中國(guó)城市化進(jìn)程中的可持續(xù)城市水環(huán)境系統(tǒng)方案 - 副本

一、引言城市化涉及系統(tǒng)工程，包括資源的經(jīng)濟(jì)利用、自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、城鎮(zhèn)與大中小城市之間的均衡發(fā)展。城市建設(shè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，也是城市化的一部分。為了保護(hù)自然環(huán)境免受污染，并制定改善已有污染和棲息地破壞的措施，必須建立一個(gè)可持續(xù)的城市水環(huán)境系統(tǒng)。城市化規(guī)模的不斷擴(kuò)大導(dǎo)致城市水的安全受到威脅，出現(xiàn)水質(zhì)惡化、水量減少以及水生態(tài)退化，阻礙了城市化的可持續(xù)發(fā)展（圖1）。因此，應(yīng)該同時(shí)協(xié)調(diào)水環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，以促進(jìn)可持續(xù)和健康的城市化。圖1城市化對(duì)城市水環(huán)境的壓力?；趯?duì)城市水環(huán)境的描述，本研究旨在：①調(diào)查城市水環(huán)境的功能；②解釋城市水系的基本理論；③構(gòu)建城市水環(huán)境的可持續(xù)性支持體系。二、城市水環(huán)境的功能城市水環(huán)境的功能主要與水安全（即洪水調(diào)節(jié)）、水資源、水生態(tài)、水景觀、水文化和水經(jīng)濟(jì)相關(guān)，這些功能組成了系統(tǒng)整體（圖2）。水安全、水資源、水生態(tài)發(fā)展和（或）保護(hù)得好，就能保護(hù)城市水環(huán)境系統(tǒng)；水景觀、水文化和水經(jīng)濟(jì)維護(hù)得好，可以促進(jìn)系統(tǒng)的環(huán)境效益。從自然與城市水環(huán)境人為因素的關(guān)系來看，有必要提高蓄排水能力和水利用效率，改善水景觀。通過這種方式，將產(chǎn)生一種節(jié)約水資源、保護(hù)環(huán)境的新型體系，有利于可持續(xù)、健康的城市化發(fā)展。

圖2城市水環(huán)境的功能及其關(guān)系。黑色表示影響較強(qiáng)，灰色表示影響較弱。三、城市水環(huán)境理論（一）地理位置根據(jù)地理位置，可以使用顯性化法、區(qū)域法、理解法和動(dòng)態(tài)平衡法。在空間或區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象進(jìn)行定量描述。取決于地理位置的要素包括自然本能、交通運(yùn)輸、聚合效應(yīng)、勞動(dòng)力、市場(chǎng)等?；趯?duì)地理位置的分析，可以適當(dāng)?shù)赝晟茀^(qū)域發(fā)展計(jì)劃，以確定社會(huì)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。關(guān)于地理位置，首先，城鎮(zhèn)應(yīng)該位于河流或湖泊附近，河流和湖泊可以提供充足的水資源并確定城鎮(zhèn)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。其次，產(chǎn)業(yè)布局要合理。例如，搬遷某些行業(yè)可能會(huì)導(dǎo)致城市功能的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。最后，城市水環(huán)境系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)穩(wěn)定平衡的生態(tài)系統(tǒng)。（二）景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)是通過地理區(qū)域分析和生態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)垂直分析的手段，在景觀和地區(qū)范圍上對(duì)資源和環(huán)境進(jìn)行的管理。有必要全面調(diào)查所規(guī)劃的城市空間布局和生態(tài)過程，主要涉及人為景觀生態(tài)單元和不穩(wěn)定、分散、漸變的城市景觀。城市景觀包含街區(qū)（區(qū)塊）、走廊和矩陣。在城市化進(jìn)程中，生態(tài)景觀規(guī)劃被用于調(diào)查城市水景觀的演變、保持異質(zhì)性、保護(hù)生態(tài)過程，這可以提高經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。（三）低碳經(jīng)濟(jì)低碳經(jīng)濟(jì)有助于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排，此外，它還可以將低碳生產(chǎn)與消費(fèi)相匹配，并協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展政策與該地區(qū)資源量之間的關(guān)系。低碳經(jīng)濟(jì)是城市化的有效途徑，即低碳城市化。城鎮(zhèn)建設(shè)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)低能耗、低污染和高產(chǎn)出。因此，在構(gòu)建城市水環(huán)境系統(tǒng)時(shí)，可以在空間、工業(yè)、旅游系統(tǒng)、服務(wù)和人民生活中應(yīng)用低碳概念。四、建立城市水環(huán)境系統(tǒng)城市水環(huán)境包括自然和社會(huì)屬性，是支撐城市經(jīng)濟(jì)的最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。城市中的水以時(shí)空分布方式存在，具有可再生、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)功能。城市水環(huán)境是自然水環(huán)境的人工增強(qiáng)系統(tǒng)，由自然水環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水環(huán)境和社會(huì)水環(huán)境組成，這些環(huán)境的基礎(chǔ)是自然水環(huán)境，核心是高效的經(jīng)濟(jì)水環(huán)境，本質(zhì)是健康的社會(huì)水環(huán)境（圖3）。圖3.城市水環(huán)境的組成和結(jié)構(gòu)。（一）城市自然水環(huán)境城市自然水環(huán)境以大氣、地表水和地下水之間的回灌過程為基礎(chǔ)，這一過程通過降水、蒸發(fā)、蒸騰、地表徑流和土壤滲透的方式發(fā)生。自然水循環(huán)深刻地影響著城市水環(huán)境，包括水系統(tǒng)的環(huán)境恢復(fù)。降水是城市自然水系統(tǒng)最重要的因素之一，在水環(huán)境恢復(fù)中具有非常重要的作用。降水進(jìn)入河流和（或）地下水網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)受到滲透性、坡度、土壤質(zhì)地和降雨強(qiáng)度影響。在城市化進(jìn)程中，不透水面積隨著硬化率的增加而增加，這會(huì)改變徑流和滲透的比例，減少地下水的補(bǔ)給。城市排水管道數(shù)量的增加可以迅速減少?gòu)搅?，但?huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失。河流中的土壤顆粒會(huì)導(dǎo)致沉積和水污染，從而阻礙洪水的排放。地下水的過度開采可能會(huì)導(dǎo)致地表水水文不穩(wěn)定、水質(zhì)惡化，以及城市自然水環(huán)境、生態(tài)、景觀和文化中的洪水排放能力減弱。在健康城市水環(huán)境和低碳經(jīng)濟(jì)的條件下，城市自然水環(huán)境依賴于天然河道的恢復(fù)和城市水網(wǎng)的改善。雨水的利用可以保證城市自然水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在城市化進(jìn)程中，必須通過綜合規(guī)劃思路妥善處理城市水系與城市空間的相互關(guān)系，保證空間結(jié)構(gòu)與河流系統(tǒng)的一體化。要重視非洪澇災(zāi)害，加強(qiáng)城市水系和非洪泛區(qū)的建設(shè)，推動(dòng)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的相互促進(jìn)。要加強(qiáng)城市自然水環(huán)境，必須提高雨水的收集和利用效率，提高地表滲透率，推廣能夠收集雨水的屋面和路面材料。（二）城市經(jīng)濟(jì)水環(huán)境

水經(jīng)濟(jì)依賴于水資源的可持續(xù)利用，涉及水的處理、保護(hù)和發(fā)展。水資源可持續(xù)利用的目標(biāo)是保障社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)有充足的水資源，并為人類和生態(tài)系統(tǒng)的健康提供水質(zhì)安全保障。由于城市擴(kuò)張、人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水質(zhì)和水量日益增長(zhǎng)的需求導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境問題。這些問題可以通過水經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，改善水資源的利用，建立水循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)水型經(jīng)濟(jì)和低水經(jīng)濟(jì)來解決。眾所周知，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)是將自然生態(tài)系統(tǒng)中水的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。它可以將經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境整合到一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)體中，即可持續(xù)水資源經(jīng)濟(jì)，通過水管、溝渠與人類主觀活動(dòng)關(guān)聯(lián)起來。節(jié)水型經(jīng)濟(jì)與調(diào)整和優(yōu)化水資源配置、改善用水模式、提高用水率、防止水資源浪費(fèi)有關(guān)。低水經(jīng)濟(jì)要求通過轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，盡可能地減少對(duì)水資源的過度依賴。為了促進(jìn)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)水型經(jīng)濟(jì)和低水經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高水資源利用率至關(guān)重要。水經(jīng)濟(jì)的原則包括城市化進(jìn)程中的水的減少、再利用、再生、回收和水資源管理。以水資源管理和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，可以開發(fā)出高效低碳的經(jīng)濟(jì)體系。通過政策和法規(guī)的形式，綜合科學(xué)測(cè)量能夠確保經(jīng)濟(jì)體系的可持續(xù)發(fā)展。水資源的可持續(xù)利用，能夠改變水資源利用/消耗/污水排放的舊模式，這種模式是單向流動(dòng)的線性經(jīng)濟(jì)，而可持續(xù)利用可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的往復(fù)水循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，即水資源利用/消耗/污水處理/水循環(huán)的周期。

（三）城市社會(huì)水環(huán)境城市社會(huì)水環(huán)境實(shí)現(xiàn)了城市水環(huán)境系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，確保了自然和經(jīng)濟(jì)城市水環(huán)境受到保護(hù)。根據(jù)水文特征，可以建立健康的社會(huì)水環(huán)境系統(tǒng)，合理利用水資源，發(fā)展城市水環(huán)境的景觀和文化功能。良好的城市社會(huì)水環(huán)境可以加強(qiáng)對(duì)水資源和水環(huán)境的保護(hù)，推動(dòng)水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和保護(hù)，有利于水環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)展。社會(huì)水環(huán)境可以通過合理的城市水環(huán)境規(guī)劃來建立，其中包括以下因素：良好的水生態(tài)系統(tǒng)；與外部空間相連；合理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、景觀和生態(tài)；和諧的社會(huì)水環(huán)境。社會(huì)水環(huán)境分為生態(tài)、社會(huì)和美學(xué)原則。生態(tài)原則指的是考慮城市水環(huán)境承載力、增加生物多樣性、加強(qiáng)人文景觀和自然景觀的結(jié)合；社會(huì)原則指的是整合地域文化與藝術(shù)、改善生活條件、促進(jìn)城市文化進(jìn)步；審美原則對(duì)應(yīng)美學(xué)和行為，能夠促進(jìn)形成連續(xù)的水景觀系統(tǒng)。水景與水文化表現(xiàn)出相互依賴的關(guān)系，是水文化的外在形式。城市水文化包括天然和人造水景，可以激發(fā)文化創(chuàng)新。以資源、環(huán)境、生態(tài)、健康和安全協(xié)調(diào)發(fā)展的理念為基礎(chǔ)，建立人與水之間的和諧關(guān)系是可能的。五、結(jié)論城市水環(huán)境包括自然水環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水環(huán)境和社會(huì)水環(huán)境。其基礎(chǔ)是自然水環(huán)境，核心是高效的經(jīng)濟(jì)水環(huán)境，本質(zhì)是健康的社會(huì)水環(huán)境