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新型规划设计理念 应对城市水系统挑战

文章来源:中国水网 发布时间:2012-10-22 10:23:43 阅读次数:830 次 [关闭]

随着城市化的快速推进、城市群不断扩张、城市人口迅速增长,污水排放量也随之增加,且已远超出水体的自净能力,造成城市附近水体污染。同时,近年来城市内涝频繁发生也给城市水安全系统敲响了警钟。10月15日,在水工业与城市安全高峰论坛上,清华大学校长、中国土木工程学会水工业分会理事长陈吉宁以“大型城市可持续水系统的规划与设计”为题做了精彩报告。

 

清华大学校长、中国土木工程学会水工业分会理事长陈吉宁主题报告

传统的城市水系统为什么不可行?

污水排入河道对下游城市的用水影响评价有一个经验法则-“10 times”,既污水排入河道后经过稀释浓度变为原来的1/10时再被下游城市利用是相对安全的。陈吉宁指出,在如今城市群密集的情况下破坏了这一法则的基本要求,城市的迅速扩张,污水的大量排放,没有给水体充分的时间和空间“休养生息”,水质达不到用水要求。

同时,近年来,极端气候事件频繁发生,干旱和强降水频率上升。根据住建部信息,国内351个城市在2008~2010两年时间内,有62%的城市发生过不同程度的内涝,其中内涝灾害超过3次以上的城市有137个。

陈吉宁强调,我国大型城市水系统应该向提高抗风险能力、解决城市水系统间影响与协调问题及不同设计目标之间的突出矛盾迈进。

现有水系统规划设计体系存在哪些不足?

陈吉宁概况总结了现有水系统规划设计方法存在的三方面不足:粗放和经验方式的不足、设计思路整体性的不足和严谨性不足,从而将很难应对城市水系统未来面临的挑战。

前期灵活,后期刚性。在我国城市水系统规划设计中,前期的总体规划一般是经验性规划,相对灵,约束性很小,中期的控制性规划属于半定量半定性的规划,而后期的详细规划刚性又很强。陈吉宁指出,如果由于系统之间的协调性问题需要后期更改  就会面临很多困难。

局部优化,系统分散。现有规划是针对系统单元进行规划,而系统单元之间的联系相对松散,并未充分考虑规划过程中的信息互补和交换。如:污水厂布局与规模、用地规划、污水管网规划布局及自来水用户布局的相互影响有多大?溢流点与溢流规模、排水管网规模及布局、污水厂能力及水环境质量的相互影响有多大?这些都是需要在规划中考虑的问题。

方案枚举,评估为主。我国在规划设计时通常是根据经验,设计多个规划方案,通过评估各方案性能,确定“最优方案”。陈吉宁强调,如果前期设计的多个方案均为劣解的话,将导致最终确定的“最优方案”只是劣解中的较优方案,而不是实际上的最优方案。

新型规划设计理念应对城市水系统面临的挑战

可持续城市水系统是指能够满足城市发展需求,保护城市及流域生态环境质量,保证资源在人类社会中公平分配,且具有合理费用效益的城市水系统。陈吉宁指出,可持续城市水系统设计是一种新型的规划设计理念,需要满足6项原则:设施风险全过程综合调控原则、对外部干扰最小化原则、经济技术及行为解锁原则、水-碳-氮协同利用原则、综合效益最优原则、弹性控制与适应性管理原则。

陈吉宁介绍说,水系统规划设计的方法从横向上包括功能域、结构域、布局域和参数域四个区域,对应着明晰功能、识别结构、确定布局和确立参数这四个设计阶段,纵向上包括任务分解和模型模拟这两个层次。最后,陈吉宁还采用城市水系统规划设计新方法对污水系统布局、雨水调蓄设施布局、雨水源头处理设施布局、排水体制选择四个方面的实践进行了举例介绍。



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