多功能城市人工水系布局優(yōu)化模型與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展和人類對(duì)水的渴求,各地對(duì)城市水系規(guī)劃工作愈加重視。擁有自然水系的城市加大了對(duì)自然河道的恢復(fù)與河網(wǎng)整治工作,而沒有天然水系的城市通過人工水系的打造來增加城市水面。然而對(duì)于新建人工水系規(guī)模的確定,尚無一個(gè)完整統(tǒng)一的設(shè)計(jì)體系。本文意圖在綜合各方面因素的基礎(chǔ)上,建立一個(gè)能夠比較系統(tǒng)地確定水系規(guī)模的數(shù)學(xué)模型,供城市人工水系規(guī)劃設(shè)計(jì)參考。
　　本文的主要內(nèi)容及成果如下:
　　(1)梳理了城市人工水系與城市排澇體系、人工

2、濕地生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系,明確了城市人工水系與城市排澇體系、人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能關(guān)聯(lián),從而確定以人工水系、排澇工程、人工濕地為整體進(jìn)行布局規(guī)模優(yōu)化的思路。
　　(2)從整體的角度入手,對(duì)系統(tǒng)整體的建設(shè)成本與效益分別進(jìn)行了識(shí)別,并根據(jù)工程實(shí)際及前人的研究給出了量化方法。在此基礎(chǔ)上,遵循成本和效益的作用主體相一致的原則,建立以系統(tǒng)的凈收益最大為目標(biāo),綜合考慮城市排澇需求、城市水環(huán)境容量要求以及城市可供水量要求等約束的多功能城市人工水系布局

3、優(yōu)化模型,以確定各工程的合理規(guī)模。
　　(3)以天津市濱海新區(qū)中部新城北組團(tuán)內(nèi)部新建水系為例,對(duì)模型進(jìn)行了應(yīng)用。通過優(yōu)化確定北組團(tuán)內(nèi)部新建水系最優(yōu)布局策略為:新建水系面積4.03km2,開挖深度3.51m,排澇泵站裝機(jī)容量33m3/s,滿足水系補(bǔ)水水源處理的人工濕地面積為47.51萬m2。
　　(4)對(duì)北組團(tuán)內(nèi)部新建水系布局優(yōu)化模型的變量和參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。分析發(fā)現(xiàn):系統(tǒng)所產(chǎn)生的各項(xiàng)效益值,除排澇效益因取決于排澇標(biāo)準(zhǔn)為定