上海梅雨期佛甲草輕薄屋頂綠化的滯蓄效果監(jiān)測評估

駱天慶 黃胤

為應(yīng)對全球氣候變化，基于綠色基礎(chǔ)設(shè)施和氣候適應(yīng)的海綿城市得到了空前的關(guān)注[1]。中國的城市開發(fā)普遍高度密集，洪水泛濫和水質(zhì)污染等問題因而愈發(fā)嚴(yán)重[2]。在高度城市化地區(qū)，復(fù)雜的下墊面建設(shè)情況和有限的建設(shè)用地制約了以地面為載體的海綿技術(shù)措施，若利用占城市下墊面65%的屋頂來進(jìn)行綠化[3]，借助綠色屋頂?shù)闹脖粚印⒒|(zhì)層以及排蓄水層滯蓄降水，在一定程度上降低徑流峰值、減少徑流總量、延緩產(chǎn)流和峰值時間，可在立體空間上增加“海綿”數(shù)量，發(fā)揮降雨徑流調(diào)控效益，從而在土地資源緊缺的情況下有效改善城市水安全與促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展[4]。

綠色屋頂作為一項重要的海綿技術(shù)措施，目前國際上的研究應(yīng)用大都局限于小型控制實驗區(qū)，隨著海綿城市建設(shè)的推進(jìn)，中國有望將其應(yīng)用擴(kuò)展到城市規(guī)模[5]，但造價高昂是制約其建設(shè)的主要因素[6]。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，鑒于綠色屋頂?shù)臏钭饔檬芙邓卣鳎◤?qiáng)度、歷時和間隔）、基質(zhì)狀況（厚度、吸水和持水性能）、屋面坡度、植物（品種和蒸騰量）等的影響，隨著氣候條件和設(shè)計特征的不同而具有顯著差異[7]，故針對具體城市的地域性研究至關(guān)重要[8-9]。各個城市在推進(jìn)綠色屋頂建設(shè)之前，有必要結(jié)合本地氣候特征、屋面條件和屋頂綠化產(chǎn)品切實測評屋頂綠化的滯蓄效益，以明晰這一技術(shù)手段的實效。

上海是第二批海綿城市建設(shè)試點城市，地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨熱同期，每年初夏梅雨期的集中、連綿降水以及短時強(qiáng)降水易引發(fā)城市內(nèi)澇和洪澇災(zāi)害，綠色屋頂是適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的低影響開發(fā)技術(shù)[10]，然而有模擬研究表明上海以綠色屋頂削減城市雨洪的效果不及德國、美國、加拿大的部分城市[11-13]。面向城市高密度建成區(qū)存量建筑的規(guī)?；G色屋頂建設(shè)宜采用輕薄的拓展型產(chǎn)品[14]，但目前普遍認(rèn)為拓展型產(chǎn)品的滯蓄能力不如基質(zhì)較厚的綠色屋頂[9,15]。在上海的鄰近城市南京，通過屋頂?shù)臍庀蟆⑼寥烙^測及水量平衡方程估算，也發(fā)現(xiàn)拓展型綠化屋頂全年徑流削減率僅約為花園型的2/3，且四季之中綠化屋頂?shù)膹搅飨鳒p效應(yīng)反而以夏季為最低[16]。并且，雨季時綠色屋頂會因為基質(zhì)含水量飽和而使滯蓄能力大幅下降（如屬于溫帶海洋性氣候的美國俄勒岡州所報告的下降幅度可達(dá)50%以上[17]）。因此，實測拓展型綠色屋頂產(chǎn)品在梅雨期的歷時滯蓄實效以及對短時強(qiáng)降水的滯蓄能力，對于評估其實際價值極為關(guān)鍵。

一直以來，屋頂綠化滯蓄研究或采用相對便捷的受控試驗法（設(shè)定降水條件測取個別設(shè)計變量的短時滯蓄效果），或借助間接估算法（通過氣象觀測數(shù)據(jù)和水量平衡方程模擬分析屋頂綠化的歷時滯蓄規(guī)律），對于特定地域復(fù)雜的自然降水條件，多變量非受控作用下的滯蓄效果具有不確定性，這方面的實測研究相對較少[18]。上海目前在自然降水條件下的相關(guān)研究見諸報告的，僅有基于時降雨量界定屋頂綠化生長最佳土層厚度的研究[19]。

此外，有研究表明，植被類型和植物多樣性對綠色屋頂截流能力的影響也有顯著差異，佛甲草（Sedum lineare）對于徑流的削減作用相對較差[20]，甚至與無綠化屋面相差無幾[18]。但佛甲草作為上海具有代表性的景天屬植物，長期被用于輕型屋頂綠化，可滿足低荷載、低維護(hù)的需求[21]。因此，本研究針對適于上海地區(qū)推廣的拓展型佛甲草屋頂綠化產(chǎn)品，測量其在梅雨期自然降水和典型屋面形式下的滯蓄實效，旨在獲取直接、客觀的在地性數(shù)據(jù)支撐，以切實評估拓展型佛甲草屋頂綠化在梅雨期的歷時及單次降雨下的實際滯蓄效果，并借此討論和推斷其全年的滯蓄實效，既可供上海的海綿城市建設(shè)直接參考，又可為其他同樣遭受長江中下游地區(qū)梅雨困擾的城市提供借鑒。

1 研究背景

上海梅雨期 （6—7 月 ）和臺風(fēng)雨期 （8 月 ）暴雨頻發(fā)，其中強(qiáng)暴雨、大范圍及長時間的暴雨更容易在6 月出現(xiàn)[22]，因此6 月往往降水量最大、變異性最為顯著，且近年來上海的降雨中心向中心城區(qū)集聚[23]。

上海宜采用坡屋面建筑以利于保溫隔熱、減少屋頂滲漏，屋面坡度范圍應(yīng)在15°～35°[24]。前期研究通過對上海中心城區(qū)建筑的抽樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在適于屋頂綠化推廣建設(shè)的低層和多層建筑中：坡屋頂占比高于平屋頂；坡度大于30°的屋頂較少[25]。

目前上海地區(qū)屋頂綠化建設(shè)項目多采購市場上常見的營養(yǎng)土與蛭石等進(jìn)行混合。佛甲草用于上海大面積輕型屋頂綠化，采用深度為8 cm 的基質(zhì)（簡稱8 cm 基質(zhì)）既可滿足存量建筑屋面荷載限制，又可順利越冬[25]。

2 研究方法

本研究選取0°和26.6°（坡比為1∶2）為試驗研究的典型屋面坡度，在同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院文遠(yuǎn)樓樓頂設(shè)置試驗裝置，對2019 年6—7 月梅雨期自然降雨過程及佛甲草模塊滯蓄情況進(jìn)行持續(xù)記錄觀察，并參照試驗期間土壤濕度的測定數(shù)據(jù)，解析佛甲草模塊對于梅雨全期及單次典型降雨過程的滯蓄實效（圖1）。

對平、坡屋面進(jìn)行對照試驗，是因為既有研究對于不同屋面坡度下屋頂綠化的滯蓄試驗結(jié)果尚存在差異。如Chow 等[26]的研究表明，屋面坡度越大，拓展型屋頂綠化的滯蓄率越低，坡度從2%增加至7%，滯蓄率會從56.9%減少到52.3%；而Liu 等[27]的研究則表明相較于7%和12%的屋面坡度，坡度為2%的拓展型屋頂綠化的徑流排放量更大。通過對照試驗可確認(rèn)上海地區(qū)典型屋面條件下的滯蓄效果差異，有助于研判綠色屋頂作為海綿技術(shù)手段的推進(jìn)策略?；|(zhì)含水量也會影響綠色屋頂尤其是拓展型綠化屋頂?shù)慕亓髂芰?，降雨前基質(zhì)干燥的綠色屋頂較降雨前基質(zhì)相對濕潤者截流效率明顯會高出很多[16]，因此本研究參考前期降水情況和土壤濕度測定值篩選基質(zhì)含水整體較高但仍有差異的單次降雨，以深入評估模塊在梅雨期的滯蓄力下降情況。此外，囿于經(jīng)費和可操作性，試驗裝置僅設(shè)置了一組，試驗地點位于上海中心城區(qū)中暴雨發(fā)生水平較高的楊浦區(qū)[23]，借助較為極端的實證個案歸納推斷上海地區(qū)的滯蓄下限。

2.1 試驗裝置設(shè)計

選取佛甲草生長成熟穩(wěn)定的試驗?zāi)K共6 個，種植基質(zhì)以上海地區(qū)市場上常見的營養(yǎng)土（火山巖2%、珍珠巖28%、蚯蚓糞34%、泥炭36%）與蛭石以1∶1 體積混合而成。用角鐵搭建平、坡屋面的模擬構(gòu)架，構(gòu)架上部固定放置試驗?zāi)K（在平、坡屋面模擬構(gòu)架上各放置3 個試驗?zāi)K，為平、坡屋面組），下部放置記錄儀器，并通過密封膠管將模塊的滲漏槽與儀器相連，確保經(jīng)過模塊滯蓄后的降水能夠全部流入儀器中（圖2）。記錄儀器為7 臺美國SPECTRUM WatchDog 2000 系列氣象站。儀器雨量筒的直徑為20.5 cm，測量范圍為0.25 mm，測量精度為降水量＜5 cm/h 時±2%。其中儀器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ作為試驗組分別連接平、坡屋面模擬構(gòu)架上的各個試驗?zāi)K，儀器Ⅶ作為對照組測量實際降水量。試驗數(shù)據(jù)記錄間隔時間設(shè)置為1 min。

2 試驗裝置Test apparatus

2.2 土壤濕度測定

采用正大儀器的手持式ZD-06 土壤酸堿度/濕度專用測定儀進(jìn)行土壤濕度測定，濕度測定范圍為10%～80%，測量精度為±1%。利用降雨間隔在每個測驗?zāi)K中隨機(jī)選擇3 個分散的測點，依次將測定儀插入土壤底部讀取濕度數(shù)據(jù)并計算平均值。囿于試驗?zāi)K的土壤厚度小于測定儀準(zhǔn)確測量所要求的15 cm測量深度，該數(shù)據(jù)僅作為土壤濕度相對判定的參考依據(jù)。

2.3 滯蓄效益測算

滯蓄率、削減量以及延緩時間是目前評價屋頂綠化滯蓄力的3 種常用的核心參數(shù)。其中滯蓄率和削減量分別以無量綱和有量綱的方式考察屋頂綠化對雨水的減量情況，延緩時間則可分為產(chǎn)流延緩時間和峰值延緩時間。本研究通過滯蓄率考察梅雨全期的滯蓄效益，通過滯蓄率和延緩時間考察梅雨期內(nèi)單次降雨事件的滯蓄效益。

2.3.1 梅雨全期滯蓄效益

2019 年上海官方宣布的入梅時間為6 月17 日，出梅時間為7 月20 日，總持續(xù)時間為33 天。本研究取該時間段內(nèi)儀器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ記錄總量的平均值反映平屋面試驗?zāi)K的滯蓄后排放總量（R平），儀器Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ記錄總量的平均值反映坡屋面試驗?zāi)K的滯蓄后排放總量（R坡），儀器Ⅶ的記錄總量反映總降水量（P）。通過比較R平、R坡對于P的削減量來計算平、坡屋面滯蓄雨量對梅雨全期降水量的滯蓄率，進(jìn)而分析比較不同屋面條件下的滯蓄效益差異。由于試驗?zāi)K與儀器雨量筒的受雨面積不同，試驗組和對照組儀器的記錄數(shù)值在比較前需按式（1）進(jìn)行換算，整個梅雨期試驗?zāi)K的滯蓄率計算式如式（2）所示：

式中：R′為換算后的滯蓄后排放量（mm）；R為試驗組儀器記錄的滯蓄后排放量R平或R坡（mm）；0.25m2為試驗?zāi)K的受雨面積，0.033 m2為儀器雨量筒的受雨面積；φ為滯蓄率（%）；P為降水量（mm）；x為表面徑流流失系數(shù)，x=0 時表示屋面坡度為0°。

囿于試驗裝置較為簡陋，未能搜集測得模塊的表面徑流部分。因屋面坡度越大，模塊的表面徑流流失更多[26]，故參考GB 50014—2021《室外排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[28]中規(guī)定的綠地徑流系數(shù)經(jīng)驗值（為0.1～0.2），取上限值0.2作為坡屋面模塊表面徑流流失系數(shù)x。

2.3.2 單次降雨事件的滯蓄效益

以6 h 為最小降雨間隔時間[29]區(qū)分單次降雨事件。在單次降雨事件i時段內(nèi)同樣通過儀器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的記錄總量平均值以及儀器Ⅶ的記錄總量獲得平、坡屋面試驗?zāi)K的滯蓄后排放量（Ri平和Ri坡）及該次降水量（Pi），按式（1）對Ri平、Ri坡進(jìn)行換算后，再按式（2）計算平、坡屋面滯蓄雨量在該次降水量下的滯蓄率（φi）。比較該次降雨事件中對照組儀器的初始降水時間和試驗組儀器初始產(chǎn)流時間以反映產(chǎn)流延緩時間（Ti/min），以及比較該次降雨事件中對照組儀器的瞬時最大峰值時間和試驗組儀器的瞬時最大峰值時間以反映峰值延緩時間（Ti'/min）。由于單場降雨過程往往呈現(xiàn)多個峰值，在分析Ti'時也需討論排放峰值與多個降雨峰值的關(guān)系。

鑒于生長成熟、穩(wěn)定的拓展型佛甲草模塊在既定的屋面條件下，基質(zhì)含水量是影響其滯蓄作用的重要自身系統(tǒng)因素，降雨強(qiáng)度則是影響其滯蓄作用的主要外部環(huán)境因素[30]，因此分別選擇梅雨期間前期降水和土壤濕度情況不同但本場降水特征類似的同雨型單次降雨事件，進(jìn)一步區(qū)分半濕潤組和濕潤組，考察基質(zhì)含水量和雨型差異對滯蓄效益的影響。按照中國氣象局的降水等級劃分[31]，以24 h 內(nèi)的累計降水量判定單次降雨事件的雨型。對于降水過程超過24 h 的單次降雨事件，其降水量及試驗?zāi)K滯蓄后排放量的分析均采用了完整降水過程的測量數(shù)據(jù)。

2.4 滯蓄差異性分析

本研究視數(shù)據(jù)正態(tài)性和方差齊性情況，通過獨立樣本t 檢驗或曼-惠特尼檢驗判斷梅雨全期平、坡屋面組，單次降雨事件下平、坡屋面組，以及同雨型同屋面條件下半濕潤、濕潤組的滯蓄差異，通過單因素方差分析或克魯斯卡爾-沃利斯檢驗判斷屋面和土壤濕度條件相同時不同雨型下各組的滯蓄差異，p＜0.050 則表明組間差異顯著。因樣本量小，若差異不顯著則進(jìn)一步考察差異幅度Cohen’s d 值，以0.200、0.500、0.800 分別對應(yīng)小、中、大臨界點。

3 結(jié)果與分析

3.1 梅雨期降水概況及單次降雨事件篩選結(jié)果

2019 年上海梅雨季整體雨期偏長，是近20 年來最長梅雨期，總體降水量偏多，具有典型性。整個梅雨期儀器Ⅶ的記錄總量為355.3 mm，與官方公布的上海市各區(qū)觀測站點測得的降水量平均值364.1 mm 較為接近。

整個梅雨期儀器Ⅶ共記錄具有顯著降水過程的單次降雨事件16 場，其中小雨10 場、大雨3 場、暴雨3 場。期間進(jìn)行了9 次土壤濕度測定，其中平、坡屋面組平均土壤濕度有3 次≥80%，3 次為70%～＜80%，另有2 次在60%左右，1 次僅在40% 左右。從中選取降水特征較為接近、前期降水差異較大且土壤濕度測定值相對較高的小、大、暴雨各2 場，分別歸入半濕潤組和濕潤組進(jìn)行單次降雨事件的滯蓄分析（表1）。

表1 單次降雨事件篩選Tab.1 Selected single rainfall events

3.2 梅雨全期滯蓄率

整個梅雨期內(nèi)，儀器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的記錄總量在210～230 mm，儀器Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的記錄總量在150～200 mm。平、坡屋面各試驗?zāi)K對降水總量的滯蓄率在23%～41%，平均滯蓄率分別為38.9% 和30.6%；獨立樣本t 檢驗p值為0.117，平、坡屋面組間滯蓄率差異不顯著；但Cohen’s d 值為1.625，表明差異幅度非常大，且平屋面試驗?zāi)K比坡屋面試驗?zāi)K平均多滯蓄降水29.4 mm，滯蓄率高8.3%，滯蓄力相對較優(yōu)（表2）。

表2 梅雨期平、坡屋面試驗?zāi)K的測量數(shù)據(jù)及滯蓄率Tab.2 Measurement data and rainwater retention rates of test modules for flat and pitched roofs during the plum rain season

3.3 單次降雨滯蓄率

考察各單次降雨事件下各試驗?zāi)K的滯蓄率及各組試驗?zāi)K的平均滯蓄率（圖3），坡屋面濕潤組試驗?zāi)K在暴雨事件下的平均滯蓄率最低，為11.6%；平屋面半濕潤組試驗?zāi)K在小雨事件下的平均滯蓄率最高，為100%。不同組別試驗?zāi)K的單次降雨滯蓄率差異性分析結(jié)果表明，除平、坡屋面的濕潤組在暴雨和大雨事件下滯蓄率差異不大外，平、坡屋面的半濕潤組在暴雨事件下，平、坡屋面的濕潤組在小雨事件下，以及坡屋面的半濕潤組和濕潤組在暴雨事件下雖然p值略大于0.05，但Cohen’s d 值分別為2.211、1.776 和2.154，差異非常大；其余組別p值均小于0.050，差異顯著。佛甲草模塊滯蓄率的基本變化規(guī)律為：屋面坡度越小、基質(zhì)含水率越低、降水強(qiáng)度越低，佛甲草模塊的滯蓄率越高。

3 單次降雨事件的滯蓄率比較Comparison of rainwater retention rates of single rainfall events

3.4 單次降雨產(chǎn)流延緩時間

考察各單次降雨事件的產(chǎn)流延緩時間標(biāo)示圖（圖4），在小雨事件?的整個降雨過程中，平、坡屋面組儀器Ⅰ～Ⅵ的記錄值始終為0 mm，因此盡管坡屋面組在修正表面徑流流失總量后計算得到的滯蓄率并非100%，但其滯蓄后排放曲線囿于瞬時數(shù)據(jù)難以修正，平、坡屋面組均未反映產(chǎn)流延緩時間T16；不過在其余降雨事件中，儀器記錄均反映產(chǎn)流延緩時間。其中，延緩時間最短的為濕潤組小雨事件?下的平屋面組，T12=5 min；延緩時間最長的則為半濕潤組大雨事件⑤下的平屋面組，T5=900 min。標(biāo)示結(jié)果表明，在基質(zhì)半濕潤時，平屋面組試驗?zāi)K的產(chǎn)流延緩優(yōu)于坡屋面組；在基質(zhì)濕潤時，則是坡屋面組試驗?zāi)K表現(xiàn)略優(yōu)。但對半濕潤組和濕潤組的平、坡屋面模塊進(jìn)行獨立樣本t 檢驗，p值分別為0.904 和0.933，Cohen’s d 值分別為0.136和0.073，平、坡屋面組之間的差異幅度非常小。

4 單次降雨事件的產(chǎn)流延緩時間Discharge delay of single rainfall events

3.5 單次降雨峰值延緩時間

考察各單次降雨事件的峰值延緩時間Ti'標(biāo)示圖（圖5），在小雨事件?的整個降雨過程中，平、坡屋面組儀器Ⅰ～Ⅵ的記錄值始終為0 mm，因此坡屋面組的滯蓄后排放曲線同樣囿于瞬時數(shù)據(jù)難以修正，也未反映峰值延緩時間T16'。此外，在半濕潤組暴雨事件②下首次出現(xiàn)降雨峰值（最大峰值）時儀器尚未記錄到模塊的排放數(shù)據(jù)，模塊排放峰值與第二次降雨峰值同步出現(xiàn)，距首次降雨峰值滯后240 min。在其余降雨事件中試驗組儀器所記錄的峰值時間均與最大降雨峰值時間一致，未反映峰值延緩時間Ti'。

5 單次降雨事件的峰值延緩時間Peak delay of single rainfall events

4 討論

盡管本研究測取的土壤濕度數(shù)據(jù)不盡準(zhǔn)確，僅為參考，不過試驗期間模塊的土壤濕度變化基本可對應(yīng)全期的降雨過程，基質(zhì)濕度總體較高，并不利于滯蓄雨水?；|(zhì)厚度是屋頂綠化雨水滯蓄能力的最大影響因子[9]，8 cm 基質(zhì)屋頂綠化裝置的滯蓄能力普遍不及基質(zhì)厚度大于15 cm 者[18,32]，但梅雨全期平、坡屋面模塊的滯蓄率基本在30%～40%，雖然低于現(xiàn)有研究所報告的拓展型屋頂綠化平均滯蓄率（為56%）[33]，與同緯度的成都的研究結(jié)果（成都2010 年7 月暴雨期的總雨量約為上海2019 年梅雨期的50%，相同基質(zhì)厚度的佛甲草綠色屋頂滯蓄率約為45%）相比也略有不及[34]，卻與相鄰城市南京的簡易型屋頂綠化在夏季的徑流滯蓄率估算值32.9%相當(dāng)[16]，且略高于廣州（更為濕熱）30 mm 以上基質(zhì)厚度的垂盆草屋頂綠化的年均降雨滯蓄率實測水平[35]。這一頗為理想的滯蓄表現(xiàn)除了基質(zhì)成分和配比的影響之外，可能還因為上海梅雨期雨熱同期，且此時佛甲草臨近開花期，生長旺盛，蒸騰作用較強(qiáng)。蒸騰作用是綠色屋頂滯蓄雨水的驅(qū)動因素，可在降雨間隙令基質(zhì)生成新的滯蓄空間[36]。根據(jù)Zheng 等[18]對相關(guān)研究的統(tǒng)計，植物的高蒸騰作用也有利于綠色屋頂發(fā)揮滯蓄效能，高溫多雨的熱帶地區(qū)以及大陸性氣候條件下植物蒸騰作用顯著，綠色屋頂?shù)臏钚芟鄬硐?。如長期實測得到的紐約州雪城（大陸性氣候）景天屋頂?shù)钠骄鶞盥士蛇_(dá)95.9%[37]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于德國斯圖加特（溫帶海洋性氣候）在干旱年份測得的40%[38]。上海梅雨期的濕熱天氣疊合佛甲草的高蒸騰作用，所達(dá)到的30%～40%滯蓄率已接近屋頂綠化研究和建設(shè)水平領(lǐng)先的德國對于屋頂綠化雨水滯蓄的行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)要求（如對于土壤基質(zhì)深度為20～40 mm、坡度為2%的綠色屋頂，該標(biāo)準(zhǔn)要求年降水滯蓄率為40%～45%）[39]，應(yīng)能有效緩解上海地區(qū)在梅雨期所面臨的雨洪問題。按照這一滯蓄率水平，以上海梅雨期降水量占全年水量近30%[40]估算，若推廣受試的8 cm 基質(zhì)佛甲草屋頂綠化產(chǎn)品，僅在梅雨期就有望貢獻(xiàn)至少10%的年徑流總量控制率，這對于上海建設(shè)海綿城市、防范洪澇災(zāi)害可發(fā)揮重要作用。

本次試驗單次降雨事件中滯蓄率隨降雨強(qiáng)度、屋面坡度和基質(zhì)含水量的增大而減小，基本符合既往研究得出的規(guī)律[9,41]。盡管同為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)但更為濕熱的香港有研究表明，8 cm 基質(zhì)的綠色屋頂在頻繁的強(qiáng)降雨下滯蓄效果會減弱，僅能降低徑流峰值、延緩峰值時間[42]，但本次試驗無論是濕潤組還是半濕潤組，均在降低徑流峰值、減少徑流總量和延緩產(chǎn)流時間上發(fā)揮一定作用，而延緩峰值時間作用并不顯著。這可能是梅雨期雨勢連綿、峰值出現(xiàn)之前往往會有較長時間降雨、基質(zhì)含水趨于飽和、排放與降雨同步的緣故。因此暴雨事件②是入梅初期的首次顯著降水過程，也是唯一顯現(xiàn)延緩峰值時間的作用（即試驗?zāi)K的排放峰值后于降雨的第一次峰值出現(xiàn)）的降雨事件，這與廣州報告的暴雨事件中拓展型綠色屋頂可有效延遲暴雨峰值時間，但持續(xù)的復(fù)峰大降雨會令峰值延遲作用消弭相吻合[35]?；|(zhì)含水量高對于大雨，尤其暴雨情況下模塊滯蓄率的影響也非常顯著，濕潤組在大、暴雨下的滯蓄率僅有20%～25%和10%左右，比半濕潤組在同等雨型下低近20%～35%。而廣州拓展型綠色屋頂在復(fù)峰大降雨中報告的滯蓄率減少也在10%以上[35]。但目前中國城市對于屋頂綠化在自然降雨事件下的滯蓄實測試驗數(shù)量有限，今后需通過更多研究進(jìn)行驗證并總結(jié)規(guī)律。

平屋面模塊相較于坡屋面模塊，其滯蓄率以梅雨全期計算會高8.3%，不同雨型下則平均高10.7%，除土壤濕度較高時的大、暴雨事件外，均有明顯差異。但本研究未能搜集測得模塊的表面徑流，借助徑流系數(shù)估算坡屋面模塊的表面徑流流失量，難免會有誤差，有待進(jìn)一步研究論證。不過既往研究得出的規(guī)律也是平屋面綠化的滯蓄能力高于坡屋面綠化[9,41]，若本著雨水滯蓄效益推廣屋頂綠化，應(yīng)遵循平屋面建筑優(yōu)先的原則。

5 結(jié)論

本研究通過對適于上海地區(qū)推廣的拓展型佛甲草屋頂綠化產(chǎn)品在當(dāng)?shù)孛酚昶谧匀唤邓偷湫臀菝嫘问较碌臏顚崪y分析，發(fā)現(xiàn)佛甲草輕薄屋頂綠化在上海梅雨期可發(fā)揮較為理想的降低徑流峰值、減少徑流總量和延緩產(chǎn)流作用；在上海及長江中下游梅雨地區(qū)對各類建筑，尤其是平屋頂建筑進(jìn)行推廣建設(shè)，可有效緩解城市雨洪壓力；但對于連綿降雨過程中的強(qiáng)降水，其滯蓄作用較為有限，應(yīng)進(jìn)一步改良產(chǎn)品性能并整合其他有效的海綿措施。拓展型屋頂綠化可用作高度城市化地區(qū)的節(jié)地型海綿技術(shù)措施。中國城市今后應(yīng)針對本地的氣候特征，對其在自然降雨事件下的滯蓄實測進(jìn)行更多的研究，發(fā)現(xiàn)、驗證、總結(jié)拓展型屋頂綠化在不同地域的滯蓄效益和規(guī)律。

圖表來源(Sources of Figures and Tables)：

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