城市水环境系统规划调控模型与技术

作者:徐一剑;孔彦鸿 刊名:《城市发展研究》 上传者:徐云根

【摘要】为了给城市水环境系统的规划调控提供基于社会、经济与环境统一框架下的定量分析模拟工具,从水环境角度为城市发展规模的确定提供依据,以DPSIR概念模型为框架,构建了定量化的城市水环境系统规划调控模型,并以调控模型为核心构建了城市水环境系统规划调控技术。调控模型采用模块化设计,包含"驱动力—压力"、"压力—状态"、"状态—影响"和响应反馈4大模块,可对城市水环境系统的驱动力、压力、状态、影响、响应等各环节进行定量的模拟计算。各大模块内又分别嵌套若干小的模块,供用户灵活选择。调控技术结合情景分析手段,采用枚举选优法和逐步寻优法,运用调控模型对城市水环境系统的未来发展进行模拟预测,对各种政策措施进行分析评估,为城市水环境系统规划、城市总体规划和城市发展规模的确定提供决策支持,为系统解决城市水环境问题提供技术支撑。

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0背景近年来,随着我国城市化和工业化进程的加快,城市的水环境质量总体呈下降态势,城市黑臭水体问题日益严重,治理压力巨大,形势严峻。城市水环境问题的产生,不是简单的污染问题,而是社会经济粗放发展、城市无序扩张所导致的结果。城市水环境问题的后果,也不仅是水环境受到了污染,还会对社会经济、城市建设、生态系统、人体健康等产生不利影响。因此,城市水环境问题的解决,不是单一的污染治理,而是一个系统工程,需要在社会、经济与环境的统一框架下进行规划调控,整体解决。城市水环境系统规划是系统解决城市水环境问题的一个有效手段。城市总体规划作为城市水环境系统规划的上位规划,对城市水环境问题也起着重要的作用。随着资源环境问题的突显,城市规划中也越来越需要对城市的发展规模和增长边界进行合理的限定。《城市规划编制办法》指出:城市规划应当“研究中心城区空间增长边界,提出建设用地规模和建设用地范围。”[1]《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出:“合理确定城市开发边界,规范新城新区建设,提高建成区人口密度,调整优化建设用地结构,防止特大城市面积过度扩张。”[2]《水污染防治行动计划》提出:“合理确定发展布局、结构和规模。充分考虑水资源、水环境承载能力,以水定城、以水定地、以水定人、以水定产。”[3]《中共中央、国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出“加强空间开发管制,划定城市开发边界,根据资源禀赋和环境承载能力,引导调控城市规模,优化城市空间布局和形态功能,确定城市建设约束性指标。”[4]因此,在城市总体规划中,迫切需要从水环境的角度提供对城市的发展规模和增长边界进行定量分析的工具。而城市水环境系统规划调控方案的制定与政策实施效果的评估,也需要有基于社会、经济与环境统一框架的定量分析模拟工具。DPSIR模型是一种在环境领域广泛使用的涵盖社会、经济、环境、政策四大要素的评价指标体系概念模型。最初由OECD提出,并不断发展完善。为水、土壤、生物、农业、海洋等资源的管理保护以及环境管理科学的决策与实施提供支持,也常应用于可持续发展评估、环境影响评价、环境承载力评价等方面,近年来也有不少学者开始将DPSIR与地理信息系统、环境风险、生态服务、社会效益、生态补偿等进行结合[5-11]。但是DPSIR模型的应用,多数用于评价性的指标体系的构建,而少有定量化的可用于规划调控的模型。本文构建了基于DPSIR框架的定量化的城市水环境系统规划调控模型,并以此模型为核心,构建了城市水环境系统规划调控技术。调控技术结合情景分析手段,运用调控模型对城市水环境系统的未来发展进行模拟预测,对各种政策措施的效果进行分析评估,为城市水环境系统规划、城市总体规划和城市发展规模的确定提供决策支持,为系统解决城市水环境问题提供技术支撑。1调控模型概念框架城市水环境系统调控模型以DPSIR概念模型为基础,模型的概念框架如图1所示。模型包括驱动力、压力、状态、影响和响应五个环节,各环节的含义如下:(1)驱动力(D):是指社会、经济、人口的发展以及相应的生产模式和消费方式。主要的驱动力包括人口增长、经济增长、城市建设用地扩张和消费活动。驱动力引起整个生产、消费层面的变化,并由此产生对城市水环境的外在压力。(2)压力(P):是指向城市水环境排放的各种水污染物。压力既具有数量的属性,也具有空间的属性,即同样大小的压力在不同的空间上分布会产生不同的后果。(3)状态(S):是指特定区域、特定时间内城市的水环境质量。(4)影响(I):是指由于上述因素引起的城市水环境状态改变而表现出来的结果,反映了水环境状态的

参考文献

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