UMD研究綠色基礎(chǔ)設(shè)施 以應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的更強(qiáng)降雨

UMD的研究人員將氣候變化與城市和郊區(qū)的雨水管理聯(lián)系起來，最終目標(biāo)是提高抵御大風(fēng)暴的能力。因?yàn)樵撃Ｐ筒粌H可以預(yù)測(cè)更多的降雨，而且還特別增加了強(qiáng)破壞性風(fēng)暴的頻率，洪水是越來越多地使用瀝青的社區(qū)的一個(gè)主要問題。

洪水不僅會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)通過增加營養(yǎng)徑流和污染來影響切薩皮克灣的健康。在《水資源規(guī)劃與管理雜志》發(fā)表的一項(xiàng)新的案例研究中，研究人員研究了兩個(gè)不同的流域，并證明即使是小規(guī)模分散的雨水管理實(shí)踐，如雨水花園，也可以對(duì)流域的彈性產(chǎn)生很大的累積差異。預(yù)測(cè)模型被用來評(píng)估未來雨水管理系統(tǒng)對(duì)氣候變化的需求。

環(huán)境科學(xué)與技術(shù)助理教授米切爾帕沃-祖克曼解釋說：“我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)的設(shè)備已經(jīng)存在了二三十年，所以我們應(yīng)該考慮未來的氣候條件，而不是過去的降雨條件?！斑@項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)?shù)馗叩乜臻g正在發(fā)生的事情。這些地區(qū)對(duì)生活在這些河流流域的人們具有直接意義，可以用于未來的洪水緩解，但這與更廣泛的問題有關(guān)，包括徑流增加與切薩皮克灣健康之間的關(guān)系?！?

通過這項(xiàng)研究，帕沃-祖克曼和研究生艾瑪吉斯(Emma Giese)實(shí)際上知道郊區(qū)正在做什么來管理他們的雨水，并提供了一些證據(jù)來解釋未來應(yīng)該如何以及為什么使用這些系統(tǒng)。Pavao-Zuckerman和Giese使用的是美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)提供的數(shù)據(jù)，USGS是馬里蘭州克拉克堡兩個(gè)河流流域蒙哥馬利縣的一個(gè)郊區(qū)城鎮(zhèn)，該城鎮(zhèn)正在發(fā)展并繼續(xù)發(fā)展。這兩個(gè)流域各有獨(dú)特的發(fā)展歷史——一個(gè)有幾個(gè)大規(guī)模的滯留池或雨水池，采用更傳統(tǒng)的雨水管理方法，而另一個(gè)有較小規(guī)模的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，如雨水花園、干滯留池和砂濾器。

帕沃-祖克曼說：“綠色基礎(chǔ)設(shè)施由比雨水盆小得多的東西組成，但雨水盆里的東西更多，所以這歸結(jié)為測(cè)量一個(gè)盆里的許多小東西，而不是一兩個(gè)大的集體效應(yīng)和另一個(gè)分水嶺?！芭cUSGS合作的關(guān)鍵是要在流域內(nèi)有好的數(shù)據(jù)來源，找到問題的正確模型?！?

Pavao-Zuckerman和Giese得到了農(nóng)業(yè)和自然資源學(xué)院教授兼副院長(zhǎng)Adel Shirmohammadi的幫助，以模擬這兩個(gè)盆地未來的氣候變化情景。Pavao-Zuckerman說：“我們一起使用USGS數(shù)據(jù)來訓(xùn)練土壤和水評(píng)估工具或SWAT模型，考慮地理位置、坡度、土壤類型、不透水表面、建筑物和空地等參數(shù)，以確定有多少降雨實(shí)際上導(dǎo)致徑流或洪水風(fēng)險(xiǎn)。

利用這一模型，Pavao-Zuckerman和Giese隨后可以使用氣候變化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來增加風(fēng)暴頻率和降雨量，從而運(yùn)行各種未來情景，并了解如何管理這些不同的河流流域。帕沃-祖克曼說：“我們已經(jīng)看到當(dāng)前降雨量的顯著增加，因此我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，我們的基線測(cè)量已經(jīng)看到了降雨量增加的影響。

最終，Pavao-Zuckerman和Giese發(fā)現(xiàn)，擁有更多綠色基礎(chǔ)設(shè)施的流域可以緩沖和吸收更多的降雨，而不是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中擁有更大雨水盆地的流域。然而，隨著更大或更強(qiáng)烈的降雨事件，這兩個(gè)系統(tǒng)都不能成功地處理降雨。Pavao-Zuckerman說：“我們看到了更多的大規(guī)模風(fēng)暴，所以無論是系統(tǒng)不堪重負(fù)，還是在下一場(chǎng)風(fēng)暴發(fā)生時(shí)它們?nèi)匀伙柡??！薄耙虼耍覀兛吹降牟⒉皇呛苡行?，所以這確實(shí)是一個(gè)更大的降雨事件，這在一定程度上是因?yàn)槲覀冎?，隨著氣候變化，這些更劇烈的事件將變得更加普遍。這表明我們需要為這些事件做好計(jì)劃。雨水管理基礎(chǔ)設(shè)施中更激烈的天氣事件?！?

為了解決這個(gè)問題，帕沃-朱克曼和吉塞確實(shí)發(fā)現(xiàn)，增加現(xiàn)有系統(tǒng)的容量或增加河流流域綠色基礎(chǔ)設(shè)施的存在，使它們對(duì)未來的極端降雨事件更具彈性?？紤]到這一點(diǎn)，帕沃-祖克曼和吉塞與流域恢復(fù)專家阿曼達(dá)洛克勒以及UMD擴(kuò)展和馬里蘭海洋資助計(jì)劃的高級(jí)代理合作，對(duì)可行的實(shí)施提供了見解?！拔覀兊墓ぷ魇刮覀兡軌蚩吹竭@些不同的氣候和雨水管理計(jì)劃的投資回報(bào)增加，”帕沃-朱克曼說。“這比僅僅說更多的綠色基礎(chǔ)設(shè)施更好、更具體。這是不現(xiàn)實(shí)的，可能會(huì)有成本效益的妥協(xié)?！?

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