VSE knjižnice (vzajemna bibliografsko-kataložna baza podatkov COBIB.SI)
  • Vrednotenje vpliva dreves na površinski odtok v urbanem okolju : doktorska disertacija = Evaluating the impact of trees on urban stormwater runoff : doctoral dissertation
    Alivio, Mark Bryan
    Upravljanje padavinskih voda v mestih je vse večji izziv zaradi urbanizacije in vse pogostejših lokalnih močnih padavin. V odgovor na to mesta dajejo večji poudarek povečanju in obnovi zmogljivosti ... mestnih krajin z vključevanjem rešitev, ki temeljijo na naravi (ang. Nature-based solutions ali NbS). Da bi mesta lahko v celoti sprejela drevesa kot strateško komponento NbS za upravljanje padavinskih voda, so potrebni znanstveni dokazi in celovito razumevanje njihovih hidroloških funkcij v različnih geografskih okoljih, konfiguracijah mestnih krajin in podnebjih. Poleg tega sedanji modeli površinskega odtoka pogosto nimajo možnosti simuliranja ekosistemskih storitev mestnih dreves. Zato je namen disertacije oceniti vplive breze (Betula pendula Roth.) in bora (Pinus nigra Arnold) na površinski odtok v urbanem okolju. Ciljne terenske meritve so bile izvedene na poskusni urbani površini, da bi raziskali učinke procesov prestrezanja padavin na spremembe porazdelitve velikosti dežnih kapljic (DSD), zmanjšanje kinetične energije, zmanjšanje intenzitete padavin, porazdelitev prepuščenih padavin (neposredne prepuščene padavine/FR, razpršeni del prepuščenih padavin/SP, kapljanje s krošnje/CD) in hidrološke procese pod krošnjo, vključno z učinki na vlažnost tal in infiltracijo. S pomočjo eksperimentalnih meritev smo pridobili vhodne podatke in določili parametre značilne za vrsto/območje, in jih uporabili za modeliranje potenciala breze in bora za zmanjšanje površinskega odtoka z izboljšanim modelom SWMM z dodanim modulom krošenj. Zaradi prestrezanja padavin se pojavi sprememba v DSD prepuščenih padavin, in sicer povečan premer kapljic v primerjavi s padavinami na prostem, hkrati pa se povečuje prisotnost manjših kapljic . Breza s svojimi širokimi listi pospešuje drobljenje in koalescenco kapljic, kar povzroča spremembo v DSD prepuščenih padavin . Iglice bora spodbujajo koalescenco kapljic, zaradi česar je kapljic manj, vendar so te večje. Pri obeh vrstah so je D50 prepuščenih padavin povečal za 8,5-26,5 % (bor) in 11,7 % (breza v fazi vegetacije), pri brezi v fazi mirovanja pa je bilo opaziti 5,9 % zmanjšanje. To je mogoče razložiti s precejšnjimi razlikami v deležih posamezne komponente prepuščenih padavin med drevesnimi vrstami in fenološkimi obdobji. SP predstavljajo več kot 60 % celotnih prepuščenih padavin pri obeh vrstah dreves, medtem ko CD prevladuje v količini prepuščenih padavin (40 % pri brezi v fazi vegetacije, > 69 % pri boru), razen pri brezi v fazi mirovanja, kjer prevladuje FR (41,8 %). Obe drevesni vrsti spremenita hitrost padanja dežnih kapljic, pri čemer breza zmanjša povprečno hitrost padavin za 3,4 %, bor pa bistveno bolj, in sicer za 42,1 %. Učinek prestrezanjapadavin zmanjša kinetično energijo za 21,5–28,5 % (breza) oziroma 74,9– 85,3 % (bor). Krošnje breze in bora dodatno zmanjšajo povprečno intenziteto padavin za 33,9–37,7 % oziroma 82,9–85,4 %, kar je ključno za uravnavanje porazdelitve in odtoka padavinske vode ter infiltracijo. Postopno in počasno sproščanje CD pod borovci vodi k znatnejšemu zmanjšanju KE in intenzitete. Lokalni mikroklimatski dejavniki, kot so primanjkljaj vodne pare, temperatura in vlažnost, dodatno vplivajo na proces prestrezanja padavin in na zmanjšanje njihove intezitete ter razpršitev kinetične energije. Ti procesi pomembno vplivajo na vlago tal in infiltracijo v tla pod drevesi. Hitrost infiltracije v tla je bila največja na odprtem območju (5,97 cm/uro), sledila je infiltracija pod borom (5,55 cm/uro), najmanjša pa je bila pod brezo (3,76 cm/uro). Spremembe vlage v tleh pod brezo so bile hitrejše in bolj izrazite, še posebej pa na globini 16 cm, kar je bilo, kar je bilo posledica večje količine FR, SP in večje intenzitete prepuščenih padavin. Nasprotno pa so manjša količina in intenzitete prepuščenih padavin ter bolj postopno dovajanje CD pod borom povzročili počasnejše naraščanje vlage v tleh. To potrjujejo tudi statistično pomembne korelacije med komponentami prepuščenih padavin in vlago v tleh, ki kažejo, da se vlaga v tleh pod brezo hitreje in neposredno odziva na delež SP in FR, medtem ko se pod borom zaradi postopnega dovajanja CD vlaga odziva pozneje in počasneje. Poleg tega sezonske spremembe LAI bolj vplivajo na dinamiko vlage v tleh pod brezo kot pod borom. Uporaba modula SWMM za krošnje je natančno in eksplicitno simulirala hidrološke procese v krošnjah obeh dreves. To je izboljšalo prikaz prestrezanja padavin v modelu SWMM. Rezultati so pokazali, da je postopek prestrezanja v modulu učinkovito zajel časovno dinamiko prepuščenih padavin in odtoka po deblu (Tf + Sf) pod brezo in borom v različnih fenofazah. Med simuliranimi in opazovanimi vrednostmi Tf + Sf (r = 0,97-0,99) ter vrednostmi prestreženih padavin (r = 0,72) so bile ugotovljene močne korelacije pri vseh padavinskih dogodkih. Ugotovitve nadalje kažejo, da breza in bor na območju raziskave zmanjšata količino površinskega odtoka za 20–25 % in največji pretok za 16–25 % v različnih scenarijih in fenofazah. Scenarij sajenja mešanih vrst dreves (Scen3 s 50 % breze in 50 % bora) na splošno dosega večje koristi pri zmanjšanju površinskega odtoka in največjega pretoka v primerjavi s scenariji z eno vrsto dreves (Scen1 samo z brezo in Scen2 samo z borom). Analiza vodne bilance modela dodatno poudarja relativni prispevek prestrezanja krošenj (do 21,1 %) k zmanjšanju padavinskih voda pri brezi in boru, zlasti v obdobju vegetacije, pri majhnih do zmernih nevihtnih dogodkih in kadar so drevesa posajena nad neposredno povezanimi nepropustnimi površinami. Poleg tega infiltracija in shranjevanje vode v tleh pod krošnjami dreves predstavljata več kot 20 % vodne bilance, zlasti v obdobju mirovanja in odvisno od lastnosti tal. Na splošno ugotovitve te disertacije poudarjajo, da je sposobnost mestnih dreves za upravljanje padavinskih voda odvisna od procesov v krošenjah in pod njimi. Da bi zagotovili, da so hidrološke koristi mestnih dreves ustrezno upoštevane, je treba v analizo in modeliranje celovito vključiti hidrološke procese v krošnjah (tj. prestrezanje padavin, evapotranspiracija) in tleh.
    Vrsta gradiva - disertacija ; neleposlovje za odrasle
    Založništvo in izdelava - Ljubljana : [M. B. Alivio], 2025
    Jezik - angleški
    COBISS.SI-ID - 256010243

    Povezava(-e):

    Repozitorij Univerze v Ljubljani – RUL

Knjižnica/institucija Kraj Akronim Za izposojo Druga zaloga
Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana Ljubljana FGGLJ na dom 1 izv.
v čitalnico 1 izv.
loading ...
loading ...
loading ...

Vnos na polico