İnfil, ekosistemlerin sağlığını ve yerel su malzemelerinin dayanıklılığını temsil eder. Su yüzeyden subsurface'e geçtiğinde, her şeyin toprak nemden ne kadar inip ne kadar su bitkinliğini ve ekosistemlerin güvenliğinin sağlanmasını sağlar.

Yerel su masaları - toprak gözeneklerinin tamamen su ile dolu olduğu doygun bölgesinin üst yüzeyi - filtrelemeye ve infiltrasyona yanıt veren dinamik özellikler, yerel su masalarına ve bu kritik süreçteki bağlantıları araştırır.

Infiltrasyon Mekaniği

Infiltrasyon şu anda su toprak yüzeyiyle karşı karşıya kalır. Suya girerse suyun iki birincil güç tarafından yönetilir: Yere girer, suyun aşağı doğru ve kapillary eylemi, bu da toprağa karşı suları alır.

Infiltrasyon Kapasitesi ve Zaman Bağımlılığı

Filtre kapasitesi sürekli değildir. yağmur ilk başladığında, toprak genellikle kuru ve göz ardı edilir, bu nedenle su hızla tükenir, bu davranışı tarif eden klasik eğri, sürekli bir duruma ulaşana kadar, bu düşüş, ek su absorbe etmek için daha az boş bir boşluk olur.

Filtre kapasitesindeki temel parametreler şunları içerir:

  • [FONT:0)Soil doku[[DÜDÜT:1): Sandy topraklar, hızlı infiltrasyona izin veren büyük, iyi bağlantılı gözeneklere sahiptir, küçük, işkenceye maruz kalan delikler bu aşırılıkların arasında yavaş yavaş yavaştır.
  • [FONT:0)Soil yapısı[[DÜT 1: 1): Bu yapıları makroporlar yaratarak filtrelemeyi teşvik eden stabil kırık yapılarla iyi bir şekilde topraklar. Compaction veya crusting bu yapıları yok eder ve büyük ölçüde filtreleme azaltır.
  • [FONT:0)Initial earth ne dem[[Dönemli topraklar): Kuru toprak, daha hızlı bir şekilde moist topraktan daha fazla su absorbe eder, çünkü daha büyük bir susuzluk gradient var. Antecedent nez koşulları runoff neslinde kritik bir faktördür.
  • [FONT:0]Land cover ve bitki örtüsü[Döntgen: Orman kanopları yağışları durdurur ve yağmur damlalarının enerjisini azaltır, toprak yapısını korur. Kök sistemleri, alt petrole derin bir su yaratır. Grassland ve tarım arazileri yönetim uygulamalarına bağlı olarak filtreleme oranlarına sahiptir.
  • [FONT:0]Rainfall yoğunluk ve süresi): Eğer yağmur yoğunluğu infiltrasyon kapasitesinin aşılırsa, göller tükenir ve tükenir.

Infilt vs. Percolation

Percolation'dan filtrasyon ayırt etmek önemlidir.Infiltrasyon, su yüzeyinin içine girilmesi gibi kısıtlayıcı bir tabakaya sahip olabilir. Percolation, su masasına yeniden basmaktan ziyade su yüzeyinden su tasarrufu sağlar.

Yerel Su Masaları Şekilleri

Yerel su masası düz, sabit bir yüzey değildir. Filtre, yukarıdaki arazinin topografisini taklit eder, ancak nemli bölgelerde, su masası genellikle yüzeyinin birkaç metre içinde, genellikle birkaç metre içinde.

Groundwater Recharge Pathways

Recharge iki ana yol boyunca oluşur: Araziden infiltating, ve yeraltı suyu, göller veya ıslak topraklar arasındaki bağlantıyı daha uzaysal olarak değişken hale getirmek gibi dolaylı olarak yeniden şarj.

Yeniden şarjın zamanlaması da önemlidir. Kış ve erken ilkbahar genellikle ılıman iklimlerde en yüksek gerileme oranları getirir çünkü buharlaşma düşük ve toprak nemi yüksek. Akdeniz iklimlerinde, çoğu ek ücret kış yağmurları sırasında meydana gelir, su masalarını kuru yaz boyunca geri çekilmek için.

Mevsimlik Fluctuations

Yerel su masaları artıyor ve sonbaharda mevsimsel desenlere ve buharlaşmalara yanıt veriyor. Örneğin, Midwest United States, sığ su masaları karmelt ve ilkbahar yağmurları takip ederek ilkbaharda birkaç metreye kadar yükselebiliyor ve eks transpire ve recharge molaları düşüyor.

Ancak, insan faaliyetleri infiltrasyonu azaltdığında - paving, toprak kompaktlaştırma veya bitki kirliliğinin kaldırılması - su masası dalgalanmalarının doğal ritmi bozuluyor. Daha az şarj, yıllarca kesintisiz devam edebilecekleri ortalama su masası seviyelerinin düşmesine yol açıyor.

Azalt InfiltInfilt

Kentsel gelişim, filtrasyonda en dramatik nedendir. Çatılar, yollar, parklar, ve yanwalks, suya topraktan girmeyi engelleyen şüpheli yüzeylerdir. Bunun yerine, yağışlar hızla tükeniyor, kirleticileri akışlara taşıyor ve geri yüklemeyi azaltıyor. Sonuç su masasının düşmesi ve sel riskini artırıyor.

Yeraltısu

İnfiltre bozuk olduğunda, su gerici azalır ve su masası seviyeleri düşer, özellikle de içme suyu veya sulama için pompalanan alanlarda.Ingol regions, tuzwater inpostu birçok şehirde ve tarım bölgelerindeki su sıkıntısı meydana gelebilir.Inland bölgelerinde, sığ kuyular kuruya gidebilir ve ıslak bölgelerin ortadan kaldırılmasına neden olabilir.

Arazi Subsidence

Özellikle su masasının geri çekilmesinin kaçınılmaz bir sonucu toprak sübvansiyonudur.Örneğin, toprak yapısı yeniden inşa edilebilir, zararlı onarımlar nedeniyle bazı alanlarda 8 metreden daha hızlı bir şekilde kesintiye uğratılır.Bu sorunu azaltılabilir, çünkü aksi takdirde pompalanabilir doğal yenilemeyi engelleyebilir.

Akışlarda Azalt

Birçok su altında, kuru dönemlerde akış yeraltı suyu yeraltında devam ediyor - bu, su tedariki kanalına akıyor ve su depolarında su tabloları azaltıldığında, su tablolarının azaltılması nedeniyle su tablolarının azalması ve akışların azaltılması veya kurulaşmasıyla ilgili olarak kullanılıyor.

Dergide yayınlanan araştırma:0)Hydrolojik Süreçler[Dönetici: 1), orta kentselleşmenin (% 10-20) 30-50% oralarda bulunan temel akışı azaltabileceğini göstermiştir (bakınız:2).

Artan sel Risk Risk Riski

Filtrede azalma yüzeyin tükendiğini, aşırı yağışlı su drenaj sistemlerinin ve flaş selleştirilmesine neden oluyor. Bu toprak, büyük bir şüpheli kapakla şehirlerde iyi bilinen bir problemdir. Ancak sorun su masasının düşük olduğu zaman, su masasının su miktarı aslında verilen bir yağmur etkinliği için daha yüksek olabilir, ancak bu toprak kaldırılabilirse, fayda açıklanırsa, net etki daha yüksek sular ve daha sık su tablodur.

Infiltrasyona Geliştirilmesi için çözümler

Neyse ki, birçok strateji hem kentsel hem de kırsal ortamlarda filtrelemeyi geri yüklemek ya da geliştirmek için var. Bu yaklaşımlar şemsiyenin altında düşüyor:0) yeşil altyapı). ve [[Dönetici:2).

Permeable Pavements

Permeable (kesinlikle ilgili betonlar, göz ardı edilebilir asfaltlar, pervious beton) yağmur suyu doğrudan altta yatan taş rezervuarına kadar, altlara sızmaya uygun olan bir taş rezervuarına izin verir.Bu sistemler yıllık yağışın %80'ine kadar sürebilir ve su masasını dramatik bir şekilde azaltılabilir.

[FONT:0)Environmental Protection Agency[DÜDÜT:1), permeable pavement tasarım ve bakım üzerinde kapsamlı bir rehberlik sağlar (bakınız:2).EPA Permeable Pavements[DDDDDDDDDDDDDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜN)

Rain Gardens and Bioswales

Rain bahçeleri sığ, çatılardan koşup, tahrik yollarından ve diğer şüpheli yüzeylerden oluşan depresyonlar dikilir ve fırtına sularını geçici olarak tedavi etmek için yollar boyunca kullanılırlar.

İyi tasarlanmış yağmur bahçesi, geleneksel bir yasadan daha fazla su sızmak için 30–75% daha fazla su tasarrufu sağlayabilir. Pasifik'teki çalışmalar yağmur bahçelerinin küçük fırtınalar için 60-% 90 azaltabileceğini göstermiştir.

Korumaya ve Kapak Ekleri

Tarım alanlarında, geleneksel olarak toprak yapısını yok eder ve kök kanalları ve organik malzemeleri ekleyerek yüzeyde tasarruf sağlar. Sonuç toprak profilinde daha az runoff ve daha yüksek ⁇ geri yükleme.

[FONT=0]USDA Natural Resources Protection Service), no-till sistemlerinin 30–% 100 oranında konvansiyonel olana kıyasla (bakınız:2)NRCS Cover Crops).

Wetland Restorasyon

Wetlands doğal infilt noktalarıdır. jenereleri, bol organik madde ve yoğun bitki örtüsü onları yakalamak ve su depolamak için yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş stratejik yerlerde ısıtılmış veya inşa etmek yerel bir şarjı artırabilir. Örneğin, Florida'daki Kira Nehri restorasyon projesi yerel su masalarını yükseltmek ve Everglas'a akış geliştirmek için kredilendirilmiştir.

Vaka Çalışması: Philadelphia'nın Yeşil Şehri, Temiz Sular Programı

Philadelphia, ABD'deki en hırslı yeşil altyapı programlarından birini uyguladı.Ş.D:0)Green City, Clean Waters) plan, yeşil altyapının% 85'ini daha yüksek su seviyelerinden yakalamayı ve gelişmiş kaliteli (bakış bahçeleri, göz ardı et, ağaç siperleri gibi) kullanarak iyi bir şekilde çalıştırmayı hedefliyor.

Ölçme ve Modelleme Infil

Filtreyi etkili bir şekilde yönetmek için, bunu ölçmemiz gerekir. Alan yöntemleri şunları içerir:

  • [FONT:0] Çifte süzge ([Dönetici)[[Döneticiler toprağa yönlendirilir ve su ile dolu. İç ringde su seviyesi damlası doğrudan bir filtreleme kapasitesi sağlar. Bu yöntem mühendislik ve tarım çalışmaları için standarttır.
  • [FONT=0]Tension infiltrometre[[DÜT:1): Belirli bir yoğunluk yağmurunu simüle etmek için hafif bir suksiyon uygular, yüzeyin yakınında doymamış akış ölçümünü sağlar.
  • [0]Time-domain reflekmetri (TDR)) ve toprak nem sensörleri: Bu, su içeriğindeki değişiklikleri zamanla, yağış verileri ile birleştirin.

3 )HYDRUS-1D) ve [[Döneticileri:2)SWAT), Richards'ın boş akış için kullandığı filtrelemede simülasyonu kullanarak, bu modeller farklı arazi kullanım senaryoları altında su tablo yanıtlarını tahmin etmek için değerlidir.

The Broader Hydrology Context

Infiltrasyon sadece hidrolojik bulmacanın bir parçası, ancak topraktan geçerken filtrelenmiş ve birçok kirletici kaldırılmıştır, filtreleme yalnızca su tablolarını yükselterek, suyun ısıtılmasına yardımcı olur.

İklim değişikliği daha da önemli hale geliyor. Daha yoğun yağış olayları - bir ısınma atmosferine dayanıyor - susuz kapak ve toprak sağlığının korunması, bu yoğun yağmurları daha hızlı absorbe edebilir, zirveyi azaltır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yerel su masalarında filtrelemenin hidroloji etkisi derin ve çok yönlüdür.Infiltrasyon, yağışın yeniden şarj edilen bir kaynak olup olmadığını belirler, ekosistemleri destekler veya kirleticileri taşıyan ve sele katkıda bulunur.

Tek bir yağmur bahçesinin bir şehir çapında yeşil altyapı ağına ölçeğinden, infiltrasyonun geri alınması için her çaba yerel su masalarını stabilize etmeye yardımcı olur.Yersiz su süpürücülüğüne karşı topluluklar için, su kesintisi veya artan su tasarrufu, infiltrasyon-enhancing uygulamaları yatırım sadece faydalı değildir - pratik olarak bir araya gelmek, su tablolarının eğilimini tersine çevirebilir ve daha fazla su tasarrufu sağlayabilir.