基于水文过程的城市湖泊雨水利用系统的构建方法研究——以武汉梦泽湖为例

城市开发使天然湖泊的供水源大量受阻,导致湖泊在数量与面积上的大幅减少。而湖泊的减少,又加剧了城市内涝的发生。为了改变这种状况,众多城市开始营建人工湖,而兴建的城市人工湖又需要大量的市政补水来填充,实际上城市内涝也未得到有效缓解。本文在研究城市水文过程的基础上,以武汉市梦泽湖的应用研究为例,提出湖泊雨水利用系统的构建方法,予以最大效率地利用雨水来补充城市人工湖水源,同时减少城市内涝的发生。     

流域国土空间水资源承载力评价及保护方法研究

量化测度水资源承载力并制定相应的水资源保护措施,对于区域国土空间可持续发展极为重要。运用DPSIR框架,评价了梁子湖流域的水资源承载力,并对评价结果进行空间落位。基于评价结果,使用FLUS模型模拟未来发展趋势,划定了区域国土空间功能优势区,并综合评价模拟结果,确定了梁子湖流域的水环境保护格局。从量化测度和情景模拟两个方面构建了一套切实可行的流域国土空间水资源保护规划技术路径,可为区域水资源保护目标导向下国土空间规划与生态保护提供参考。     

基于元胞自动机模拟城市扩张下的绿色基础设施布局演变与内涝风险评估——以武汉市为例

武汉作为中国中部地区城镇化发展最为迅速的城市之一,提供重要生态系统服务功能的绿色基础设施面临建设用地扩张下的空间置换、总量缩减、结构破碎等问题。以武汉市绿色基础设施雨洪调蓄功能为切入点,通过遥感影像解译结合地形、土地利用等数据对武汉市域内的绿色基础设施进行空间格局及水文区位分析;通过构建模拟城市扩张的元胞自动机模型,整合城镇建设用地增长的发展引导约束条件与空间控制约束条件作为运算规则,计算转换概率来模拟城市的扩张;以此分析城市扩张所带来的不同类型绿色基础设施的格局演变与内涝风险。研究发现在城市扩张过程中武汉市水文关键区位敏感性高且易被侵占,建成区将面临雨洪调蓄功能降低所带来的内涝风险。城市扩张与用地的博弈难以避免,绿色基础设施作为发挥城市雨洪调蓄功能的天然载体,其结构完整性对于城市水文过程良性循环起本底作用。保护在城市发展过程中敏感性高、易被侵占且具有关键水文功能的区域,根据风险程度建立多级控制体系,对于武汉市绿色基础设施保护及内涝防治具有重要意义。     

城市蓝绿景观格局对雨洪调蓄功能的影响

近年来,城市内涝问题频发,引发了社会强烈关注。现有研究多从灾害成因角度聚焦于景观格局变化对洪涝产生的影响,蓝绿景观格局与雨洪调蓄功能的响应关系尚待进一步探讨分析。以武汉市江夏区为研究区域,通过对比连续晴天及雨后情景下的遥感影像结果,建立了淹没转移变化矩阵表征调蓄状况,结合以往研究与斯皮尔曼相关系数分析的结果,选取了面积周长比、形状指数、分形维数、近圆指数、边缘对比度5个景观指数,运用二元Logistic回归分析,探究了景观格局对雨洪调蓄功能的影响。结果表明：1）分维指数对雨洪调蓄能力的发挥有直观的作用,城市存量布局优化中需要着重注意对蓝绿空间自然形态的保护;2）雨洪调蓄功能与蓝绿空间聚集度指标之间没有显著关联,蓝绿空间的复合程度对雨洪调蓄能力的影响有待更精细化的研究。研究结果为蓝绿空间景观格局的调蓄效能理论提供了量化支持,可为今后城市洪涝治理和景观格局优化研究提供一定的思路。