基于流域生態(tài)安全理念的多尺度城市防洪排澇研究——以嘉陵江流域?yàn)槔?pdf

1、在快速城鎮(zhèn)化過程中，人與自然之間的平衡關(guān)系不斷被打破，尤其在山地流域這種用地條件破碎，生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)，其地形、地貌，江河的產(chǎn)、匯流條件及水域的水質(zhì)等發(fā)生了顯著變化，導(dǎo)致流域沿線城市洪澇災(zāi)害頻發(fā)，損失嚴(yán)重。目前針對(duì)山地流域城市洪澇災(zāi)害的問題，人們對(duì)防洪系統(tǒng)工程化更為關(guān)注，而就災(zāi)害形成進(jìn)程中的全流域宏觀因素方面而言，尚未對(duì)此進(jìn)行深入分析，欠缺系統(tǒng)的減災(zāi)、防災(zāi)調(diào)控措施，尚未能夠深入針對(duì)城市洪澇災(zāi)害的特點(diǎn)、性質(zhì)、規(guī)律等開展分析工作。

2、　　本文即以流域綜合防災(zāi)這一方面作為切入點(diǎn)，將生態(tài)安全格局理論、城市水文學(xué)以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法相結(jié)合。從宏觀流域、中觀城市和微觀場(chǎng)地三個(gè)層面分析用地硬化及河道人工化對(duì)流域景觀形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)的干擾，由此對(duì)引發(fā)城市洪澇災(zāi)害的地貌、水系形態(tài)特征等進(jìn)行分析。并以此作為基礎(chǔ)，對(duì)量化調(diào)控管理流域防災(zāi)的模式進(jìn)行總結(jié)，即結(jié)合科學(xué)調(diào)控實(shí)現(xiàn)合理開發(fā)以及利用，減少災(zāi)害，打造包含景觀美學(xué)、防災(zāi)等諸多功能的流域系統(tǒng)。
　　本文結(jié)合嘉陵江流域宏觀、中觀、

3、微觀三個(gè)尺度的具體防洪排澇規(guī)劃案例進(jìn)行分析，將流域和城市區(qū)域內(nèi)的每條河道都抽象成外圍整體流域系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)（小流域）。這些小流域與嘉陵江流域內(nèi)其他外圍江河水域之間互聯(lián)從而形成一個(gè)整體流域系統(tǒng)。通過分析嘉陵江流域整體水循環(huán)系統(tǒng)的變遷及城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理，探討通過保護(hù)流域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、維護(hù)城市水自然循環(huán)、利用雨洪的場(chǎng)地景觀設(shè)計(jì)的三級(jí)防洪排澇策略，為嘉陵江流域城市防洪排澇能力的提升提出相應(yīng)的規(guī)劃與建設(shè)措施。
　　主要研究?jī)?nèi)容在

4、以下幾個(gè)方面：
　　第一章：?jiǎn)栴}提出與文獻(xiàn)綜述。首先從我國(guó)面臨的雨洪內(nèi)澇災(zāi)害呈現(xiàn)頻發(fā)、多發(fā)及易發(fā)趨勢(shì)闡述了論文的研究背景及緣起，由此引申出研究對(duì)象及特點(diǎn)、研究目的及意義，并針對(duì)我國(guó)城市發(fā)展中傳統(tǒng)的雨水處置方式與水資源、水循環(huán)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境等方面存在的突出問題，簡(jiǎn)要地梳理了發(fā)達(dá)國(guó)家近年來不斷完善和發(fā)展的一些典型的雨洪管理理念和相關(guān)體系，并從研究尺度、控制目標(biāo)、核心內(nèi)涵、技術(shù)措施等層面比較分析了這些體系的特點(diǎn)，總結(jié)了發(fā)達(dá)國(guó)家及我國(guó)在城

5、市發(fā)展中形成的新的雨洪管理理念、管理經(jīng)驗(yàn)和科研成果，在此基礎(chǔ)上確定了本論文的研究?jī)?nèi)容與框架，制定了相應(yīng)的研究方法與技術(shù)路線。
　　第二章：概念建立與方法體系。闡述了對(duì)山地流域城市防洪排澇的認(rèn)識(shí)，并對(duì)山地流域城市防洪排澇的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行辨析，深入闡釋了“山地城市”、“生態(tài)格局”和“流域”三大概念的多元內(nèi)涵，并提出基于山地流域生態(tài)安全格局的城市防洪排澇研究方法體系，界定了研究城市防洪排澇的“宏觀流域、中觀城市、微觀場(chǎng)地”三種尺度，融入基

6、于GIS的流域匯流分析和城市匯水單元分析的水文學(xué)相關(guān)理論方法，提出以宏觀尺度的流域生態(tài)安全格局構(gòu)建為系統(tǒng)指導(dǎo)，以中觀尺度的城市水系優(yōu)化與生態(tài)修復(fù)為控制導(dǎo)則，以微觀尺度的場(chǎng)地生態(tài)化建設(shè)為實(shí)踐路徑，建立完整的基于山地流域生態(tài)安全理念的城市防洪排澇規(guī)劃體系。
　　第三章：機(jī)制研究與調(diào)研分析?；诩瘟杲饔驓v史洪澇災(zāi)害和近期洪澇災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)研究，研究了嘉陵江流域城市洪澇災(zāi)害的概況，并結(jié)合災(zāi)害學(xué)、氣象學(xué)與水文學(xué)相關(guān)理論，從嘉陵江流域暴雨及水文

7、特性、洪澇災(zāi)害特點(diǎn)、致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境等角度分別分析了嘉陵江流域城市洪澇災(zāi)害的成因及特征，最后結(jié)合嘉陵江流域?qū)嵉卣{(diào)研和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，分別從流域尺度、城市尺度和場(chǎng)地尺度分別分析了嘉陵江流域生態(tài)安全格局、城市內(nèi)部水系以及場(chǎng)地雨洪系統(tǒng)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問題，并剖析了現(xiàn)狀治水工程措施與理念的不足之處。
　　第四章：策略研究與規(guī)劃干預(yù)?；诹饔蛏鷳B(tài)安全理念分別從宏觀流域、中觀城市和微觀場(chǎng)地三個(gè)層面研究了嘉陵江流域城市防洪排澇策略，提出通過保護(hù)宏觀流

8、域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、維護(hù)中觀城市水自然循環(huán)、利用微觀場(chǎng)地進(jìn)行雨洪微循環(huán)設(shè)計(jì)的三級(jí)防洪排澇策略，可以有效地防范和化解城市洪澇災(zāi)害，并在此基礎(chǔ)上提出多尺度的防洪排澇具體規(guī)劃措施。
　　第五章：案例實(shí)證研究。選取宏觀流域、中觀城市及微觀場(chǎng)地三個(gè)不同尺度的規(guī)劃實(shí)際案例，結(jié)合嘉陵江流域地區(qū)地形地貌特征和水文氣候特征以及區(qū)域城市建設(shè)特點(diǎn)，具體剖析了如何通過從多尺度優(yōu)化全流域生態(tài)安全格局，因地制宜地制定相應(yīng)尺度的防洪排澇規(guī)劃和管理措施，以最終達(dá)到