北京城区绿地灌溉用水量分析与评价

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当前在北京市“人多水少”的背景之下,根据北京市水务局公布的《2018年水资源公报》,环境用水在城市用水中比重仍较大,为33.8%,且城市绿地面积仍呈上升趋势,截至2018年底绿地面积为85286.37 hm2,绿地灌溉用水成为一大问题。在2019年4月到9月,本文以实地调查结合资料统计分析的方法,对绿地灌溉用水来源、植物配置模式、灌溉方式、绿地类型的实际灌溉用水量进行对比分析,客观评价北京市当前绿地灌溉用水现状,找出其中存在的问题,并提出合理化建议,同时基于前人总结出的土壤水分阈值下的适合北京市绿地灌溉的节水灌溉制度,计算出北京市绿地灌溉的节水潜力。主要结果如下:(1)不同灌溉水源年灌溉用水总量:其中自来水灌溉用水总量为2.665亿m3(占比92.22%);地下水灌溉用水总量为0.117亿m3(占比4.04%);再生水灌溉用水总量为0.108亿m3(占比3.74%);各水源灌溉用水总量为2.890亿m3。当前北京市以自来水水源灌溉为主,灌溉用水量使用占比为92.22%。不同灌溉水源的用水量主要与北京市地下输水管道管线的配置情况、再生水处理设备的普及率及再生水用于园林绿地灌溉中的比例有关。(2)不同植物配置模式年灌溉用水总量:乔灌草配置模式灌溉用水总量为1.066亿m3(占比36.89%);乔灌灌溉用水总量为0.487亿m3(占比16.83%);乔草灌溉用水总量为0.487亿m3(占比16.84%),乔木灌溉用水总量为0.250亿m3(占比8.65%),草坪灌溉用水总量为0.264亿m3(占比9.14%),灌草灌溉用水总量为0.245亿m3(占比8.49%),灌木灌溉用水总量为0.091亿m3(占比3.16%)。当前北京市以乔灌草植物配置模式的灌溉用水量为主,灌溉用水量使用占比为36.89%。不同植物配置模式年灌溉用水总量主要与其面积占比和其存在的绿地类型及对应使用的灌溉方式有关。不同植物配置模式年均单位面积灌溉用水量:乔灌草型3097.78m3·hm-2、乔灌型3726.02 m3·hm-2、乔草型3542.29 m3·hm-2、乔木型3405.31 m3·hm-2、草坪型4204.35 m3·hm-2、灌草型3788.85 m3·hm-2、灌木型2783.52 m3·hm-2。由于复合型绿地适用的绿地类型较多,再结合年均单位面积灌溉用水量情况,最终筛选出实际绿地灌溉中最优节水植物配置模式为乔灌草。(3)不同灌溉方式年灌溉用水总量:喷灌灌溉用水总量为0.768亿m3(占比26.57%);微喷灌灌溉用水总量为0.399亿m3(占比13.81%);人工水管浇灌灌溉用水总量为0.948亿m3(占比32.80%);水车浇灌灌溉用水总量为0.775亿m3(占比26.82%)。北京市当前仍以传统灌溉为主,不同灌溉方式年灌溉用水总量主要与绿地使用的不同灌溉方式的面积及节水灌溉设备的普及率有关。不同灌溉方式年均单位面积灌溉用水量:喷灌3275.63 m3·hm-2、微喷灌3265.16 m3·hm-2、人工水管浇灌4253.00 m3·hm-2、水车浇灌3951.76 m3·hm-2。最优灌溉方式的筛选除了要考虑实际灌溉用水量,还需结合实际。由于微喷灌在灌溉中存在供应管线不便等问题,且与喷灌灌溉用水量相差不大,最终筛选出实际灌溉中的最优灌溉方式为喷灌。(4)不同绿地类型年灌溉用水总量:公园灌溉用水总量0.930亿m3(占比32.16%);社区公园灌溉用水总量0.045亿m3(占比1.55%);街旁绿地灌溉用水总量0.142亿m3(占比4.92%);其他公园绿地灌溉用水总量0.276亿m3(占比9.53%);生产绿地灌溉用水总量0.027亿m3(占比0.94%);防护绿地灌溉用水总量0.380亿m3(占比13.15%);居住绿地灌溉用水总量0.402亿m3(占比13.92%);道路绿地灌溉用水总量0.337亿m3(占比11.67%);单位绿地灌溉用水总量0.351亿m3(占比12.16%)。北京市当前各绿地类型中公园的灌溉用水量最大,占比为32.16%,各区内不同绿地类型的灌溉用水量主要与绿地类型的面积、管理单位及对应的养护要求有关。不同绿地类型年均单位面积灌溉用水量中公园的年均单位面积灌溉用水量最大为4524.79m3·hm-2,防护绿地最低为2243.13 m3·hm-2。(5)北京市城区绿地灌溉节水潜力:调查得到北京市实际灌溉用水总量2.890亿m3;基于土壤水分阈值的节水灌溉制度下的各养护等级灌溉用水总量为1.222亿m3,按喷灌80%的灌溉水利用效率,节水灌溉制度下各养护等级灌溉用水总量为1.528亿m3;最终得到北京城区绿地灌溉节水潜力为1.362亿m3,节水率47.13%。目前灌溉水利用效率约为52.87%,实现节水灌溉后有望提升至80%,使灌溉水利用效率提高27.13%。
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