广泛存在的原因和影响

　　降水生成的空间规模及其影响是范围广泛的。“生成源”差不多和整个地区一样大，影响可能发生在城市径流从源头到承接水体路径上的每一处（Hamilton等人，2004）。没有几个方法能够确认分散于整个地区的源头与下游累计的影响之间的因果联系（Allan，2004），因此针对特定地点的缓解一般对整个流域只能带来很少持续性的改良（Maxted和Shaver，1997）。

　　降水测量

　　需要的降水径流的属性通常是以一些物理和化学参数的组合来展现的。这些参数通常被假定与人类属性或生态学关切有直接关联，比如人类或鱼类群落的状况，或河道的稳定性，尽管这些参数甚至并不直接衡量那些影响。最经常被测量的物理参数是水文指标和流经特定地点的流速的简单指标。流量的绝对、瞬时规模（也就是排放）和在多个时间尺度上流速的变化（也就是一小时、一天、一个季节等内排放速度的变化）可以通过对水流在连续时间序列上的分析得到。然而很显然，可以定义几乎无限个可能的度量标准，以得到大量的时间尺度（Poff等人，1997，2006；Cassin等人，2004；Konrad等人，2005；Roy等人，2005；Chang，2007）。在过去，通常只强调一个参数——某一给定逆程周期内的峰值降水排放（Hollis，1975）。减缓由城市造成的流量增加仅仅依靠这一狭隘方法，通常只是利用储水池减小洪峰排放量，而潜在的径流量增加——以及高排放的频率和历时的相应增加——都不去处理。这部分地解释了下游状况评估通常证实传统的流量减缓措施仅带来有限的改进（例如，Maxted和Shaver，1997；Roesner等人，2001；May和Horner，2002）。

　　其他一些不常被测量或表达的物理参数月也能表现下游水路环境。特别是对河道的大小和复杂度的测量尤其能反映水域和排放的变化。Booth（1990）建议区别河道拓宽，河道代表性区域因增大的排放量造成的成比例增大，和河道侵蚀，城市造成的水流增加有时会造成的灾难性的垂直下切侵蚀，从而识别出水文变化造成的物理反应的重要端元。前者（成比例增大）更加详细地见诸文件（Hammer，1972；Hollis和Luckett，1976；Morisawa和LaFlure，1982；Neller，1988；Whitlow和Gregory，1989；Booth和Jackson，1997；Moscrip和Montgomery，1997；Booth和Henshaw，2001)；后者（灾难性侵蚀）则更难定量分析，但在城市和农业环境中都曾被识别出来（例如，Simon，1989）。这两种变化都不仅造成了更大的河道，还造成了鱼类高质量栖息地和其他河流生物区系的重大简化和规模损耗。这些“成长中的河道”释放的沉积物也可成为带往下游水体的总沉积物的最大组成部分（Trimble，1997；Nelson和Booth，2002）。

　　化学参数（或过去所说的“水质参数”，见Dinius，1987；Gergel等人，2002）涵盖了大量自然的和人为造成的水中成分。在流动的水中，这些参数通常由浓度的瞬时测量值表达。在滞留期较长的水体中，比如湖泊，这些参数可以由浓度或总量（总累计量，或某一扩展时间段内融入的总量）来表达。CWA定义了一个重点污染物列表，在许多城区河流中，其子集被定期测量（例如，Field和Pitt，1990）。未被测量的参数可能或可能不存在，但是如果没有评估的话，它们对水体损伤起到的潜在（或实际）促进作用很少能被认识到。

　　降水的其它属性无法恰好地归入水量或水质的分类中。温度经常被测量，并通常被看作是一个水质参数，尽管它明显并非水的化学性质（LeBlanc等人，1997；Wang等人，2003）。类似地，水柱中悬浮物（例如：总悬浮固体的浓度，或湖中西奇盘深度）的直接或间接测量值主要是物理参数，却一般被列入水质度量体系里。流速在哪种环境下都很少被测量，尽管它与河道状况紧密地直接相关。甚至水流挟带沉积物和其他碎屑的能力的更加直接的表现，例如剪切力或单位水流能量，都很少见于报告，实际上从未被治理过。

　　城市径流通过多种途径使水生系统退化，这使我们辨识因果关系和确定缓解与水生系统改善之间清晰联系的尝试更加混乱。从寻求对这一系统做出描述的概念模型中通常可以认识到，没有某个单一元素是决定生态系统状况的关键。所有的元素都必须产生效力，而每个元素都以不同方式被城市径流影响。这些影响实际上在所有空间尺度上发生，从特定地点到整个地区，这种广度和多样性对我们找到有效解决方案的努力带来了挑战。

　　建成环境的复杂性和连续增长也带来了基本的社会选择和管理挑战。为了其长期维护、对其性能的监控、对其使用的强制执行，降水控制措施需要相当大的花费——所有这些都需要与它们（有时未被证实）的好处对照权衡。而且，不可渗透地面的全面的重要性将降水管理和土地使用决定和政策之间的联系纠缠不清。比如，在城市化的反面影响未被认识的地方，作为减少降水总体危害的反应，更加密集的占地开发可能反而是恰当的。也就是说，在一指定城区人口密度和不可渗透覆层的增加可能会降低不被开发地区不可渗透地面及其生态危害的产生。在这些高度城市化的区域（不可渗透地面比率极高），本地河流的水生环境可能会发生不可逆转的变化，从某种程度上说，城市河流症候群是无法避免的。这些危害发生的地点，和什么样的努力和花费将被用来避免这些危害，成为国家试图解决降水问题时面对的基本问题。

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