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Artículo de método

Diseño y Construcción de un Centro de Investigación La escorrentía urbana

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DOI:

10.3791/51540

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8 de agosto de 2014

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En este artículo

Resumen

En este trabajo se describe el diseño, construcción y funcionamiento de una instalación de 1.000 m 2 que contiene 24 parcelas de 33,6 m 2 de campo individuales equipados para medir el volumen total de escorrentía con el tiempo y la recopilación de submuestras de escorrentía en los intervalos seleccionados para la cuantificación de componentes químicos en el agua de escorrentía de céspedes caseros simulados.

Resumen

A medida que el aumento de la población urbana, lo mismo ocurre con la zona de regadío paisaje urbano. El uso del agua del verano en las zonas urbanas puede ser el uso del agua de línea base de invierno 2-3x debido al aumento de la demanda de riego de jardines. Prácticas de riego inadecuadas y eventos de lluvia grandes pueden resultar en la escorrentía de los paisajes urbanos, que tiene el potencial de llevar los nutrientes y sedimentos en los arroyos locales y lagos en los que pueden contribuir a la eutrofización. Un espacio de 1.000 m 2 fue construido que consta de 24 33.6 m 2 parcelas individuales, cada una equipada para medir los volúmenes totales de escorrentía con el tiempo y la recopilación de submuestras de escorrentía en los intervalos seleccionados para la cuantificación de componentes químicos en el agua de escorrentía de los paisajes urbanos simulados. Volúmenes de escorrentía de la primera y segunda pruebas tenían coeficiente de variabilidad (CV) valores de 38,2 y 28,7%, respectivamente. Valores de CV para pH escorrentía, EC, y la concentración de Na para ambos ensayos fueron menos del 10%. Concentrations de DOC, TDN, DON, PO 4-P, K +, Mg 2 + y Ca 2 + tenían valores de CV inferior al 50% en ambos ensayos. En general, los resultados de las pruebas realizadas después de la instalación de césped en la instalación indicaron una buena uniformidad entre las parcelas de los volúmenes de escorrentía y componentes químicos. El gran tamaño de la parcela es suficiente para incluir la mayor parte de la variabilidad natural y por lo tanto proporciona una mejor simulación de los ecosistemas del paisaje urbano.

Introducción

Cuatro de los de más rápido crecimiento, áreas metropolitanas densamente pobladas se encuentran en el sur de Estados Unidos en los climas subtropicales 1. Además, el mayor porcentaje de cambio en suelo urbanizado entre 1982 y 1997 se produjo en el sur de EE.UU. 1. Con el aumento de las áreas urbanas viene una demanda concomitante para agua potable, gran parte del cual se utiliza para el uso al aire libre durante los meses de verano 2. Con la nueva construcción, sistemas de riego programables tierra en-a menudo se instalan. Desafortunadamente, estos sistemas a menudo son programados para entregar riego para jardinería urbana con más fr....

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Protocolo

1. Selección del Sitio

  1. Busque un área de dimensiones adecuadas de suelo no alterado con un 3-4% de pendiente uniforme.
  2. Llevar a cabo un levantamiento topográfico y delimitar un área de aproximadamente 10 mx 100 m con un 3,7 ± 0,5% de pendiente media.
  3. Divida el 10 mx 100 m en tres bloques, cada uno de aproximadamente 10 mx 33,3 m (Figura 1).
  4. Subdividir cada bloque en 8 parcelas de campo, cada 4,1 m de ancho por 8,2 m de largo.
  5. Identificar y documentar las series de suelos presentes en el área de estudio. Nota: este lugar tenía una serie Booneville franco arenoso fino, pero otras series de suelos y tex....

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Resultados

Características de las parcelas
La pendiente media de los 24 las parcelas fue de 3,7% y osciló entre un mínimo de 3,2% para el gráfico 17 y un máximo de 4,1% para el gráfico 2 (Tabla 1). Espesor medio capa superior del suelo fue de 36 cm, y osciló entre un mínimo de 25,0 cm para las parcela 24 y una máxima de 51.5 cm para el gráfico 10 (Tabla 1).

Volúmenes de escorrentía
Volúmenes de escorrentía de la primera prueba el 09 agosto 2012 tenía un p.......

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Discusión

El flujo de agua en, en, ya través de los suelos se ve muy afectada por la topografía, cubierta vegetal, y las propiedades físicas del suelo. Suelos excesivamente compactados y suelos con alto contenido de arcilla exhibirán las tasas de infiltración reducidos y una mayor cantidad de la escorrentía. Por lo tanto, cuando la construcción de una instalación de estas características, se debe hacer todo lo posible para utilizar suelos naturales con pendientes uniformes y minimizar la compactación de todos los tipos de tráfico.......

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Divulgaciones

A excepción de S. Kelly ser un empleado de The Scotts Miracle-Gro Company, los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

Los autores agradecen el apoyo financiero de The Scotts Miracle-Gro Company para esta instalación. También estamos agradecidos al Toro Co. para la asistencia para facilitar el programador de riego. La visión y la planificación por el fallecido Dr. Chris Steigler en las primeras etapas de este proyecto también se agradece. Los autores también desean agradecer a la señora N. Stanley por su asistencia técnica en la preparación y análisis de muestras.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medidor de flujoTeledyne IscoModelo 4230Medidor de flujo burbujeante que mide y registra el flujo de agua a través del canal
Muestreador portátilTeledyne IscoModelo 6712Funciona en conjunto con el medidor de flujo para recolectar muestras de agua a intervalos predeterminados.
Flow Link Software para la recogida de datosTeledyne IscoVer 5.0Permite la comunicación entre el caudalímetro y el ordenador
Drenaje de zanja preinclinadoZurn Industries, LLCZ-886
Controlador de Riego ToroCompanyVP SatéliteControla el riego a cada parcela individualmente
Válvulas eléctricasHunter2,5 cm PGVAbre o cierra el flujo de agua a parcelas individuales en función de la señal del controlador de riego
Cabezales de riegoHunterPro Spray 44 pulgadas Cabezales de rociado emergentes
4 pulgadas Tubo de drenaje ranurado de 6 pulgadasde drenaje avanzados6410100corrugado de pared simple - ranurado
de 6 pulgadasde drenaje avanzados6400100HDPE corrugado de pared simple -
Papel de filtroWhatman GF/F1825-047Filtro de microfibra de vidrio de 47 mm de diámetro, sin aglutinantes
Medidor de pHFisherAccumet XL20
Sonda de pH combinadaFisher13-620-130
Sonda automática de compensación de temperaturaFisher13-602-19
Sonda de conductividad eléctricaFisher13-620-100Constante de celda de 1,0
TOC-VCSH con unidad de nitrógeno total TMN-1Shimadzu CorpTOC-VCSH conanalizador de C y N disuelto
Smartchem 200Analizador discreto Unity Scientific200para la medición
de P ICS 1000DionexICS 1000Cromatografía iónica para la medición de Ca, Mg, K y Na
Espectro de medidor de humedad del suelo portátil Sondas FieldScout TDR 300de 7,5 cm de largo Medidores
de agua totalizadores Medidores deBadgerde 3/4 de pulgadaMedidores de agua estándar para propietarios
de Sistemas Tubo de drenaje Sistemas TMN-1 agua

Referencias

  1. Fulton, W., Pendall, R., Nguyen, M., Harrison, A. Who sprawls most? How growth patterns differ across the U.S. The Brookings Institution Survey Series. http://www.brookings.edu/~/media/research/files/reports/2001/7/metropolitanpolicy%20fulton/fulton. , (2001).
  2. White, R. H., et al.

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Reimpresiones y permisos

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