一、海綿城市的介紹

海綿城市指通過(guò)加強城市規劃建設管理，充分發(fā)揮建筑、道路、綠地和水系等生態(tài)系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現自然積存、自然滲透和自然凈化的城市發(fā)展方式。

二、海綿城市建設中水循環(huán)

如上圖所示，海綿城市的建設中，水的主要來(lái)源為降雨，而海綿城市的目的是控制雨水徑流，實(shí)現自然積存、自然滲透和自然凈化；降雨到地面的水有以下幾個(gè)去向：A、下滲進(jìn)入土壤中；B、無(wú)法及時(shí)下滲的水，形成地表徑流進(jìn)入河道、湖泊、濕地等。

三、海綿城市中，水循環(huán)的整個(gè)過(guò)程監測

A、水的來(lái)源是降雨，所以我們通過(guò)雨量站或者氣象站，監測降雨量

B、地表沒(méi)有下滲的水，會(huì )形成地表徑流。通過(guò)設計，讓徑流的水匯集到開(kāi)放式水渠或者雨水管道，終流入河流或者市政的雨水管道。我們通過(guò)監測水渠或者雨水管道中的流量，來(lái)監測徑流量。

C、進(jìn)入湖泊、濕地、河道的水。湖泊和濕地留存通過(guò)監測水位，來(lái)計算水的留存量；河道可以通過(guò)測水位和流速，來(lái)計算河道的流量，從而計算從河道里流走的水量

D、下滲進(jìn)土壤中的水，這個(gè)也海綿城市的關(guān)鍵，通過(guò)對土層結構的改造，增加滲透能力，讓更多的水滲入土壤中。這部分水可以通過(guò)土壤水分傳感器或者蒸滲的方式來(lái)監測。

E、土壤、濕地、湖泊等中的水，又會(huì )通過(guò)蒸發(fā)、植物的利用，而被消耗掉。我們可以通過(guò)監測植物的蒸騰量、監測蒸發(fā)量、土壤水分來(lái)監測水分的消耗。

F、水質(zhì)的監測，整個(gè)海綿城市都是圍繞水來(lái)建設的，所以我們有必要監測水質(zhì)的狀況。河道、湖泊等有積水的地方，可以通過(guò)水質(zhì)探頭實(shí)時(shí)監測水質(zhì)情況。也可以通過(guò)水采樣，進(jìn)行實(shí)驗室的水質(zhì)分析。土壤中的水，通過(guò)土壤溶液采樣的辦法，采集水樣，帶到實(shí)驗室進(jìn)行分析。

理想狀態(tài)下陸地水平衡公式：

單位面積降雨量 = 單位面積地表徑流量 + 單位面積下滲水量 + 其他（淤積等）

蒸發(fā)量 =  土壤中水分減少量 + 植物消耗量 + 其他 

四、監測設備

1、降雨監測

方案一     小型氣象站監測降雨量

自動(dòng)氣象站

小型氣象站

方案二   雨量監測站

自記錄雨量監測站

2、地表徑流監測

方案一   監測開(kāi)放式水渠的流量

①通過(guò)監測標準堰口的水位，來(lái)計算流量（如：建設三角堰、巴歇爾槽等），如圖一

6541水位監測儀

②通過(guò)大型翻斗來(lái)計量流量，如圖二

③通過(guò)監測水位和流速計算流量（超聲多普勒流量監測），如圖三

方案二    監測雨水管道流量

通過(guò)監測水位和流速計算流量（超聲多普勒流量監測）

3、湖泊、濕地水位監測，計算蓄水容量

方案一   浮子水位計

6541水位監測儀 

方案二  雷達水位計

方案三  壓力式水位計

4、河道流量監測

方案一   小流域流量監測（超聲多普勒流量監測）

方案二   比較寬的河道，大河道、流量監測（雷達流速流量監測）

5、下滲水監測（下滲水量和入滲效率監測）

蒸滲系統

   蒸滲系統可以監測，下滲水量、蒸發(fā)量、不同土層的含水量。在海綿城市的建設中，我們可以通過(guò)在有代表性的地點(diǎn)，安裝蒸滲監測設備，在蒸滲桶中，填入同樣結構的土壤。

通過(guò)對蒸滲系統的下滲水監測，推算同一環(huán)境下的下滲水流量。

SS-ES03小型土壤蒸滲測量系統

6、蒸發(fā)量監測

方案一    蒸滲系統（蒸滲系統可以用于監測蒸發(fā)量）

SS-ES03小型土壤蒸滲測量系統

方案二   蒸發(fā)站

方案三    氣象站（通過(guò)氣象數據計算日蒸發(fā)量）

7、水質(zhì)監測

方案一   河道、湖泊、濕地等實(shí)時(shí)水質(zhì)監測

在線(xiàn)水文水質(zhì)監測系統

水質(zhì)自動(dòng)監測系統

方案二   河道、湖泊、濕地等，自動(dòng)水采樣，實(shí)驗室水質(zhì)分析

方案三   土壤中的水質(zhì)測量

土壤溶液取樣器