪水是越来越多的沥青居民所关注的一个主要问题。洪水不仅造成财产损失,而且通过增加营养流失和污染影响切萨皮克湾的健康。在《水资源规划与管理》杂志上发表的一项新的案例研究中,研究人员研究了两个不同的流域,并证明即使是小型分散式雨水管理实践,如雨水花园,也会对流域的弹性产生巨大的累积差异。使用预测模型评估未来雨水管理系统对气候变化的需求。

环境科学与技术助理教授Mitchell Pavao Zuckerman解释说:“我们现在的设计已经存在了20或30年,因此我们应该考虑未来的气候条件,而不是过去的降雨。”这项工作将重点放在当地高地空间所发生的事情上,这对居住在这些流域的人们未来的洪水缓解具有直接影响,但将这与更广泛的问题联系起来,即增加的径流如何与切萨皮克湾的健康联系起来。”

通过这项研究,Pavao Zuckerman和研究生Emma Giese实际考察了郊区目前正在做什么来管理他们的雨水,并提供了一些证据,证明了如何以及为什么要根据这些系统在未来的可持续性来实施绿色基础设施。Pavao Zuckerman和Giese利用美国地质调查局(USGS)提供的数据,对马里兰州克拉克斯堡(Clarksburg)的两个流域进行调查,克拉克斯堡是蒙哥马利县(Montgomery County)的一个郊区镇,该镇目前仅在不断发展壮大。这两个流域各自有着独特的发展历史,一个拥有多个较大规模的滞留池或雨水流域,用于更传统的雨水管理方法,另一个拥有大量较小规模的绿色基础设施,如雨水花园、干滞留池。DS和砂滤器。开发前后对两个流域进行了监测,以了解绿色基础设施的影响,两个流域都靠近一个气象监测站,气象数据很容易获取。

“绿色基础设施由比雨水流域占地面积小得多的东西组成,但在流域中存在着更多的东西,所以归根结底是测量一个流域中许多小东西的聚集效应,而不是另一个流域中一个或两个大东西的聚集效应,”他说。帕沃·扎克曼。”与美国地质勘探局合作,在流域范围内建立一个良好的数据源,找到正确的问题模型是关键。”

为了模拟这两个流域未来的气候变化情况,Pavao Zuckerman和Giese请农业与自然资源学院教授兼副院长Adel Shirmhammadi帮助。”总之,我们能够利用美国地质调查局的数据来培训土壤和水评估工具或SWAT模型,同时考虑到流域地理、坡度、土壤类型、不透水表面、建成与开放空间以及其他参数,以确定降雨实际变成径流或径流的量。风险在所难免,”Pavao Zuckerman说。

在纽约州,相关历史较低的空气污染水平可以挽救生命。急性空气污染暴露可能会增加NICU接受的风险。研究:低水平的交通相关PM10暴露可能会造成危害。使用该模型,Pavao Zuckerman和Giese便可以获得气候变化预测数据。a增加风暴频率和降雨量,以运行各种未来情景,并了解这些不同流域将如何管理。”帕沃·扎克曼说:“我们已经看到了今天降雨量的显著增加,所以我们很惊讶地看到,我们今天的基准测量已经看到了降雨增加的影响。”

最后,Pavao Zuckerman和Giese发现,与传统设计的具有较大雨水流域的流域相比,具有更多绿色基础设施的流域能够缓冲和吸收更多增加的降雨。然而,由于降雨事件更大或更剧烈,两个系统都无法成功处理降雨量。”我们看到了更多的大风暴事件,所以系统要么被淹没,要么在下一次风暴事件到来时仍处于饱和状态。因此,实际上是更大的降雨事件,我们看到的情况不太好,这部分是因为我们知道,随着气候变化,这些更剧烈的事件将变得更加普遍。这表明有必要在雨水管理基础设施中规划这些更为激烈的天气事件。”

为了解决这一问题,Pavao Zuckerman和Giese发现,增加现有系统的容量或增加流域内绿色基础设施的存在,使它们对未来的极端降雨事件更有弹性。考虑到这一点,Pavao Zuckerman和Giese与Amanda Rockler、流域修复专家和UMD扩建和马里兰海洋赠款计划的高级代理合作,以深入了解可行的实施方案。”我们的工作使我们能够看到,在这些不同的气候和雨水管理方案中,额外的投资回报可能是多少。这比说更多的绿色基础设施更好更具体,这是不现实的,可能会有成本效益的权衡。”

标题为“评估马里兰州克拉克斯堡流域尺度雨水绿色基础设施对气候变化的响应”的完整文章可通过《水资源规划与管理杂志》doi:10.1061/9780784479018或通过Pavao Zuckerman的网站:https://pavaozucker查阅。man.wordpress.com/出版物/

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