政策工具视角下城市水系统全周期管理策略研究

我国城市水系统管理职能条块分割、规划协调不足、精细程度不够等现象突出."全周期管理"可以从全要素、全过程、全场景等角度,以系统化思维解决城市水系统综合管理,增强城市水系统韧性和弹性.基于政策工具视角建立了包含战略面、供给面、需求面、环境面和评估面政策的城市水系统全周期管理整体性框架,并从机构统筹、规划引领、智慧监管等方...     

绿色高效的雄安新区城市水系统规划建设综合方案研究

在集成应用供排水传统模型方法的基础上,突破城市水系统构建和城市水设施建设的关键技术,按新型城市水系统的结构模式,以建设标准为约束和目标,探讨了城市水系统整体优化的技术路线.通过过程耦合、综合评估与多轮反馈,优化提出了城市水系统规划建设的综合方案.研究结果表明,城市—组团—片区不同空间尺度上分散或分布式的、功能复合的灰绿设施布局方案,有利于实现系统的多层次循环和多维度目标,并提高系统的整体效率和灵活性.     

"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.     

新型城市水系统构建的雄安模式研究

针对新区面临的多重水约束条件,结合新区未来发展的定位目标,在充分认识系统性及维持自然水循环重要意义的基础上,提出了"节水优先、灰绿结合"双循环结构的新型城市水系统模式,进而讨论了城市水系统的结构、功能及调控路径.其次,建立了资源-环境-安全-经济-社会/管理-技术六维度的综合评估指标体系,通过模型对子系统模式及过程进行模拟和综合评估,提出了空间布局模式的优化方案.     

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.     

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。     

雄安新区城市水环境指标体系构建初探

城市水环境指标体系的建立与优化,对雄安新区的水环境建设具有重要的指导作用.通过总结前人成果经验及雄安新区的地域特点,从水环境本身特征和对社会民众的服务作用两个方面提出可用于城市水环境评价的指标体系,包括水文、水质、水系结构、水生态和社会服务功能等五大类26项指标,并结合实际调研及相关标准导则设置了相应指标的合理阈值,全面讨论了指标体系构建的理论基础、设置原则及计算方法.     

雄安新区城市水系结构规划分析

合理的水系结构是维持城市健康绿色发展的重要基础条件之一。雄安新区起步区内没有天然水系,当前迫切需要规划科学合理的城市水系。选取河道宽度、河段长度、河网密度、水面率、河网发育系数等水系结构重要指标,在现有典型城区城市水系相似性分析的基础上,确定起步区城市水系平面结构,然后利用SWMM模型对水系垂向结构和防洪安全进行检验,对规划水系进行溢流风险识别,设置水系调蓄空间。结果表明：(1)城市三级河流的分布受研究区降雨的影响较大,降雨量越大,所需三级河流的密度就越高,起步区的三级河流水系密度取值0.5,主要分布在起步区北部;起步区南部是溢流高风险区,地势低洼,设置调蓄湖泊。(2)起步区规划水系的结构稳定性较高,二、三级河流的河网发育系数分别为1.030和0.872,数值均趋近于1,避免河网主干化;一、二级河流断面为复式断面,上部为梯形浅滩,下部为矩形深槽,三级河流选为矩形断面,不设浅滩。(3)起步区水系的水面积率为7.28%,与区域和城市定位要求相一致。研究结果可为雄安新区构建健康安全的城市水系提供科学参考。     

统筹推进城市水系统治理方法研究

城市水系统是水的自然循环和社会循环在城市空间的耦合,具有系统性、复杂性和动态性等特征。梳理城市水系统概念内涵和国内外统筹治水工作进展,凝练新时期城市水系统治理理念。以系统方法解析城市水系统功能结构和内外部关系,从环境、系统、单元、要素和工作举措等多个层面入手,识别城市水系统内外部关联互动关键节点,构建包含系统内外统筹、系统内部统筹、功能单元内外统筹等在内的统筹治水理论方法。结合我国城镇水务重点领域工作,对统筹推进城市水系统治理提出工作建议。     

十三五水专项雄安新区城市水系统构建与安全保障技术研究专栏开栏语

2017年4月1日中共中央、国务院印发通知,决定设立河北雄安新区.2018年4月和12月,国务院陆续正式批复了《河北雄安新区规划纲要》和《河北雄安新区总体规划(2018-2035年)》,明确提出雄安新区的规划建设要牢固树立和贯彻落实新的发展理念,坚持世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位的指导思想,并提出了构建蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的绿色宜居生态新城区、实现人与自然和谐共生的发展目标.     

基于荷载均衡的雄安新区城市水资源协同动态配置

随着经济社会的快速发展,多数地区水资源已呈现"临界"或"超载"状态.开展区域水资源配置可以有效解决此类问题,其中水资源承载能力和水资源需求合理性分析是水资源配置的重要基础,在此基础上提出相应配置手段,如"强载"或"控荷"措施以应对水资源荷载不均衡问题.基于荷载均衡和协同发展理论,按照多水源优化利用与联合调配的原则,以荷载均衡为目标,动态调控,多次配置,最终实现雄安新区城市水资源优化配置.研究成果可为保障雄安新区城市水资源安全,实现区域经济、社会、生态协同可持续发展提供技术支撑.     

基于用水总量控制的雄安新区用水强度指标体系

为实现用水总量的控制目标,从控制用水强度、提高水资源利用效率两方面出发,利用比拟借鉴方法构建了雄安新区不同时期分行业、分区域的用水强度指标体系。针对用水强度指标的不确定性,利用随机模拟方法预测了雄安新区不同时期需水总量,并进行统计分析。结果表明：雄安新区建设期、建成期、腾飞期最小需水量在7.5亿m³以内,平均需水量为8亿m³左右,最大需水量达到9亿m³;建议在建立先进用水强度指标体系的基础上,严格用水强度指标的执行监管,确保用水强度指标落地见效,全面推广生活、工业、农业先进节水技术,加强非常规水资源利用,促进水资源高效循环利用。     

城市健康水环境维系技术方案规划与评价研究——以雄安新区核心区为例

健康水环境的维系是城市建设和管理过程中的重要内容.在查阅国内外城市健康水环境评价、构建与维系相关文献的基础上,以雄安新区核心区为例,构建了一套适用于规划筹建区域的健康水环境评价体系和基于SWMM及WASP模型的模拟方法,以此评估不同维系技术方案的实施效果并提出建议.     

雄安新区旱涝趋势分析

旱涝趋势对雄安新区规划建设至关重要。增补构建了雄安新区1469年到2018年的连续550a历史旱涝等级数据。以每10a中的偏涝(旱)年份频次组成的旱涝等级数据序列(后简称偏涝、偏旱序列)作为研究对象,采用Lee-Heghinian法、有序聚类法、滑动T检验法识别序列的突变点,采用线性趋势回归检验、Spearman秩次法识别序列的变化趋势,采用R/S分析法对序列进行预测分析。结果表明:1469-2018年,雄安新区偏涝序列在1579-1588年间存在突变点,突变点前、后的子序列分别呈现出不显著的上升趋势和显著的上升趋势;偏旱序列在1919-1928年间存在突变点,突变点前、后的子序列分别呈现出不显著的下降趋势和不显著的上升趋势。Hurst指数综合预测结果显示,在0.05显著性水平下,未来偏涝序列呈从显著下降到不显著上升趋势,偏旱序列呈从不显著上升到显著下降趋势。     

雄安新区起步区排水防涝规律研究

选择雄安新区起步区排水防涝系统作为研究对象,采用Infoworks ICM模型软件构建区域洪涝模型,分析排水防涝系统规律.模型结果表明,100年一遇长历时(24 h)2种设计雨型下东部细化区域最大积水深度均不超过0.15m,符合区域内涝防治标准.典型节点水位与雨峰、区域汇流特征呈现相关性,河岸漫流流量反映地表排水能力.受河道宽度、糙率影响河道水位分布呈现不均匀性,设置合理宽度的水系通道有助于河网水位的均匀分布.调整排涝泵站空间布局及启闭水位对模型结果影响不大,充分预降河道水位、调整泵站规模对模型结果影响较大,建议维持规划方案,汛期来临前对河道水位充分预降,以最大化利用规划泵站的排水能力.设置不同重现期及不同边界水位情景试验,探究一、二级排水标准衔接规律.不同情景下雨水管渠结合竖向设计均可以与100年一遇排水防涝标准相衔接.项托出流情景下5年一遇雨水管渠上游节点水位提升,因而与自由出流情景相比雨水管渠排涝能力相当.