نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده.کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه کلرادو، امریکا

10.52547/envs.2021.1075

چکیده

سابقه و هدف: شهرنشینی در جهان رو به افزایش است و جمعیت شهری جهان در حال متراکم تر شدن در شهرها می باشد. یکی از اثرات شهرنشینی افزایش درصد سطوح نفوذ ناپذیر در این مناطق می باشد. امروزه بسیاری از شهرهای مهم جهان، برای کاهش اثرات توسعه شهر خود بر کیفیت و کمیت رواناب، به مفهوم توسعه پایدار توجه نموده و از فنّاوری‌های مدرن سبز مدیریتی، شامل بهترین روش‌های مدیریتی و روش‌های توسعه با حداقل اثرات جانبی بهره می‌گیرند. بام سبز، یک سیستم چندلایه ای است که سقف و بالکن یک ساختمان را با پوشش گیاهی پوشانده و با جذب و نگه‌داری بخشی از باران، و با تاثیرگذاری بر روی فرایند‌های تبخیر و تعرق، تصفیه، حجم و شدت جریان اوج رواناب، ابعاد سیستم زهکش پایین‌دست را کاهش داده و موجب بهبود کیفیت آب و هوا، حفظ زیبائی شهر و جلوگیری از هدر رفت انرژی ساختمان می‌گردد.
مواد و روش ها: این پژوهش به صورت آزمایش میدانی در دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان انجام گرفت. زمان آزمایش از فروردین ماه تا مرداد ماه سال 1397 بود. در این تحقیق تاثیر استفاده از سوپر جاذب‌ (زئولیت)، بر میزان جذب و نگهداشت آب، بیشترین و کمترین حجم رواناب، حجم زه آب، رسوب و زمان شروع رواناب حاصل از بارندگی در شدت ‌بارش ‌های 35، 45، 55، 65 و 75 میلی‌متر در ساعت بر روی بام سبز با شیب 5 درصد، در اقلیم سرد خشک بررسی شده است.
نتایج و بحث: بر این اساس با افزایش شدت‌ بارش، حجم رواناب نیز افزایش می یابد و حجم رواناب در خاک بایر بیشتر از بقیه تیمارها بوده و روند نزولی آن به ترتیب خاک حاوی زئولیت 1درصد، خاک حاوی زئولیت 3 درصد و خاک کشت‌ شده می‌باشد. همچنین حجم زه آب با افزایش شدت‌ بارش افزایش‌یافته و بالاترین مقدار حجم زه آب متعلق به خاک بایر می‌باشد. رسوب اندازه‌گیری شده در رواناب نیز با افزایش شدت‌ بارش در تیمارها، به غیر تیمار چمن، افزایش می‌یابد.
نتیجه گیری: خاک بایر به دلیل سله بستن لایه‌های سطحی آن و گرفتگی منافذ دارای حجم رواناب بسیار بالایی می‌باشد. افزودن زئولیت به خاک باعث کاهش محسوس حجم رواناب و نگه‌داشت بیشتر آب نسبت به خاک بایر گردید. میزان فرسایش در خاک دارای زئولیت یک درصد بالا بود و کمترین میزان فرسایش در چمن بود. در خاک بایر چون نفوذ آب کم است، بعد از مدت زمان کمی بعد از بارش، آب به صورت رواناب جاری می‌گردد، اما زئولیت این خاصیت و ویژگی را دارد که با اضافه شدن به خاک زمان شروع رواناب سه درصد طولانی‌تر می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effect of super adsorbent and vegetation on green roof in cold dry climate

نویسندگان [English]

  • Farhad Misaghi 1
  • Zeinab Bigdeli 2
  • Mostafa Razzaghmanesh 3

1 Water Engineering Department, Agriculture Faculty, University of Zanjan, Zanjan, Iran

2 Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Agriculture, University of Tabriz,, Tabriz,, Iran.

3 Department of Civil and Environmental Engineering, Colorado State University, USA

چکیده [English]

Background: Urbanization in the world is increasing and the world's urban population is becoming denser in cities. One of the effects of urbanization is to increase the percentage of impermeable surfaces in these areas. Today, many important cities in the world, to reduce the effects of their city development on the quality and quantity of runoff, pay attention to the concept of sustainable development and use modern green management technologies, including the Best Management Practices (BMP) and Low Impact Development (LID) methods. Green roof is a multi-layer system that covers the roof and balcony of a building with vegetation and absorbs and retains part of the rain, and affects the processes of evapotranspiration, treatment, volume and intensity of runoff peak runoff. Reduces the dimensions of the downstream drainage system and improves the quality of the climate, preserves the beauty of the city and prevents wastage of building energy.
Materials and Methods: This study was conducted as a field experiment in the Faculty of Agriculture, University of Zanjan. The test period was from April to August 2018. In this study, the effect of using superabsorbent (zeolite) on water uptake and retention, maximum and minimum runoff volume, drainage volume, sedimentation and runoff time of rainfall at rainfall intensities of 35, 45, 55, 65 and 75 mm/hr on a green roof with a slope of 5% has been studied in cold dry climates.
Results and Discussion: Accordingly, with increasing rainfall intensity, runoff volume also increases and runoff volume in barren soil is more than other treatments and its downward trend is soil containing 1% zeolite, soil containing 3% zeolite and cultivated soil, respectively. Also, the volume of drainage increased with increasing rainfall intensity and the highest amount of drainage volume belongs to barren soil. Sediment measured in runoff also increases with increasing rainfall intensity in treatments other than grass treatment.
Conclusion: Barren soil has a very high runoff volume due to the closure of its surface layers and clogged pores. Addition of zeolite to the soil significantly reduced runoff volume and retained more water than barren soil. The rate of soil erosion was high in 1% zeolite and the lowest rate of erosion was in grass. In barren soils, infiltration is low, and runoff flows rapidly, but with the addition of zeolite to the soil, runoff start time is 3 % longer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • green roof
  • super absorbent
  • Runoff
  • Water retention