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。     

基于SWMM的城市绿色基础设施组合优化研究

绿色基础设施(GI)在海绵城市建设中发挥重要的雨洪调蓄功能。阐述了国内多集中研究单项GI的雨洪调蓄能力,对GI组合的雨洪调蓄能力仍待深入研究。采用SWMM水文模型,对场地尺度的三种GI组合雨洪调蓄能力进行了量化评估。研究表明,下沉式绿地+雨水花园+透水铺装组合对场地径流总量控制、径流峰值削减效果最佳;GI组合的雨洪调蓄效果随降雨强度的增加呈现减弱趋势。提出了在相同绿地条件下,提高GI组合的丰富度,有助于充分发挥绿色基础设施的雨洪调蓄功能,促进新型园林绿地的推广与应用。     

基于雨水调蓄的武汉中心城区湖泊公园布局调控策略研究

随着城市的快速发展,湖泊资源退化消失,城市内涝日益严重。湖泊公园是湖泊水系和绿地系统对城市雨洪调蓄协同作用的重要载体。首先利用遥感影像提取武汉中心城区湖泊信息,结果显示2000—2015年湖泊面积减少了34km2,湖泊景观破碎度变大,形状指数变小;其次计算了湖泊的雨水调蓄潜力。通过城市降雨汇水路径与城市渍水点、城市绿地系统、城市雨洪管网的耦合分析,探究了影响湖泊雨洪调蓄潜力发挥的因素。最后探索了湖泊公园的布局调控策略。宏观层面建立湖泊水系与绿地系统共融的城市雨洪安全格局,中观层面完善湖泊公园与周边用地的雨水对接,微观层面实现湖泊景观与雨水基础设施的协同设计。以期缓解城市雨洪问题,并为湖泊资源的保护与景观营建提供借鉴。     

海绵城市建设指南解读之城市雨洪调蓄系统的合理构建

调蓄是城市雨洪控制利用系统和排水内涝防治规划中最重要的组成部分,通过对调蓄设施的合理设计、应用,可以很好地控制径流污染、削减径流总量和峰值、缓解洪涝灾害、利用雨水资源等。针对国内在城市雨洪调蓄的研究、规划设计和工程实施中存在的一些主要问题,首先厘清调蓄设施的不同种类及功能特点,进而提出调蓄系统的概念、构建城市雨洪调蓄系统的框架,分析调蓄系统与城市雨洪控制利用相关子系统的联系及相互衔接关系,为我国城市雨洪调蓄系统相关标准的制定、规划设计与建设提供更科学的思路和技术路线。     

汇水系统绿地雨洪调蓄研究——以武汉港西汇水系统为例

绿地有一定的雨洪调蓄功能,雨洪状况下,如何在汇水系统尺度利用和保护绿地亟待研究。选取95处位于武汉港西汇水系统的地块,调研地块性质,利用Arc GIS提取不透水比例及平均坡度,并进行SWMM水文模型演算。通过实验性模拟结果的对比,得出汇水系统的绿地雨洪调蓄效率(λ=0.13m~3/m~2)、汇水系统(g=36%)和各类用地(g=18%～47%)基于雨水调蓄理念下的最低绿地率,使汇水系统水文状况达到海绵城市建设标准。讨论了不同重现期下汇水系统的绿地雨洪调蓄效能,旨在完善绿地雨洪调蓄的研究方法、指标体系及利用与保护策略,为相关研究与实践提供借鉴。     

苏南水网乡村绿色基础设施的构建策略研究

当前苏南地区城市化进程日益加快,一些城市建设用地通过侵占农田、水体等乡村传统空间来达到扩张用地范围的目的,导致乡村空间无序蔓延,景观格局紊乱,生态平衡遭到严重破坏,对绿色基础设施的整体性建设也构成了重大威胁。本文通过分析水网地区乡村特有的地域环境特色和空间网络类型,剖析现阶段水网乡村在绿色基础设施网络建设方面的问题,提出系统性的构建策略,维持和恢复乡村自然生态系统功能,促进乡村的可持续发展。     

基于内涝灾害防控的厦门雨洪安全格局模拟与设计策略研究

在快速城镇化的进程中,城市内涝问题日益突出,合理搭建区域雨洪生态安全格局是保障生活和居住安全的重要手段。本研究综合运用SCS-CN水文模型和GIS空间耦合方法,确定淹没区空间定位,划定保障城市安全的红线区域、预防缓解城市危险的缓冲区、城市弹性空间和生态涵养区。评价河流水域的安全空间,构建"点状水源+淹没斑块+河流廊道"的雨洪生态安全格局网络。选取厦门市为研究对象,提炼出雨洪安全格局数值模拟及评价指标,提出高、中、低层级雨洪安全格局的防控方案。同时,在城市规划层面,提出控制红线边界与保护利用、提升空间格局上的集约性规划布局、优化生态水生环境建设,以及加强雨洪管理等发展策略。     

通过空间复合利用弹性应对雨洪的典型案例——鹿特丹水广场

正我国已进入基于绿色基础设施的"海绵城市"理论研究和项目建设高速发展期。"水广场"是源于荷兰的一种创造性的城市公共空间复合利用形式,综合了缓解城市内涝与雨洪冲击和提供公共活动空间的双重功能。基于对荷兰鹿特丹Benthemplein水广场的空间设计要素与运作原理的分解与剖析,本文总结和提炼其在应对城市雨洪灾害和公共空间高效复合利用上的巧妙构思和弹性策略,     

基于雨洪管理功能提升的道路绿地景观改造

当前我国城市快速发展,水文问题日益突出,制约着城市的生态可持续发展。由于城市道路设计中路面标高较低,道路绿地建设雨水管理功能较弱,造成道路更容易汇聚城市雨水径流和污染物质,道路绿地雨洪管理功能无法发挥。文章分析了城市道路绿地在雨洪管理方面的问题及成因,论述了道路绿地作为绿色基础设施能够缓解城市雨洪问题的可能性,并提出了道路绿地改造方法及雨洪管理功能提升的途径。     

适应水文环境的海绵城市设计层级策略指引

文章从规划用地的场地独特性出发,以城市水文格局和雨洪管理作为前期规划依据,应用Info Works ICM软件,提出城市用地的"总体设计—分区设计—用地控制"3个层面的空间层级策略,并以珲春敬信为例,基于场地的地形特征、水文状态和功能需求等,对规划用地的控制率进行比较和评价,提出海绵城市设计对水文环境适宜性的层级策略指引,探索适应降水过程的城市用地规划设计的协同方法。     

用地开发强度对城市绿地渗蓄效能的影响机制测评

城市的高强度开发建设如何影响城市绿地的渗蓄效能值得研究,可解决现有研究由于原型观测量不足造成的参数误差,实现城市雨洪韧性管理的科学预测和精准调控.以沈阳市三环内主城区为研究范围,将土壤容重作为因变量,选取不同自变量例如绿地类型、容积率、建设密度、建筑高度、用地开发年限、地形高程、绿化覆盖率、下垫面硬化比例等用地开发强度...     

A REVIEW OF RESEARCH ON URBAN WATERLOGGING BASED ON CITESPACE MAPPING KNOWLEDGE DOMAINS

Cities have suffered from long-time waterlogging problems. A review of English and Chinese literature on “urban waterlogging” can help analyze the research progress and further explore methods and approaches to alleviate such problems in Chinese cities. By examining the literature from the Web of Science Core Collection database and CNKI database with CiteSpace, a Mapping Knowledge Domains tool, this paper aims to scientifically review the disciplinary structure, major research interests, and research hotspots of the issues of urban waterlogging. Through data analyses, it concludes that: 1) urban waterlogging is a hot topic that has been studied in a great number of subjects, with interdisciplinary studies and a continuous growth in Urban and Rural Planning, Geography, Landscape Architecture, etc. in recent years; 2) the research on waterlogging in representative subjects varies; 3) English and Chinese literature explores stormwater management and control measures from the perspectives of planning concepts, infrastructure, drainage systems, spatial regulation, management methods, and micromeasures; 4) research hotspots cover the concepts and measures of waterlogging control, hydrological processes and patterns, causes of waterlogging, and risk assessment and management; 5) the existing research mainly focuses on micro scales, and there is an absence of studies on ideal spatial patterns and planning approaches at macro and medium scales, or on the correlation between urban hydrological processes and waterlogging formation mechanisms with spatial deployment of stormwater regulation approaches. Finally, according to existing research limitations, the paper proposes that: 1) future theoretical studies should explore the backgrounds, objectives, and application scenarios of various waterlogging control approaches; 2) studies are expected to explore spatial patterns and planning approaches at macro and medium scales; and 3) scholars should expand the territory of research by integrating with Hydrology.     

基于绿色基础设施的城市空间增长设定路径及其杭州应用

以解构增长主义主导下的城市空间增长现实境况为研究背景,针对当前城市空间增长的设定路径在应对生态服务功能的确定性和偶然扰动的不确定性方面所扮演的双重“被动防御”角色,通过韧性与绿色基础设施的概念结合,重构基于绿色基础设施设定城市空间增长的韧性进程:将绿色基础设施视作城市空间增长刚性约束的绝对前提;在此基础上,根据城市空间增长同生态服务功能的适应状况,提供多种弹性引导的空间选择而非限制选择,以此实现“刚性约束同弹性引导的共轭协同”这一空间管控的核心目标,并促使已有设定路径由“被动防御”向“主动反制”的角色转变.基于上述理论框架,组合绿色基础设施评价与最小累积阻力建构GIA-MCR城市空间增长模型,诠释“刚性约束同弹性引导的共轭协同”在技术方法层面的具体落实.杭州的应用研究表明:由该模型设定的城市空间增长能够精准避开中高生态服务功能区域、有序引导城市开发在适宜空间范围内展开;该模型可辅助城市开发边界等空间管控的规划决策支持并配套相应政策工具,以此建立以“空间一张图”为核心的城市空间增长实施管理体系.     

Resilience through Regeneration: The economics of repurposing vacant land with green infrastructure

Many urban areas affected by flood disasters are also becoming increasingly ecologically and socially fragmented due to the accumulation of vacant properties. While redevelopment is often viewed as the primary objective in regenerating vacant properties, they can also potentially provide ecological and hydrological land uses. Rather than chasing developmentbased incentives for regenerating vacant lots in high flood-risk communities, a balance should be sought between new developmental land uses and green infrastructure to help counteract stormwater runoff and flood effects, or “Resilience through Regeneration.” This paper uses landscape performance measures to evaluate the economic and hydrologic performance of green infrastructure regeneration projects for three marginalized neighborhoods in Houston, Texas, USA. Each project site is characterized by excessive vacant lots and flood issues. Results suggest that, when using green infrastructure to regenerate vacant properties, 1) flood risk continually decreases, 2) upfront economic costs increase in the short term (when compared to conventional development), and 3) the long-term economic return on investment is much higher.     

针对城市雨洪控制利用的不同目标合理设计调蓄设施

我国城市非点源污染、径流排放量增加、洪涝频繁等雨洪问题突出,传统的城市雨水排放设计理念已远远不能符合"绿色基础设施"理念的新型城市雨水系统的设计要求."调蓄"是城市雨洪控制利用系统中十分重要且广泛应用的一类措施,实践中需要根据项目的具体条件和雨洪控制利用系统的设计要求,针对控制径流污染、利用雨水、削减径流排放和控制洪涝等不同目标设计调蓄设施.介绍了调蓄的概念、设施的种类及其应用,据此分析说明了不同控制目标的调蓄设施设计原理及标准,为科学合理地设计城市雨洪控制利用系统及调蓄设施的设计提供参考.     

武汉市建成区扩展演变与规划实施验证

利用QGIS平台重构地图技术,结合RS和GIS综合集成的研究方法,研究了从1870年以来武汉市建成区扩展演变趋势,并与对应时期各版城市总体规划相比较,挖掘规划对于城市建设的指导作用。从建成区的扩展演变来看,1950—1970和1995—2010两个时期扩展最为迅速,主要是工业区的发展和经济开发区的带动。整体的扩展模式是从初始的三镇独立沿江发展,逐渐形成空间"十字"发展模式,后期呈圈层向外推进和沿主要交通道路的"外延式"扩展。各时期城市总体规划的指导作用明显,尤其是对工业区和经济开发区的规划,而对居住区的规划指导作用相对偏弱。城市的实际发展规模与规划在每一时期有不同程度的偏差。目前武汉市在实际发展规模、空间结构、用地布局等要素上与2010版的武汉市城市总体规划的耦合度较高,绿地规模距规划目标差距较大。本文主要在两个方面具有创新:(1)利用地图重构的技术方法将历史追溯到1870年,结合遥感影像数据探究了武汉市建成区近现代比较完整的发展演变过程;(2)研究不同阶段武汉市规划与城市实际发展的耦合度。     

生态系统服务评估在美国城市绿色基础设施建设中的应用进展评述

城市绿色基础设施提供着雨洪管理、空气净化、气候调节、能耗节约、提供生态栖息地以及文化功能等重要的生态系统服务。近年来,在美国国家环保局、美国风景园林基金会等相关组织机构的倡导下,生态系统服务监测和评估被结合到城市绿色基础设施的规划建设之中。本文分析了城市绿色基础设施生态系统服务的研究进展和评估方法,并归纳了现今美国生态系统服务评估在绿色基础设施建设中的应用方式,包括为政策制定提供量化依据、为项目认证提供评价标准、以及为项目建设提供收益分析3种类型。最后,本文探讨了对我国绿色基础设施建设的相关启发,包括加强城市绿色基础设施生态系统服务研究和实践的结合,重视城市绿色基础设施生态系统服务的整体性和协同性,以及完善基于生态系统服务的城市绿色基础设施绩效监测体系3个方面。     

Assessing and mapping ecosystem services to support urban green infrastructure: The case of Barcelona,Spain

The ecosystem services approach provides an efficient way to support urban green infrastructure planning. Such an assessment, together with mapping, can effectively produce spatial analyses on a specific scale, helping to maintain multi-functional landscapes and plan urban green infrastructure. In turn, green infrastructure can offer a wide variety of ecosystem services, promoting landscape sustainability. This study develops a methodology for the planning of urban green infrastructure based on an ecosystem services approach that assesses the supply capacity of ecosystem services, and identifies possible spatial characteristic areas for interlinking urban green infrastructure within the study area. More specifically, from a landscape perspective, we use 32 ecosystem services (as X-axis) and different land use types (as Y-axis) to build an ecosystem service assessment matrix. We then take the municipality of Barcelona as an example, using the latter to assess and map ecosystem services within the city through ArcGIS, which shows the spatial distribution characteristics of ecosystem services provision. We identify possible spatial areas - which include ecosystem services provision, barren, and obstructed areas - by overlapping the ecosystem services assessment maps. Ultimately, the results provide a reference for urban green infrastructure planning by recognizing priority protected areas, new construction areas, potential areas, and renewal areas.     

高密度沿海地区洪涝风险评价与适应性规划策略 ——以深圳湾地区为例

气候变化背景下，高密度沿海城市受 到风暴潮和极端降雨引起的洪涝灾害冲击。文 章基于韧性理论构建城市空间洪涝风险指标 体系，制定该评价框架的实施路径；基于水文 软件Mike21、GIS平台及其空间网络分析插件 sDNA，复合“天鸽”台风风暴潮与极端降雨情 景，整合深圳湾地区的路网和土地利用进行危 险性、暴露度、脆弱性和适应能力等多源数据； 通过GIS栅格计算得到各要素层分析及洪涝风 险评价可视化地图，结果显示，潮、洪、涝突破 刚性标准加剧了危险性，高密度城市环境增大了 危险区域的暴露度，路网和土地利用布局具有 一定脆弱性，需完善应急疏散和避难场所规划以增强适应能力；根据评价地图识别高风险片区，从路网和土地利用等城市空间物质要素出发， 提出应对洪涝灾害的适应性规划策略。     

Developing and testing a cost-effectiveness analysis to prioritize green infrastructure alternatives for climate change adaptation

Green infrastructure has been increasingly identified as an option to help manage climate change impacts in urban areas, although its implementation is still not widely promoted in urban planning. This is because of the lack of detailed analysis for decision-makers regarding construction and maintenance costs for different types and how effective various measures are at managing precipitation at a catchment scale. This paper contributes to fill this gap in knowledge by developing a green infrastructure cost-effectiveness ranking index (GICRI) able to evaluate the stormwater runoff volume reduction of multiple green infrastructure alternatives under different climate change scenarios, over differing spatial configurations and combining this performance data with their construction and maintenance costs. After applying this model over two case study areas, this paper provides three main insights. First, climate change projections have a significant impact on green infrastructure cost-effectiveness. Second, as green infrastructure cost-effectiveness is influenced by the spatial scale, there are different challenges for larger cities and smaller regional towns. Building on this, the paper argues that GICRI can be a simple and fast heuristic to increase the use of green infrastructure by informing decision-makers regarding how and where to prioritize investment or where greater modelling is needed.