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生态城市,已是广被接受的城市模式,健全的给水、排水系统是保障其活
力的基本条件。我国城市水环境污染和水资源短缺成为制约可持续发展的重要因
素,重建城市水系统的良性循环,消除水体污染,是建设生态城市的根本。目前
我国正处于城市化加速推进阶段,给水、排水系统的“生态化”将直接关系到城
市的未来。城市给水排水系统也是城市水循环系统中的关键环节。城市给水、排
水系统综合规划,就是给水排水系统生态化的蓝图,并将对城市给水和排水一体
化以及城市可持续发展产生深远影响。多年来,我们开展了国内许多城市如常熟、
太仓、万州、苏州等的生态城市规划研究,深入系统地考察了城市可持续发展理
论与应用技术。在这种背景下本文开展的生态城市的给水、排水系统综合规划是
其重要组成部分。
论文首先基于生态城市的基本理论,阐明生态城市的可持续发展并不是各
个子系统的同时最优化,而是在一定约束条件下有一定匹配关系的整体最优,是
城市系统各要素的动态平衡,包括系统内部各要素之间的协调,系统与系统之间
的协调,区内与区外的协调等,从而实现城市整体发展的可持续性;进而提出由
城市水源、城市供水、城市用水和城市排水等四大子系统组成城市水系统如何保
障城市生态系统的可持续性。生态城市给水、排水系统综合规划也是要保障城市
中、长期发展的环境、经济、社会效益的协调。
其次,本文研究了综合规划的理论基础,探讨了水资源在城市经济、社会
发展历程中发挥的重要作用。生态城市给水、排水系统综合规划具有整体性、安
全性、耦合性、内源性、开放性和自适应性。首先要保障城市的安全需要,基于
城市的水资源承载力,在其合理利用的范围内进行城市给水、排水系统综合规划;
其次,改变过去“以需定供”的规划模式,确定在实施城市循环经济的条件下的
“供需互动”,以节流作为开源条件的模式规划。为实现这一目标,必须将城市
给水、排水和自然水系统作为一个整体,在规划中掌握和运用其耦合性、内源性、
开放性和自适应的性质。在此基础上论文提出综合规划的框架。在研究现代城市
给水、排水系统基础上,挖掘传统规划的弱点及由此制约城市可持续发展的因素;
提出规划的目标、原则和在传统规划基础上改进的规划内容与步骤;论文首次提
出了综合规划的生态评价指标和方法,初步建立了一套生态城市给水、排水系统
综合规划体系。
根据综合规划的框架,就其核心——城市给水、排水系统的结构优化作了
研究。结构优化在分析给水、排水系统综合规划与城市相关规划关系研究基础上
提出优化的原则;通过城市各种功能载体——土地与城市给水、排水系统结构优
化的关系分析,对不同类型城市给排水系统结构优化定量化,以及与环境保护和
水资源协调的结构优化。给水、排水系统结构优化是在传统城市空间分析基础上,
根据规划目标完成任务优化,从而进一步完成结构优化。本文首次提出根据单功
能实现多系统结构优化、利用总体功能优化协调不同系统间的关系,从而实现给
水、排水系统整体结构优化。
再生水回用和雨水资源化是给水、排水系统综合规划区别于传统规划的要
点。本文建立了再生水资源化规划的数学模型,提出再生水回用中的技术经济分
析。雨排水是城市排水的重要组成部分,对城市防洪具有至关重要的作用;雨水
径流是城市非点源污染的主要控制对象,也是生态城市水源组成部分。本文详细
研究城市雨水资源化利用的评价方法,总结了城市雨水资源化规划的步骤。
最后,本文讨论了规划实施管理和规划管理。规划贯彻实施的管理体系是
根据生态城市给水、排水系统综合规划特点和内容,通过总结传统城市水务管理
存在的不足,提出生态城市给水、排水系统综合规划实施的水务管理的特点和举
措。规划管理是根据生态城市和城市水系统的动态演化过程,以及动态规划与可
持续发展的一致性,提出对生态城市给水、排水系统综合规划实施动态管理,改
变传统的给水、排水系统规划的静态管理的模式。研究了生态城市给水、排水系
统综合规划动态管理的内在机制,确定了动态管理内容,保证综合规划的健康发
展。
本文的创新主要表现在:提出生态城市不是每个子系统达到最优,而是整
体的优化化过程,满足子系统各要素的动态平衡,包括子系统内部各要素之间的
协调,系统与系统之间的协调,区内与区外的协调,是实现城市整体可持续性发
展的根本途径;提出在保障城市供水安全、防洪安全和生态安全基础上的生态承
载力(主要考虑水资源承载力)作为城市给水、排水规划理论基础,把城市生态
用水纳入规划的范围;初步构建了生态城市给水、排水系统综合规划的框架体系,
并提出了规划的生态评价方法;提出根据单功能实现多系统结构优化,围绕城市
给水、排水系统的水污染控制功能,建立给水、排水系统与再生水回用相关的结
构优化。
关键词:生态城市, 给水, 排水, 综合规划