基于不确定性的雄安新区城市水系统安全保障技术研究

为提升雄安新区应对气候变化和急性冲击灾害的适应能力,建设高韧性高弹性的城市水系统,实现新区水系统的安全运行与可持续发展,构建了基于不确定性的雄安新区城市水系统安全保障技术.该技术包括水系统的风险源识别、风险综合评价和风险管理策略3部分.在应对气候变化方面,提出了"气候变化模拟预估—气候变化增量分析—水系统影响风险分析"的技术框架、不同精度的气候变化增量分析方法,以及分层级的城市水系统气候变化影响与风险分析方法.在应对急性冲击方面,提出了有效识别城市水系统面临的急性冲击风险源识别方法,以及急性冲击灾害多情景多灾种风险分析方法.在安全保障机制方面,提出了建立雄安新区水系统应急预案体系的要求,以及区域协同、综合应对、专业负责和网格化管理的"城市-组团-社区"三级风险管控机制.     

"四水统筹、人水和谐"的雄安新区城市水系统建设标准研究

基于雄安新区新型城市水系统的双循环模式,课题从维持健康自然水循环、发挥城市水系统各项社会功能两个层面、水资源、水环境、水生态和水安全4个维度,研究提出了"四水统筹、人水和谐"的新型城市水系统建设标准(控制指标),包括城市水系统构建标准、城市水设施建设标准和韧性城市水系统构建标准3项;以落实新发展理念引领雄安新区城市水系统高标准的规划建设.     

水生态文明城市建设的国际经验与借鉴

西方国家城市与水的关系中呈现出"依存—破坏分离—互动协调"的演进过程,折射了国外城市水生态文明的建设历程。通过对国外基于水要素的理想城市模式和城市水生态系统建设的分析,以及借鉴绿色生态水城、滨水开放空间、城市河道整治等国际经验,从规划、技术、政策、体制和机制等多方面对我国的水生态文明城市建设提供了借鉴和启示。     

基于绿色基础设施的城市水系统提升实践研究

文章以西宁海绵城市建设为例,在剖析城市水系统现状问题基础上,提出了以海绵城市建设为载体综合提升城市水系统的总体目标和具体指标,构建了流域尺度注重空间优化与系统健康、城市尺度实施"治山、润城、理水"的特色建设、地块尺度强调径流组织优化与多目标协同治理的总体策略,并进一步阐述了基于绿色基础设施(GI)的"山-城-水"一体化海绵城市水系统构建要点与方法。期冀相关结论为西北地区类似城市水系统建设与提升提供模式借鉴。     

西南山区城市水系统规划初探——以云南省普洱市中心城区为例

西南山区城市一般沿江河两岸或沟谷分布,素有"寸土寸金"之说。普洱市在新一轮城市规划、建设、管理、发展形势下,进行高品位、有价值的人文生态城市研究,是城市总体规划当务之急。提出以城市人文生态目标统筹规划中心城区水系统、合理布局中心城区水系统各项设施、提高规划水系统应变水平、建立中心城区水资源良性循环系统,重视治污及水资源回用技术等意见,值得重视。     

创建水生态文明城市的框架性构想

水是城市生存和可持续发展的根本保障,城市水生态系统也是支撑其他城市子系统存在和发展的基础与前提。采取"政府主导,市场参与,多部门介入,持续推动"的混合型推动模式,切实推动"城市水基础建设、城市水功能开发、城市水管理服务"三位一体的水生态横向业务板块,构建"供水系统、用水系统和排水系统"三位一体的水生态纵向流程板块,形成"水资源节约、水环境友好,水文化浓郁、水功能丰富,水管理有效、水服务优质"的城市水生态文明体系,把城市水资源建设开发成为城市的水资产,未来成为当代人留给子孙后代的水遗产。     

城市水系统从理念、方法到规划实践

首先结合城市在不同发展阶段所面临的水问题,概述了城市供排水设施发展的历程及其特点,提出进入生态文明时代城市供排水面临着向"水循环城市"发展阶段迈进的新挑战;其次,基于城市水循环的系统观梳理了对城市与水的新认识、解决水问题的思路方法以及应对策略,并与传统模式进行了对比;接下来分析了目前涉水规划存在的问题,提出了通过城市水系统综合规划完善原有涉水规划体系的建议,并以义乌城市水系统综合规划为例说明了城市水系统综合规划的重要意义和作用.     

城市水系统可持续管理理论的研究进展

对国内外城市水系统可持续管理理论研究现状进行了分析;在此基础上,对从事该领域研究的技术方法进行了综述,内容包括深入认识可持续城市水系统的内涵、建立衡量城市水系统可持续的指标体系、寻找评价城市水系统可持续的分析工具以及开发城市水系统可持续管理的模型和决策工具等.     

我国城市水问题治理现状与展望

随着城市化的快速发展,城市洪涝、黑臭水体和缺水等城市水问题逐步显现,并成为城市发展的重要制约因素。近40年,我国城市水问题治理实践取得了长足进步,城市洪涝灾害防治体系较为完备,城市黑臭水体基本消除,城市多水源保障和节水体系得以建立。当前,我国正实施"十四五"规划并向2035年远景目标稳步迈进,城市水问题治理迎来了重要战略机遇期。面向未来一段时期,提出了我国城市水问题治理需要遵循适度超前、分类施策、系统谋划和集中与分散相结合等原则,从缺水、水质、颠覆性技术、应对不确定性和城市幸福感等方面,进一步认识我国城市水问题的演化,梳理我国城市水问题治理现状并对治理规划和演化态势进行展望。     

城市水管理与海绵城市建设之理论基础—城市水文学研究进展

过去数十年来,我国经济社会快速发展,城市化进程不断加快,但由于不合理的城市规划和建设,自然水循环系统受到无序的干扰和破坏,引发了一系列城市水问题,城市水管理工作面临巨大挑战。城市水管理的理论支撑就是以研究城市水循环为核心的城市水文科学,"海绵城市"建设作为我国现代城市水管理的重大战略,必须以城市水文学理论为依据,深入研究城市水循环机理和规律。本文围绕城市水管理支撑理论,系统梳理了国内外在城市化水文效应、城市产汇流理论、城市雨洪模拟与管理方面的研究进展,指出城市水文观测与预报、城市化水文效应与产汇流理论、城市综合水系统模型研究是当前和未来一段时间研究的重点和难点。提出了我国当前城市水管理和海绵城市建设所面临的城市产汇流基础理论、城市气象水文监测和水文过程模拟技术问题,以及城市水文学研究应对变化环境下城市复杂的综合水问题开展基于多学科理论的全面精细化模拟分析的基本思路。     

城市生活用水多样化趋势与水资源的可持续利用

通过对杭州市生活用水需求变化与用途多样化趋势的调查研究,用量化分析方法寻找与之相关的因素,并以此预测城市用水趋势。针对目前城市生活用水量日益增加、其中低质杂用水的比例较大的情况,从水环境综合治理角度,探讨城市水资源合理利用的最佳系统方式,并提出污水资源化、充分利用雨水、建立新型给排水系统等建议。     

北京市城镇居民用水实行阶梯式水价的探讨

对居民用水实行阶梯式水价是我国城市供水价格结构改革的发展趋势,也是促进节约用水的最有效措施之一。阶梯式水价具有补偿成本、合理收益、公平负担等优势,但分段计量水量和价格的确定有很大难度。文中结合北京城市居民用水的调查分析,提出了北京市阶梯式水价的方案和执行措施。     

城市水系建设的环境重塑

为适应城市发展对水系的多功能需求,特别是对生态环境功能的需求,我国城市水系治理已开始从单纯的河道治理到水环境综合治理的转变。实现这种转变,需要相应的理论支撑,也需要在实践上进行积极的探索。本文从概念上阐述了广义水环境的内涵,分析了城市水系流动缓慢、水体交换性能差、水体自净能力弱等特点。结合我国城市化进程的主要水环境问题,指出在水系建设中重视水环境在生态、景观、文化等方面的作用对支撑城市发展的意义,并讨论了在水系建设重塑环境功能时应考虑的自然性、多样性、连续性和系统性原则。     

我国城市用水发展和用水效率分析

大量国内外统计数字表明,我国城市用水结构正在发生新的变化.城市用水总量经过了快速增长期后进入了平缓发展阶段;城市人均综合用水指标虽有较大幅度下降,但仍较部分发达国家平均水平高出1倍以上;单位用水量产生的GDP仅为发达国家的1/6～1/20;供水损失率也较高;节约用水的潜力还很大,用水效率有待提高.     

城市历史水系修复规划思路与策略研究——以长春市为例

随着近年来城市水系治理和旧城更新、历史文化复兴的开展,城市历史水系的修复越来越受到各界的关注,如何使历史水系修复与规划设计体系相结合已然成为重要议题。借助于文献综述、历史地图分析、案例的实际应用等方法展开研究,并提出了城市历史水系修复的规划目标、指标和实施途径,以及水系修复项目的工作流程。在此基础上,以长春市老城区为例,对"一纵五横"历史水系的演变过程和现状进行了调研与评估,通过基于水系留存率、内涝黑臭、遗产保留状况等方面情况来确定水系的修复工程时序,提出了治理内涝黑臭、强化水系格局、盘活滨水空间及加强公众参与的修复策略。论文研究成果可为中国其他地区及历史文化名城的水系修复提供一定的参考。     

城市水资源需求管理初探--以北京市公共生活用水为例

从城市水资源需求管理的渊源、内涵和构架体系进行探讨．并以北京市公共生活用水定额管理研究实践为例，分析了北京市公共生活用水的现状及其管理中存在的问题，建立了5类公共生活用水行业的用水定额，建立了北京市公共生活用水需求管理信息系统平台。实践表明，我国实施城市水资源需求管理的基础和首要工作是建立用水定额体系，技术基础是建立基于MIS／GIS的信息系统平台，实现用水管理的现代化和数字化。     

城市水系统关联模型研究

为了理清城市水系统中多因素间的复杂关系,对系统解决城市水问题提供帮助,基于水系统理论与城市水系统模拟相关研究,提出了城市水系统中水-经济社会-生态环境各因素之间相互作用和反馈的关联模型理论框架,建立了城市水系统演变过程中由针对经济发展的正反馈回路和针对可持续性的负反馈回路共同控制的新模式,构建了模拟城市水-经济社会-生态环境内在联系的城市水系统关联模型。以武汉市为例,应用建立的城市水系统关联模型,采用2001—2017年的历史统计数据,建立了武汉市城市水-经济社会-生态环境各要素之间互馈作用的模拟模型,预测了武汉市的城市发展轨迹,并与武汉市2030年的远期规划进行比较,验证了模型的有效性,表明城市水系统模型能够揭示城市水-经济社会-生态环境多要素的耦合驱动机制,体现了节水技术与绿色发展相关政策两大因子导向下的生态环境、经济社会协同发展的良好预期。     

城市给排水现代化指标体系探索

在对国内外给排水以及相关领域调研的基础上,从探索城市给排水现代化内涵与理念入手,构建了城市给排水现代化评价指标体系,给出了城市给排水指标体系框架图。为了反映城市给排水现代化指标的先进性与可达性,将其与国内外城市给排水指标作了对应比较。同时,结合浙江实际设定了浙江省城市给排水现代化阶段目标值。     

平原河网区水系连通改善水环境效果评估

河流水系是城市重要的资源和环境载体,经济社会快速发展的同时,城市发展与水环境保护之间的矛盾日益突出,尤其是平原河网地区,由于地貌条件制约,城市河道水环境改善难度大。城市水系的可持续发展将直接关系到城市乃至整个社会的健康发展,贯彻现代水系治理思路,通过水系连通促进水环境的改善成为城市治水的重要一环。论文选择常熟市城区作为研究区,以引水实验与水量水质模型作为技术支撑,找出水系连通改善水环境的关键问题,基于此整合水系结构连通性与水力连通性概念,提出水系连通度评价方法。引水实验成果表明,骨干河道水流交换通畅,重要河道水质在引水实验中改善率平均在20%~30%,但主城区河道存在连通受阻。河道连通性的提升与水利工程的合理调度对于以水环境改善为目标的连通体系有着重要影响,以本文两个连通情景为例,河道的整治使得结构连通性增强,河道水质平均改善率提升至30%~50%。从连通性指数的变化来看,结构性连通的提升提高了调水效率,极大地促进了水力连通与水质改善。论文建立的水系连通改善水环境的方法体系能够为水系连通决策提供理论依据,对我国城市水系连通实践提供参考。     

基于二元水循环及系统熵理论的城市用水配置

基于二元水循环理论,在分析城市水资源配置系统结构基础上,构建了考虑水资源质、量均衡的城市用水优化配置模型,并运用多目标求解方法获得水资源分配的可行方案;对信息熵进行改进,构建了系统熵,并将其应用于可行方案的评价中。对昆明市水资源的优化配置计算结果表明,当重视生态效益或者综合考虑生产、生活、环境及生态效益时,系统熵值较小,这将有利于水资源系统的长期健康运行;该方法不仅能对城市用水系统进行简洁有效的分析评价,亦能对用水系统的结构调整、系统发展提供参考意见。