生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃體系研究.pdf

1、生態(tài)城市，已是廣被接受的城市模式，健全的給水、排水系統(tǒng)是保障其活力的基本條件。我國城市水環(huán)境污染和水資源短缺成為制約可持續(xù)發(fā)展的重要因素，重建城市水系統(tǒng)的良性循環(huán)，消除水體污染，是建設生態(tài)城市的根本。目前我國正處于城市化加速推進階段，給水、排水系統(tǒng)的“生態(tài)化”將直接關系到城市的未來。城市給水排水系統(tǒng)也是城市水循環(huán)系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)。城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃，就是給水排水系統(tǒng)生態(tài)化的藍圖，并將對城市給水和排水一體化以及城市可持

2、續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。多年來，我們開展了國內許多城市如常熟、太倉、萬州、蘇州等的生態(tài)城市規(guī)劃研究，深入系統(tǒng)地考察了城市可持續(xù)發(fā)展理論與應用技術。在這種背景下本文開展的生態(tài)城市的給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃是其重要組成部分。論文首先基于生態(tài)城市的基本理論，闡明生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展并不是各個子系統(tǒng)的同時最優(yōu)化，而是在一定約束條件下有一定匹配關系的整體最優(yōu)，是城市系統(tǒng)各要素的動態(tài)平衡，包括系統(tǒng)內部各要素之間的協(xié)調，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的協(xié)調，

3、區(qū)內與區(qū)外的協(xié)調等，從而實現(xiàn)城市整體發(fā)展的可持續(xù)性；進而提出由城市水源、城市供水、城市用水和城市排水等四大子系統(tǒng)組成城市水系統(tǒng)如何保障城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃也是要保障城市中、長期發(fā)展的環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益的協(xié)調。其次，本文研究了綜合規(guī)劃的理論基礎，探討了水資源在城市經(jīng)濟、社會發(fā)展歷程中發(fā)揮的重要作用。生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃具有整體性、安全性、耦合性、內源性、開放性和自適應性。首先要保障

4、城市的安全需要，基于城市的水資源承載力，在其合理利用的范圍內進行城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃；其次，改變過去“以需定供”的規(guī)劃模式，確定在實施城市循環(huán)經(jīng)濟的條件下的“供需互動”，以節(jié)流作為開源條件的模式規(guī)劃。為實現(xiàn)這一目標，必須將城市給水、排水和自然水系統(tǒng)作為一個整體，在規(guī)劃中掌握和運用其耦合性、內源性、開放性和自適應的性質。在此基礎上論文提出綜合規(guī)劃的框架。在研究現(xiàn)代城市給水、排水系統(tǒng)基礎上，挖掘傳統(tǒng)規(guī)劃的弱點及由此制約城市

5、可持續(xù)發(fā)展的因素；提出規(guī)劃的目標、原則和在傳統(tǒng)規(guī)劃基礎上改進的規(guī)劃內容與步驟；論文首次提出了綜合規(guī)劃的生態(tài)評價指標和方法，初步建立了一套生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃體系。根據(jù)綜合規(guī)劃的框架，就其核心——城市給水、排水系統(tǒng)的結構優(yōu)化作了研究。結構優(yōu)化在分析給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃與城市相關規(guī)劃關系研究基礎上提出優(yōu)化的原則；通過城市各種功能載體——土地與城市給水、排水系統(tǒng)結構優(yōu)化的關系分析，對不同類型城市給排水系統(tǒng)結構優(yōu)化定量

6、化，以及與環(huán)境保護和水資源協(xié)調的結構優(yōu)化。給水、排水系統(tǒng)結構優(yōu)化是在傳統(tǒng)城市空間分析基礎上，根據(jù)規(guī)劃目標完成任務優(yōu)化，從而進一步完成結構優(yōu)化。本文首次提出根據(jù)單功能實現(xiàn)多系統(tǒng)結構優(yōu)化、利用總體功能優(yōu)化協(xié)調不同系統(tǒng)間的關系，從而實現(xiàn)給水、排水系統(tǒng)整體結構優(yōu)化。再生水回用和雨水資源化是給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃區(qū)別于傳統(tǒng)規(guī)劃的要點。本文建立了再生水資源化規(guī)劃的數(shù)學模型，提出再生水回用中的技術經(jīng)濟分析。雨排水是城市排水的重要組成部分

7、，對城市防洪具有至關重要的作用；雨水徑流是城市非點源污染的主要控制對象，也是生態(tài)城市水源組成部分。本文詳細研究城市雨水資源化利用的評價方法，總結了城市雨水資源化規(guī)劃的步驟。最后，本文討論了規(guī)劃實施管理和規(guī)劃管理。規(guī)劃貫徹實施的管理體系是根據(jù)生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃特點和內容，通過總結傳統(tǒng)城市水務管理存在的不足，提出生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃實施的水務管理的特點和舉措。規(guī)劃管理是根據(jù)生態(tài)城市和城市水系統(tǒng)的動態(tài)演化過程

8、，以及動態(tài)規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展的一致性，提出對生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃實施動態(tài)管理，改變傳統(tǒng)的給水、排水系統(tǒng)規(guī)劃的靜態(tài)管理的模式。研究了生態(tài)城市給水、排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃動態(tài)管理的內在機制，確定了動態(tài)管理內容，保證綜合規(guī)劃的健康發(fā)展。本文的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在：提出生態(tài)城市不是每個子系統(tǒng)達到最優(yōu)，而是整體的優(yōu)化化過程，滿足子系統(tǒng)各要素的動態(tài)平衡，包括子系統(tǒng)內部各要素之間的協(xié)調，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的協(xié)調，區(qū)內與區(qū)外的協(xié)調，是實現(xiàn)城市整體