Design und Bau eines Stadt Abfluss Research Facility

Vier der am schnellsten wachsenden, dicht besiedelten Ballungsgebieten sind im Süden der USA in den subtropischen Klimazonen ¹ entfernt. Darüber hinaus trat der größte prozentuale Veränderung der Baugrund zwischen 1982 und 1997 im Süden der USA ^ein. Mit erhöhten städtischen Gebieten kommt eine gleichzeitige Nachfrage nach Trinkwasser, von denen viele für den Außenbereich in den Sommermonaten ² verwendet. Mit neuen Konstruktion sind programmierbar in-Boden-Bewässerungssysteme oft installiert. Leider sind diese Systeme oft so programmiert, dass die Bewässerung zu Stadtgestaltung häufiger und / oder in Mengen, die Evapotranspiration Anforderungen der Landschaft ² übertreffen. Dies führt zu einer beträchtlichen Anzahl von Abfluss von Stadtgestaltung in den Vorfluter, die zu dem, was wurde städtischen Strom-Syndrom ³ bezeichnet beiträgt. Symptome der städtischen Strom-Syndrom sind eine erhöhte Häufigkeit von Überlandstrom und erosive Fluss, erhöhte nitrogen (N), Phosphor (P), Giftstoffe und Temperatur zusätzlich zu Änderungen der Kanalmorphologie, Süßwasserbiologie, und Ökosystemprozesse ^3.

Verluste von N und P aus landwirtschaftlichen Ökosysteme wurden umfassend untersucht und festgestellt, vor allem abhängig von vier Faktoren zu sein: Nährstoffquelle, Verbrauch, Anwendungszeitpunkt und Nährstoffplatzierung ^4. Während weniger veröffentlichten Daten, die derzeit auf Off-Site-Bewegung von Nährstoffen aus Stadtlandschaften vorhanden sind, können diese Prinzipien direkt auf Rasen Kultur angewendet werden, egal ob im Home-Rasen, sod Farmen, Parks oder andere Grünflächen. Zusätzlich können falsche Bewässerungsmethoden, die in Abfluss aus der Landschaft führen diese Verluste verschärfen.

Nährstoffverluste können durch Bewässerungswasserqualität verändert werden. Gebiete im Südwesten der USA nutzen oft mehr Kochsalzlösung oder Natron Wasser für die Bewässerung der Rasenfläche und Stadtlandschaften ^5,6. Die chemische Zusammensetzungdas Bewässerungswasser kann Bodenchemie erheblich verändern was zu einer Freisetzung von Kohlenstoff, Stickstoff, Kalzium und anderen Kationen bis zur Tropfwasser. Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass erhöhte Natrium-Absorptionsverhältnis (SAR) der Gewinnung von Wasser die Mengen an Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) von St. Augustinegrass Ausschnitte, Weidelgras Ausschnitte und andere organische Materialien ⁷ ausgelaugt deutlich erhöht. Darüber hinaus wurden an wasserlöslichen Boden C, N, P und Verluste aus Freizeitrasen Böden erheblich mit Wasser zur Bewässerung chemischen Bestandteile ⁶ korreliert.

Washbusch et al. studierte städtischen Abfluss in Madison, WI, und festgestellt, dass Rasenflächen waren die größten Beitragszahler der Gesamtphosphor ^8. Darüber hinaus haben sie auch festgestellt, dass 25% der gesamten P in "Straße Dirt" entstand aus Blättern und Grasschnitt. In einer typischen ländlichen Umgebung, Laub fällt auf den Boden und dann zersetzt sich langsam freisetzenden Nährstoffe zurück in die sÖl-Umgebung. Doch im städtischen Umfeld, erhebliche Mengen an nährstoffreichen Blätter und Grasschnitt kann auf fallen oder gewaschen oder auf Harte Konturen wie Einfahrten, Gehwege und Fahrbahnen, anschließend ihren Weg in den Straßen geblasen zu bekommen, wo sie zu "Straßenschmutz" beitragen , von dem viel wird unmittelbar in ein Gewässer gewaschen.

Stadtlandschaft Böden sind oft gestört, und während der Bauphase, die auch Mengen von Abfluss erhöhen können aufgrund der reduzierten Infiltrationsraten ⁹ hoch verdichtet. Kelling und Peterson berichtet, dass sowohl die Gesamtabflussmenge und die Nährstoffkonzentrationen in Abfluss von zu Hause aus Rasenflächen sind aus Rasenflächen, die verdichtet sind oder schwer gestörten Bodenprofilen aufgrund früherer Bauaktivitäten ¹⁰ erhöht. Edmondson et al. auf der anderen Seite festgestellt, dass Stadtböden im Vergleich zu umliegenden landwirtschaftlichen Böden im städtischen und vorstädtischen Bereich Leic waren weniger verdichtetenEster, UK ^11. Sie führten dies auf schwere Landmaschinen, aber auch darauf hingewiesen, dass Rasenflächen hatten eine größere Bodenschüttdichte als Boden unter Bäumen und Sträuchern, die Gras mähen und größere Menschentrampling zugeschrieben wurde.

Es scheint, dass in vielen Situationen, urbanen und suburbanen Strom-Syndrome sind wesentlich durch Oberflächenabfluss und Punktquellen entlädt ^3,12 belastet. Während der Punkt-Quellen können über Genehmigungen und Recycling manipuliert werden, ist eine zusätzliche Forschung notwendig, um Entwicklung und Erprobung besten Management-Verfahren für zu Hause Rasen Einrichtung und Verwaltung, um Nährstoffverluste zu minimieren Abfluss. Historische Forschung in dieser Hinsicht haben oft entlang der Küstengebiete, wo es hohen Gehalt Böden Sand, aufgrund von Bedenken zu den Auswirkungen der Auswaschung und Abfluss Nährstoffeinträge in die Küstengewässer bezogen zentriert worden. Jedoch bei der Arbeit mit sehr sandigen Böden, muss man steilen Hängen und hohen Niederschlagsraten zu können, Gattungen seinte keine Stichwahl ^13,14. Im Gegensatz dazu viele der Böden in der Mitte der Vereinigten Staaten sind fein strukturiert und haben eine geringe Infiltrationsraten, die in signifikanten Mengen des Abflusses aus auch kleine Regenereignisse führen. So war es erwünscht, auf heimischen Boden und typisch für jene, die auf Wohnlandschaften auftreten können, Hang entwerfen und bauen eine Abflussmöglichkeiten.

Dieses Papier beschreibt die Planung, den Bau und die Funktion eines 1.000 m ² Anlage mit 24 Einzel 33,6 m ² Feldparzellen zur Messung Gesamtabflussmengen bei relativ geringen zeitlichen Auflösung und gleichzeitige Sammlung von Ablaufwasser Teilproben an ausgewählten volumetrische oder zeitlichen Abständen für die Messung und Quantifizierung der chemischen Bestandteile des Ablaufwasser.