總體規劃層面的城市水安全格局構建研究

李萍萍 黃葉琨 陳筠婷*

(廣西大學土木建筑工程學院，廣西 南寧 530001)

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總體規劃層面的城市水安全格局構建研究

李萍萍 黃葉琨 陳筠婷*

(廣西大學土木建筑工程學院，廣西 南寧 530001)

介紹了南寧市武鳴區的概況，根據景觀生態學原理，從總體規劃層面構建了該城市水安全格局評價指標體系，并結合水安全評價結果，提出了雨洪水安全建設策略，從而優化完善流域的水安全格局。

城市水安全格局，LID技術，總體規劃，評價指標

30年來隨著我國城市化快速發展，城市內部土地過度開發日趨嚴重，城市水文過程和水環境生態系統的平衡都遭到了破壞，導致城市水環境、水安全問題頻發。雨洪過程研究是防治城市洪澇和積澇災害不可或缺的一環，國內規劃學者紛紛以城市水安全為目標展開積極的探討和實踐[1-5]，嘗試通過規劃設計手段修復城市暴雨匯流過程。從已有的研究來看，大多研究都引用了“低影響開發”(LID)的理念與技術，但多以城市局部空間規劃設計為主，缺乏空間關聯思考，尤其是在總體層面的空間水安全戰略極為缺乏。本文擬南寧市武鳴區為研究對象，依據景觀生態學格局和過程原理構建城市水安全格局指標，并借助GIS空間技術探討在城市總體規劃層面上構建城市水安全格局的方法。

1 研究區概況與數據來源

武鳴(22°59′～23°33′N，107°49′～108°37′E)原為南寧市轄縣,與南寧中心城區相距37 km，總面積3 378 km2。位于大明山西側，地勢自東北向西南傾斜，為丘陵、崗地、平原相間交錯的小盆地；大小河流有138條，多以大明山系為源頭發育的地表與地下水系為主，總水量31.40億m3，過境水僅占為4.99億m3；年均降雨量1 100 mm～1 700 mm，最大降雨量202.6 mm，夏初雨季易發生山洪暴發，造成洪澇災害。本文研究區為武鳴主城片區，面積38.3 km2，為武鳴兩條主要河流——武鳴河和香山河的交匯，城內尚未建立完善的雨污分流排水系統，廢水排放主要來自兩方面：一是鎮區和農村的生活污水；二是規模化禽畜養殖廢水以及部分鄉鎮工業污水，農村生活污水和規模化禽畜養殖污染源較為分散。

2 武鳴城市水安全格局評價

2.1 理論依據

根據景觀生態學格局過程尺度理論和水文過程原理，城市水文過程具有時空的連續性,并在不同的時空尺度上產生不同的水安全效應。較大尺度上的城市水文過程表現為暴雨徑流向城市不同集水區分流的過程，城市集水區的范圍、排水管網系統、集水區匯蓄能力決定了該區域的安全水平，應從城市總體規劃層面來控制。較小尺度上，暴雨徑流水文過程產生的安全效應則取決于具有調蓄能力的綠地和水域系統空間格局特征，可采用LID技術。本文擬從參與水文生態過程的要素空間格局和雨洪過程兩個方面出發，選取地形劃分集水區，考慮人口密度、土地利用類型等社會經濟要素形成的壓力，同時考慮水文生態過程的連通性、完整性等因素，從總體規劃層面構建城市水安全格局的評價指標體系。

2.2 評價指標與權重

基于DSR模型和AHP分析法將指標分解成若干層次，并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準則，進行兩兩判斷比較并計算出各個要素的權重，最終得出綜合權重[6](見表1)。

表1 雨洪水安全評價體系

2.3 評價單元提取

本研究從城市總體規劃層面入手，以流域為評價單元，通過總規層面大尺度指導控制各流域小尺度的發展[7]。基于GIS軟件的Spatial Analyst Tools水文分析模塊對整個武鳴中心城區進行流域劃分。通過對原始DEM數據處理，以地形內高程處理山脊線和山谷線為基礎生成洼地[8](見圖1)。為避免對水流方向判斷出現誤差，對存在的洼地進行填充，以D8算法為原理，可對水流方向和匯流累積量進行提取(見圖2)，當匯流量超過臨界值便產生河網(臨界值參考武鳴降雨量和現狀調研城區積水情況規定)，將其轉換為矢量河網(見圖3)。最后通過流域盆地即集水區域(如圖4所示)和河網疊加(見圖5)，加上實際調研情況分析，篩選流域邊界形成流域劃分(見圖6)[9]。

3 評價結果

根據各項指標評分進行加權求和得到PSR指標體系(如表2所示)后將各區域分為高中低三個等級水安全，如表3所示，總結以上分析，武鳴中心城區水安全格局，如圖7所示。

表2 PSR指標體系

指標1區2區3區4區5區6區7區8區狀態0.40.490.290.310.490.590.50.27壓力0.190.310.010.120.310.20.40.13響應0.290.380.040.510.670.520.580.8

表3 水安全等級

4 水安全格局構建策略

根據不同安全區的特點，與總規劃定的功能區發展目標結合，主要從水域優化、土地開發利用和海綿技術三個方面制定不同的空間規劃對策(見表4)，達到調蓄流域內雨洪，改善水質和修復水生境的目的，優化完善流域的水安全格局。

表4 洪水安全格局建設導則

5 結果與討論

城市雨洪過程是一個復雜非線性過程，目前國內外無法對其進行全面而精確的探究；本文依據景觀生態學原理，從水文要素格局與過程的角度，在總體規劃層面建立城市水安全格局的評價模型，為制定雨洪水安全建設策略提供了可操作性較高的模式。在總規用地管理的基礎上，可進一步從控規層面的用地管理和規劃設計層面的低影響開發技術來深化實現城市水安全格局。

[1] 桂 萍.生態安全格局視角下的城市水系統規劃[J].城市規劃,2009(4):61-64.

[2] 史正濤,劉新有.城市水安全研究進展與發展趨勢[J].城市規劃,2008(7):82-87.

[3] 雷彩虹.生態城市建設中的水系統規劃[J].水利科技與經濟,2006,12(3):150-152.

[4] 韓宇平,阮本清.區域水安全評價指標體系初步研究[J].環境科學學報,2003,23(2):267-272.

[5] 張俊艷.城市水安全綜合評價理論與方法研究[D].天津:天津大學,2006.

[6] 王寶強.洪澇安全視角下的山地城市用地布局規劃研究[J].規劃師,2009(10):73-77.

[7] 史正濤,劉新有.城市水安全評價指標體系研究[J].城市問題,2008(6):30-34.

[8] 劉 杰.基于GIS的滇池流域景觀格局優化[J].自然資源學報,2012(27):802-807.

[9] 尹海偉.城市與區域規劃空間分析實驗教程[M].南京:東南大學出版社，2014:139-148.

The construction research on urban water security pattern of overall planning level

Li Pingping Huang Yekun Chen Junting*

(CivilEngineeringandArchitectureSchool,GuangxiUniversity,Nanning530001,China)

This paper introduced the general situation of Nanning Wuming District, according to the landscape ecology principle, from the overall planning level construction of the evaluation index system of urban water security pattern, and combining with the safety evaluation results, put forward the construction strategy of rain flood safety, so as to optimize and improve the water security pattern of river basin.

urban water security pattern, LID technology, overall planning, evaluation index

1009-6825(2017)15-0017-02

2017-03-13

李萍萍(1993- )，女，在讀本科生； 黃葉琨(1993- )，女，在讀本科生

陳筠婷(1972- )，女，副教授

TU984

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