海綿城市的定義精選(九篇)
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第1篇：海綿城市的定義范文
關鍵詞：海綿城市建設、生態、工程技術、新概念
2012年，海綿城市這個概念首次被提出，就引起了不小的反響。海綿城市（LID）指的是城市能夠像海綿一樣，在降水時，利用一些綠化植物的保水功能和蓄水池等收集雨水，實現放內澇及蓄水抗旱等功能。從而有效緩解城市水資源短缺與城市內澇之間的矛盾，并助力于修復城市水生態環境。構建海綿城市的經濟效益不可小覷。海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用，相比于建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量，海綿城市建設在勞動力成本上又有了一大突破，調蓄設施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體等相結合，“凈增成本”減少。倘若海綿城市概念能夠得以廣泛實施，必然是現代社會的一大生態革命。
一、海綿城市建設中出現的問題及解決辦法
1新舊觀念的對抗
從資源利用角度來看，不難發現，傳統城市建設大都采用“以求應供”的模式，導致大量資源的不合理堆滯浪費。而海綿城市的建設模式卻如它的名字一般，有彈性地“以供應求”。從根本上與傳統的城市雨洪管理模式區別開來，也就使得大部分企業難以適應，從而成為海綿城市建設中的一大阻礙。傳統的城市雨洪管理建設設施在社會生活中隨處可見，地面下縱橫交錯的下水道正是最好的體現。仔細想想，我們不難發現：雨水直接變成了廢水。事實上，隨著溫室效應的加強，全球氣候變暖，水資源的逐步稀缺，雨水——資源回收率及其低的天然水資源，是具有超能的創造力的。不僅僅是經濟上的效益，生態上帶來的益處簡直是國人的福音。所以，深入貫徹落實“海綿思想”不失為一個好方法。海綿思想，即有彈性的思想，以海綿城市為出發點，不拘泥與時代，不拘泥于生活。以此逐步構建生態和諧的社會。
2規模化系統的建立難題
此規模化系統大抵可以定義為建立在全國各地的完善的雨水濕地、下沉式綠地、植被緩沖等具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市系統和城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。但是就目前來說，大多中小型城市都沒有足夠的資金投入及管理意識，加之很多中小企業根本沒有能力來試水，前期投入資金的缺乏，相關技術經驗的不足，市場行情的不確定性都為海綿城市的持續推進構成了一種隱形障礙。以生態文明建設為中心，從政府出發，企業為輔。借鑒于以往的“先富帶動后富”，依舊可以采用“公帶私，大帶小”的管理經營策略。正所謂“大樹底下好乘涼”，但是，這并不意味著盲目跟從，在發展中創新才是根本。
3各領域間的配合問題
生態建設的促進與利益的分工化及其合理化。隨著社會經濟科技的發展，可持續發展戰略正在生態文明建設道路上顯得越發不可忽視，而海綿城市這種概念直觀地體現了“循環”的意義。這是一場傳統與新治的較量，各個領域。各個企業間的合作是必不可少的。然而，海綿城市由于落實的反差性，在城鄉規劃具體實施中不占優勢，使它成為了一種單一的概念。國家鼓勵中小企業的全面推進生態文明建設。相關技術捐贈、開設海綿城市專題討研會、項目外包、組織交流溝通等均可以嘗試一番。
二、海綿城市建設相關技術問題及解決辦法
1科技研發的滯后性
海綿城市建設在中國是一個新生事物，現有的雨洪管理經驗和技術利用率不高，從“零”開始研發，需要大量的實驗積累與經驗海綿城市建設及相關技術問題分析楊振雷西安市第二市政工程公司陜西西安710075分析，專業人才的需求量很大，但專業研發人才卻很少，以致海綿城市的持續推進受阻。培養人才是關鍵，可以先從教育界入手，新增大學生生態文明建設之類的專業，加強對環境維護、給排水等專業的重視，注重實踐。
2低影響開發技術的選擇
一般情況下，規劃定位的目標是海綿城市建設過程中的關鍵因素，從徑流峰值控制、徑流污染控制等條件中篩選，開發出系統海綿體。既是要點，更是難點。因地制宜，分析各個城市的區域位置、氣候特點、降雨規律、水文特點等，作出不同的規劃定位目標，并在此過程中，遵循資源節約、經濟適用、環境保護的原則，合理選擇低影響開發雨水技術，例如，針對降水較多的南方城市，側重點應該在雨水的儲蓄與排放，而較之降水較少的北方城市，側重點則是雨水的凈化與利用。
3突襲式建設的挑戰
作為一種新概念，我們可以親切地把海綿城市叫做一個時代的衍生物，生態文明建設的促進與利益的分工化及其合理化一直是一項有意義的挑戰。接納新事物的同時也就意味著舊模式的沒落，反之，舊模式的正常運行，就是新模式最大的阻礙。政府及時制定出有關海綿城市的政策已經成為刻不容緩的事情，鼓勵海綿城市的推進，出面籌集資金等都行之有效。
海綿城市在我國的生態文明建設道路上一抹清泉般驟然沖擊到社會這股浪潮中，是時代的戰利品，也是時代的附屬品。在國土、排水、道路、交通等各個方面都將起著舉足輕重的作用，雖然面臨的挑戰不少。但是，一旦成功覆蓋實施，在可持續發展戰略的襯映下，對建設美麗中國具有非同尋常的意義，也必然會使綠色生態家園在這個時代火樹銀花般精彩綻放。
作者:楊振雷 單位:西安市第二市政工程公司
【參考文獻】
[1]俞孔堅,李迪華,袁弘,等.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規劃,2015,39(6):26-36.
第2篇：海綿城市的定義范文
關鍵詞：海綿城市；重點；機遇
0 引言
2014年10月，住建部《海綿城市建設技術指南》（試行），探索構建城市雨水開發體系，以根治城市內澇頑疾。目前，一些省份已經開始試點。從實踐情況看，《指南》的出臺不代表萬事大吉了，城市要告別“城中看海”的窘境，還任重道遠。海綿城市的技術體系還遠未建立，實踐操作還有待細化，產業支撐也還沒有創立，也就是說萬里才走了第一步。海綿城市究竟如何從紙上藍圖變成現實？下面本人結合多年工作和理論學習實踐，淺談幾點個人看法，不足之處敬請同行指正。
1 什么是海綿城市？
1.1海綿城市的基本定義
海綿城市比喻城市像海綿一樣，國外稱為低影響開發（LID），即指遇到有降雨時城市社區能夠就地或就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水，補充地下水、調節水循環；在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來，并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”，同時豐富城市景觀，增強城市生態功能，讓城市更加宜居。海綿城市技術將改變傳統的城市建設技術路線，降低人類活動對環境的影響，達到城市可持續發展的目的。
1.2海綿城市對我們傳統城鄉建設理念的影響
改革開放30多年來，我國城鄉建設長期處于粗放發展階段，過度硬化與大拆大建伴隨著城鄉建設的全過程。在水與城市可持續發展的關系問題上，缺乏系統科學的研究和安排，使城鄉水生態環境領域逐漸積累了一些深層次的矛盾和問題，城市發展已面臨諸多窘境。城市內澇、城市天坑、熱島效應、霧霾等一些城市病態現象持續出現，給城鄉居民帶來嚴重的生命財產損失，社會全員勞動生產率普遍降低，碳排放增加，流域治理能力不足，地表水和地下水水質改善進展緩慢；城市應對極端氣候的能力普遍降低，多地城市備受霧霾襲擾，引發民眾詬病。在造成嚴重的城鄉生態環境問題的同時，也給經濟發展造成巨大阻礙。所以，提出建設海綿城市理念也是經歷了反復陣痛而達成的這一成果，得來不易。
1.3海綿城市技術的應用領域
海綿城市技術有著廣泛的適用領域，是生態建設和生態修復的基礎技術，它反映了社會對水資源的可持續利用與管理，以及對生態環境的延續性的高度關切。海綿城市技術最重要的原則就是以社區（匯水區）為單元，包括工業、農業社區，雨水就地蓄留處理，完成地上地下的循環。除了水資源利用外，海綿城市技術在生態修復領域具有很強的實用性，在社區生態、農田水利、高速公路和鐵路、大型機場、重金屬土壤污染、河道治理、農田水利等領域都有很好的修復效果。研究表明，海綿城市技術也是治理熱島效應和霧霾的最佳手段。在石油、燃氣管道的生態修復治理領域，也將發揮重要作用。
2 海綿城市建設的重點
海綿城市技術只代表一種技術體系和方法，而不能代表城市發展的全部內涵。我們要利用海綿城市技術，達到城市水資源可持續利用與管理，最終實現城市可持續發展的戰略目標。在推進海綿城市建設時，我們要從如下幾方面入手：
2.1要扭轉觀念，遏制城市無限制硬化趨勢。傳統城市建設模式，處處是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來排水，以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念，往往造成逢雨必澇，旱澇急轉。海綿城市建設應遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中，應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循環利用各環節，并考慮其復雜性和長期性。根據《海綿城市建設技術指南》，今后城市建設將強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水，以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃設計理念。根據財政部網站消息，我國建設海綿城市試點工作已經展開，首批有16個城市進入試點，按行政區劃序列排列，他們分別是：遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區。
2.2要積極實施城市生態修復。從現在起，試點城市要有步驟地開展城市生態修復工作，推進截污、控污工程，建立雨水收集和利用系統，開發、改造城市社區建筑物、道路、綠化帶、停車場、廣場、公園等公共設施蓄留雨水的生態功能。盡可能恢復城市原有河道、湖塘、溝渠，減弱城市熱島效應，提高城市雨水滲透率。重視城市地下管網的普查、檢測和修復工作，防止城市地質災害。海綿城市技術普及以后，原有城市生活污水量會大大減少，雨水進入污水管道的情況會逐步改善，污水處理廠處理污水的能力與效益均會提高，污水直排進入河道、土壤和地下水的狀況也會得到改善。
2.3要高度重視水資源戰略規劃，將水資源及生態環境規劃納入城市發展戰略規劃，支持、鼓勵公民和社會組織參與和監督水生態規劃的制定和實施過程。確立水生態規劃在城鄉規劃中的基礎地位，充分認識和利用水資源的資源功能和生態功能，注重開發和保護水資源在城市發展進程中的歷史文化價值，培育和引導親水產業健康發展。
2.4要建立科學的流域管理行政體制。充分理解一個城市的發展與流域上下游地區發展之間的內在邏輯，任何城市開發措施都要照顧到本地區和上下游地區人民的合理訴求，積極參與流域地區的環境與發展對話，制定流域治理行動計劃及時間表。
2.6要兼顧歷史文化和普通居民的利益。建立尊重自然、順應自然的低影響開發模式，保護原有水生態系統，恢復被破壞水生態。有關專家同時指出：可以把海綿城市與智慧城市結合起來，把各種各樣的分布式的能源、綠色設施和海綿設施協同起來，促進智慧排水、雨水收集、管道檢測以及反應和水循環利用、地表水污染的實時監測和反應、暴雨預警和水生態、水系統的智慧應對。
2.5要構建完備的水資源法律和政策體系。將立法先行與政策配套相結合，積極開展水生態法律和政策調研工作，認真總結實踐經驗，支持構建我國完備的水資源法律和政策體系，立法機構應借助水利改革的契機，率先構建流域管理法律法規體系。
3海綿城市建設帶來的重大機遇
海綿城市建設首先帶來我國綠色技術創新，我國工程設計界長期以來沿用灰色排水方案，造成城鄉社區大量的硬化地面，生態環境受到破壞。實施海綿城市技術以后，新的技術規范和技術體系建立起來，需要大量的轉型人才，高校要更新教材，設立新的專業，以滿足社會需求。
社會資本被引導到綠色科技領域投資，大量的企業創新轉型，相應的產業技術裝備也會跟進，形成新的綠色產業鏈，帶動就業及經濟增長。另外，海綿城市建設也將在我國節能減排領域發揮關鍵性的作用，并帶動產業轉型，綠色生態產業將成為我國的支柱產業。
以北京市為例，北京市現有2萬多個社區，假設每個社區投資500萬元進行生態修復，僅北京市的投資就是一個很大的數字。有專家估計，我國城鄉生態修復領域的投資，將從最初的幾千億元發展到成熟期的數萬億元，市場規模龐大，生態工業體系將得到完善。這些投資帶來的直接效果，就是城鄉生態環境的改善，綠色GDP成為經濟增長的原動力，國家經濟呈現健康勢頭。
第3篇：海綿城市的定義范文
關鍵詞： 城市綠地 環境教育 地理教學
一、城市綠地的概念和功效
1.城市綠地的概念。
綠地一詞，各國的法律規范和學術研究對它的定義和范圍有著不同的解釋，西方城市規劃中一般不提城市綠地，而是開敞空間。我國的城市綠地指城市中以綠化為主的各級公園、庭院、小游園、街頭綠地、街道綠化、居住區綠地、專用綠地、交通綠地、風景區綠地、生產防護綠地。
2.城市綠地的功效。
在國務院公布的城市規模排名中，蘇州被列入了準特大中心城市。蘇州城市化速度的加快，使得城市的污染日益嚴重。此時，城市綠地在其中顯示出無可替代的功效。
（1）改善小氣候緩解城市熱島、干島效應。
在城市中，熱島和干島效應一年四季都有，其強度為秋夏大于春，春大于冬。據測定，城市公園比城區溫度低0.67℃左右，相對濕度高3%～5%；風景區比城區溫度低1.2℃左右，相對濕度高7%左右。
（2）改善空氣質量的作用。
綠地系統對于改善城市空氣質量，增加O2含量，凈化大氣作用明顯。植物既是天然O2“制造廠”，又是CO2的“廣闊市場”，綠地每公頃每年吸收SO22400kg，煙塵30t，其他生態效應還包括吸收氮氧化物，CO2等。
（3）削減噪音、降低光輻射、涵養土壤水分、凈化污水的防護作用。
植物是天然消音器，據測定：10m寬的林帶可以減弱噪聲30%，可降低噪音8―10dB，20m寬的林帶可以減弱噪聲40%，30m寬的林帶可以減弱噪聲50%，40m寬的林帶可以減弱噪聲60%。樹木還能過濾、吸收和阻隔放射性物質，減低光輻射的傷害。俗話說：大樹底下好乘涼，綠地的涵養水分的作用也很重要。現代城市水泥建筑物林立，柏油馬路鋪地，下雨天水都隨下水道流走了。晴天又特別干燥，如果沒有綠地，就如同沙漠一樣。
（4）某些植物具有監測環境的功能。
唐菖蒲對空氣污染特別敏感，當空氣中氟化物達到一定濃度時，葉片就會因吸收氟表現出傷斑、壞死等現象，向人們發出污染“報警”信號。雪松對SO2和HF這兩種氣體很敏感，當雪松針葉出現發黃、枯焦現象時，說明周圍可能有SO2或HF污染。紫花苜蓿、胡蘿卜、菠菜可以監測SO2污染；蘋果、桃可以監測氯污染。利用植物警報簡單方便，既美化環境，又能監視污染，一舉兩得。
（5）美化環境，陶冶情操。
這是一個最古老而又一直研究至今的有著豐富內涵的話題，中國古典園林的悠久歷史，足以證明這一點。如今，城市綠地的均勻分布，就像鑲嵌在城市中的綠寶石，裝點了城市的街景。特別是一些古樹名木，更是一個城市的綠色瑰寶。所以，城市的綠化水平，是其文明程度的象征。
二、高中地理課增加城市綠地教育的必要性
1.傳授城市綠地知識，彌補高中地理環境教育中的相關不足。
綜上所述，城市綠地在城市建設中有著不可替代的作用。隨著蘇州城市化速度的不斷加快和深入，城市綠地的功效日益的顯現。然而，在現有的高中地理教材中，只是在必修二第36頁城市化對地理環境的影響中提出：“合理的城市化可以改善環境，例如，通過平整土地、修建水利設施、綠化環境等措施，使得環境向著有利于提高人們生活水平和促進社會發展的方向轉變。”在選修教材環境保護第四章生態環境保護中根本沒有提及關于綠地保護這個內容。因此，在現有的高中地理教學時有必要在進行相關教學時補充城市綠地的內容，這些知識的傳授不僅可以豐富學生的知識面，而且可以激發學生熱愛自然、熱愛環境的情感，彌補教材內容的不足。
2.培養學生養成新的行為模式，熱愛家園，樹立正確的生存觀、發展觀。
蘇州市是國家園林城市、全國園林綠化先進城市，獲得中國人居環境范例獎。蘇州綠地覆蓋率達42.7%，綠地綠化率達39.5%，人均公共綠地面積達15平方米。其中在蘇州古城區內存有古典園林、庭院73處（包括完整、較完整、半廢和殘存），其中園林53處，庭院20處。蘇州市區古樹名木數量998棵，新增84棵，其中一級古樹名木為210棵，二級古樹名木為788棵，再加上今年市政府投資建設的各個大小城市開放公園、小游園等，可以說在我們的周邊綠地無所不在。
在現代化進程中，人們逐漸形成了一種以自我為中心的個人主義思想。這種個人主義不僅把自然作為人類的對立物，認為自然界是毫無知覺的，強調人對自然環境的主宰，而且強調個人獨立于他人，獨立于社會，把社會理解為達到某種目的而自愿地結合到一起的獨立的個人的聚合體，于是形成了一種為了自我實現而不擇手段的生存和發展觀。所以我們經常會發現在這些城市綠地中出現一些不和諧的音符：隨地亂扔垃圾，隨意攀折花枝，肆意踐踏草坪，攀爬綠樹亂刻亂畫等。這些行為嚴重影響了城市綠地的養護，有損我們的城市形象。要提高人們的環境保護意識就必須從學校抓起，讓學生從小就樹立環保意識，自覺地保護我們賴以生存的自然環境。因此，中學地理教師有必要在教學中對學生進行相關的教育，做到愛我家園，從自身做起。
三、高中地理課增加城市綠地教育的主要措施
1.課內補充滲透。
課內滲透主要是指在傳授知識中滲透環境教育。這就要求教師深入研究教材，結合教材內容，對學生進行有關環境污染的危害和治理、保護環境的重要意義的教育。如在講到城市化這節課時，可以結合蘇州市的城市化過程，指出城市的形成和發展是社會經濟、文化發展的結果。城市環境是人類利用、改造自然的產物，是人類對自然環境干預最強烈、自然環境變化最大的地方。隨著城市的發展，城市中人口的增多，建筑物的不斷增加和工業的發展，大氣污染、水體污染、噪聲污染和固體廢棄物污染越來越嚴重。因此，要想改善城市空氣質量，消除有害物質，除在生產上采取一些措施外，還要積極地進行城市綠化。在這個基礎上，教師提出城市綠地的概念，在教學過程中可以讓學生自主討論城市綠地有何種功效。高中教材中提到森林是“地球之肺”，濕地是“地球之腎”，那么城市綠地從功效上可以比做地球的什么呢？進而得出城市的綠地像人的肝臟一樣，具有解毒作用。
在課堂教學中，要始終注意引導學生的學習興趣，特別要針對現實生活中突出的環境問題，結合教材進行討論，激發學生研究問題、學習知識的積極性和濃厚興趣，在生動活潑的課堂教學中將城市綠地知識補充完整，進而可以將環境保護的理念深入每個學生的思想中。
2.走出課堂，開展多種形式的課外活動和適當的實踐活動。
地理科學有很強的直觀性和實踐性，在地理教學中應改變傳統的授課方式，改變課堂中總是“學生坐著聽，教師站著講”的局面，讓學生“動”起來，走出課堂，走向社會，在課外活動與現實生活中獲取資料、分析問題、提出方案，并在實踐活動中應用和檢驗。
（1）參觀訪問，深化相關知識。
可以帶領學生參觀蘇州市園林和綠化管理局，了解蘇州市世界遺產暨古典園林、風景名勝區、城鎮綠化保護和監管工作情況。參觀蘇州市園林植物醫院，了解室外綠化養護的相關方法。
（2）開展社會實踐活動。
在城市生態環境日趨嚴峻的今天，城市綠地在構建城市形態方面的作用越來越被人們重視，在世界各大城市中都依據各自的地理環境特點規劃設計了相應的綠地空間格局。蘇州市是一座著名的園林城市，各個大小不一的古典園林和小游園穿插于城市中間，教師可以帶領學生調查研究相關情況，撰寫相關小論文。
（3）開展宣傳教育活動。
以每年的“3?12”植樹節等紀念日為契機，開展一系列的活動。如主題班會，黑板報等。通過這些實踐活動，充分調動學生學習環境知識、參與保護宣傳城市綠地的積極性，徹底和不文明的游園習慣說再見，養成“從自己做起，從現在做起”的良好環境行為習慣。
2012年7月21日，北京市遭遇了61年一遇特大暴雨，產生了較為嚴重的影響。7月22日，香港鳳凰網刊出網文稱，此次北京大水，有幾個原因：一是城市對農地侵占過分，一些農田消失；二是汽車社會使停車位遍地，公路遍地，北京成為鋼筋混凝土的城市。客觀而言，城市排水設施不是沒有，但密不透風的混凝土世界實際上筑成不透氣的墻，在特大暴雨作用下，排水疏水就成了問題。這時，城市綠地的優勢就顯而易見了。正常情況下，雨水降落地面，土壤像海綿一樣吸收雨水，剩余的則流入江河湖泊。這一過程被稱為“海綿效應”。但土地“水泥化”之后，“海綿效應”不復存在，導致原先可以滲透進土壤的雨水無法排出。如果將城市綠地建成下凹式的，就可大量儲蓄雨水。城市的露天公園、運動場等，可作為有效的臨時蓄水場所。同時，在城市綠化中，可以借鑒發達國家的做法。韓國首爾的人行路多由小磚砌成，小草從中間長出來，下雨時，雨水很快滲下去。德國許多城市的道路兩旁都是高大的樹木，遇到暴雨，雨水很快就可以流進草叢、樹林。
從這個事件可以看出，城市的綠化已經和生活息息相關。而在21世紀素質教育中，環境教育也是不容忽視的一環。在中學地理教學中有計劃、有目的地進行城市綠化相關內容的滲透，可以有效地提高學生的環境保護意識，從而提高全民族的素質。我們只有一個地球，讓我們通過自身的努力讓山更美、水更綠、天更藍。
參考文獻：
[1]潘家瑩.關于城市的綠地標準[J].中國園林，1994，10（1）：33-362.
[2]楊賚麗主編.城市園林綠地規劃[M].北京：中國林業出版社，1997.4，136-142，269.
第4篇：海綿城市的定義范文
關鍵詞：“民工潮”；城市化；社會治安
中圖分類號：F241 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）24-0102-02
引言
在三十余年的改革開放中，社會的復雜性，開放性和多邊形已經很突出，國家正處于傳統社會向現代社會，計劃經濟向市場經濟的轉軌過程中。這也構成了“民工潮”現象產生的大背景。隨著社會的發展，我們的群體逐漸出現多元化傾向，進而出現了每一階段都不同的流行現象的產生。所以，鑒于中國目前的國情，“民工潮”也是應運而生，也是這個社會的產物。進入20世紀90年代，隨著中國的城鄉收入差距又一次出現連續擴大的趨勢，農民流入城市的人數迅速增多。“民工潮”已經成為社會流血的巨大創口，無法掩蓋地暴露在社會肌體的表面。而且，近幾年來，中國的民工潮一浪高過一浪，引起的社會經濟沖擊越來越沉重，已成為政府部門、新聞界、學術界，乃至城市居民共同關心的熱點問題。“民工潮”已經成為社會流血的巨大創口，無法掩蓋地暴露在社會肌體的表面[1]。
一、關于政府公信力的簡介及判斷標準
1.基本定義。“民工潮”是農民紛紛外出打工所形成的潮流。每年農歷正月前后，浩浩蕩蕩的民工大軍南下北上，東奔西跑，鐵路、路車流如水，交織成一股逾月不退的“春運潮”。過去人們總說農村是個大海綿，如今“民工潮”浪打浪地涌出來，拍打著城市的門戶。改革開放以來，商品經濟大潮沖擊著每一個角落，也強烈震撼著“面朝黃土背朝天”農民。
2.民工潮的成因。將“民工潮”簡單地概之以“盲流”，未免太失偏頗。“民工潮”的潮起決非偶然，有其深刻的歷史背景和現實條件。總體來說，“民工潮”形成的根本原因還是中國所特有的城鄉“二元”經濟結構[2]。
可以從五個方面來看：（1）大勢所趨。農業勞動力向非農產業轉移，是一個國家現代化建設過程中的必然趨勢。由于社會經濟發展具有階段性，各國在農民完成轉變為工人階級的過程中，都存在著一個過渡期[3]。縱觀發達資本產業革命時，農業勞動力占社會總勞動力的比重下降了60%多，之后逐年減少。20世紀后，隨著科學經濟的迅速發展，農業勞動力向非農業轉移的速度更快。20世紀60年代初，聯合國曾作出估計：每年約有1 000萬農民流向城市，即每天近3萬人；十年后是1 400萬人，即每天近4萬人。目前英、美等經濟發達國家農業勞動力比重僅占2%～3%，中國剩余勞動力達1.5億。隨著現代化建設的發展，這部分剩余勞動力轉移，確屬必然。（2）政策所致。1979年以前，中國農村經濟政策，賦予了農民支配自己勞動時間和優化勞動要素配置的權力。從此，勞動效率明顯提高；同時，又促使農村對農業勞動力的需求大大減少，加速了農村剩余勞動力的產生。
二、“民工潮”所帶來的問題分析
大規模的民工涌入一個城市，一方面必然促進了當地經濟的快速發展，但是，事物是具有兩面性的。民工大量的涌入必然會給當地政治、經濟、文化等方面造成影響，同時，也會對人口的流出地帶來影響，甚至是在人口流動的過程中。本文將著重于治安問題，教育問題和留守家庭問題來展開討論。
1.關于教育問題。如今，農民工子女教育問題的體現，不是簡單的城鄉差異，而是本地學生與外地學生間的差異。問題主要產生的原因主要有：（1）城鄉分割的戶籍制度曾以“農業”和“非農業”戶口的形式把中國公民分成身份不同的兩大類別，蜂擁入城的農民工居住在城市，戶籍卻仍是在農村。義務教育法規定義務教育應由戶籍所在地負責。（2）就是農民工的收入不高，也局限了他們對于孩子教育的追求。農民工從事的一般都是體力活，工資不高，生活水平低于城市的平均水平，且在工作過程中經常遭受不公正待遇如拖欠工資等，這些因素也造成了農民工子女“望學興嘆”的現象。
2.關于治安。治安問題是雙方面的，不僅民工的流出地有治安問題。民工的流入地也有治安問題的存在。大規模人口的流入，是對一個城市的考驗，俗話說“林子大了什么鳥都有”，人口的驟增，必然會帶來眾多的治安問題。造成治安問題的原因主要有下述幾項：（1）歸屬感問題，也就是說他們所服務的城市并沒有禮遇他們。由于歷史原因，中國長期實行城鄉二元分割的社會管理制度。（2）農民工自身素質問題，由于大量的農民是以無組織的方式進入城市的，其組織化程度很低，猶如一盤散沙，缺乏依靠自己的組織保護自身合法權益的能力民工從事的一般都是體力活，農民工進城務工靠的是體力還有就是自己的一技之長[4]。
3.關于留守家庭問題。“民工潮”的出現使中國許多農村地區出現了一個特殊群體“留守兒童”，一個特殊家庭“留守家庭”。對于“留守兒童”來說最重要的問題就是教育問題。眾所周知，父母教育是兒童教育的重要組成部分，而且家長作為聯系學校和學生的特殊紐帶，在兒童的成長中發揮著不可替代的作用。對于父母外出打工，就留下兒童在自家，對于兒童的心理難免造成影響，會使性情和性格在一定程度上發生變化，會使他們的性格變得內向、孤僻、自卑等，還有一些“留守兒童”受社會上不法之徒的引誘、教唆、強迫等實施違法犯罪行為”[5]。農村留守兒童問題解決成敗直接關系到建設和諧社會的目標能否實現[6]。
三、對于“民工潮“帶來問題應采取的對策
第5篇：海綿城市的定義范文
關鍵詞:分形理論 分形維數 Zipf法則 應用
中圖分類號:O29;F224 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2010)05-137-02
分形理論是一門橫斷學科,從數學、振動力學到流體力學、天文學和計算機圖形學,從分子生物學到生理學、生物形態學,從材料科學到地球科學、地理科學,從經濟學到語言學、社會學等領域已廣泛應用。分形理論對方法論和自然觀產生重要影響,用分形的觀點看世界,這個世界實際上是以分形的方式存在和演化著的世界。
一、關于分形內涵的研究
分形幾何的概念是曼德爾布羅特(1975)年首先提出來的。但最早的研究可追朔到維爾斯特拉斯(1872)構造的處處連續、處處不可微的函數,集合論創始人康托構造了有許多奇異性質的三分康托集,皮亞諾(1890)構造了填充平面的曲線,柯赫(1904)設計出類似雪花和島嶼邊緣的一類曲線,謝爾賓斯基(1915)設計了像地毯和海綿一樣的幾何圖形,這些都是屬于規則的分形圖形。它們是按一定規則構造出來的、具有嚴格的自相似的分形圖形,它們都屬于自相似分形集。豪斯道夫(1910)開始了對奇異集合性質與量的研究,提出分數維概念。布利干(1928)將閔可夫斯基容度應用于非整數維,龐特里亞金(1932)等引入盒維數,貝塞考維奇(1934)更深刻地揭示了豪斯道夫測度的性質和奇異集的分數維,他在豪斯道夫測度及其幾何的研究領域中作出了主要貢獻,從而產生了豪斯道夫-貝塞考維奇維數概念。
現代分形理論的奠基人曼德爾布羅特(1977)出版了關于分形幾何的第一部著作《分形:形狀、機遇和維數》一書,它集中了1975年以前曼德爾布羅特關于分形幾何的主要思想,總結了依據自相似性計算實驗維數的方法。曼德爾布羅特(1982)的《大自然的分形幾何學》出版,將分形定義為局部以某種方式與整體相似的集,重新討論盒維數,它比豪斯道夫維數容易計算,但是稠密可列集合維數與集合所在空間相等。在這兩本書中他將分形的理論及應用推動到一個全新的階段。
(一)分形定義、分類與分形維數
通常將具有某種方式的自相似性的圖像或集合稱為分形。所謂自相似性,就是指局部與整體相似。這類某種形式的自相似性,不只限于嚴格的幾何自相似性,也可能是通過大量的統計而呈現出來的不很嚴格的自相似性。由于局部中又有其局部,而它們都是自相似的,這樣整體與局部都具有無窮盡的自相似的內部結構,且在每一小局部中所包含的細節并不比整體所包含的少,所以分形是有無窮自相似嵌套性的圖形或集合。
分形至今無統一定義,因為每種定義都不能涵蓋所有的分形。曼德爾布羅特(1982)對其定義為“分形是一個豪斯道夫-貝塞考維奇維數嚴格大于其拓撲維數的集合。”此定義包括一大類具有分數維的分形集,但忽略了某些維數為整數的分形集。曼德爾布羅特(1986)給出了分形的另一個定義:分形具有在某種方式上部分與總體相似的形狀特征。這個定義強調了分形集具有某種自相似性特征,但仍有很多分形集沒有包括其中。
分形一般分成兩大類,確定性分形和隨機性分形。如果算法的多次重復仍然產生同一個分形圖,這種分形稱之為確定性分形。確定性分形具有可重復性,即使在生成過程中可能引入了一些隨機性,但最終的圖形還是確定的。隨機分形指的是盡管產生分形的規則是確定的,但受隨機因素的影響,雖然可以使每次生成過程產生的分形具有一樣的復雜度,但是形態卻會有所不同。隨機分形雖然也有一套規則,但是在生成過程中對隨機性的引入,將使得最終的圖形是不可預知的。即不同時間的兩次操作產生的圖形,可以具有相同的分維數,但形狀可能不同,隨機分形不具有可重復性。
曼德爾布羅特引進了分數維,給出了一個分形集充滿空間的復雜程度的描述。每個分形集都對應一個以某種方式定義的分形維數,這個維數值一般是分數的,但也有整數維的分形集。分形維數的定義有多種方法,常用的分形維數概念有三種:豪斯道夫維數、自相似維數以及盒維數。在分形維數中,豪斯道夫維數是最古老的最重要的一種。豪斯道夫維數具有對任何集都有定義的優點,由于它是建立在相對比較容易處理的集合測度概念的基礎上,數學應用比較方便。它的主要缺點是在很多情形下用計算的方法很難計算或估計它的值,因此,還有許多其他維數定義也常常被應用。
分形維數是分形理論中核心的概念與內容,它是由曼德爾布羅特為表征曲線的復雜性和處處不可微性而提出的,是刻畫分形體復雜結構的主要工具,引入分形維數正是分形理論的新穎之處。應用分形理論研究自然現象最重要的問題是如何解釋分形維數的意義,分形維數的意義應包括分形維數本身的幾何意義和研究對象參量及其尺度變化的意義兩方面,兩者結合才是特定分形維數的含義。
(二)分形的特征
肯尼思?法爾科內(1990)認為分形集F具有以下特征:(1)F具有精細的結構,即在任意小的比例尺度內包含整體。(2)F具有不規則性,使得它的整體和局部都不能用傳統的幾何語言來描述。(3)F一般具有某種自相似性,可能是近似的或統計意義下的。(4)通常F的分形維數(以某種方式定義)大于它的拓撲維數。(5)在大多數令人感興趣的情形下,F可以通過遞歸、迭代等簡單的方式產生。(6)其大小不能用通常的測度(例如面積、長度、體積等)來度量。
(三)分形的基本性質
分形具有兩個基本性質:自相似性和標度不變性。自相似性是指某種結構或過程的特征從不同的空間尺度或時間尺度來看都是相似的,或者某種系統或結構的局域性質或局域結構與整體相似,另外在整體與整體之間或部分與部分之間,也會存在自相似性; 所謂標度不變性,是指在分形上任選一局域,對它進行放大,得到的圖形會顯示出原圖形的形態特征。
二、分形理論在經濟數學教學中的應用
當前分形理論的研究主要分三種類型:分形的基礎理論研究、分形圖形的生成方法研究及分形理論在實際應用中的研究。分形理論在化學、物理學、數學、材料科學、地震學、生命科學、藝術、計算機圖形學等多個學科多個方面有廣泛的應用,在廣告、電腦游戲、計算機動畫、書籍和刊物的封裝、藝術作品中,也已經成功地應用了分形技術。在經濟數學教學中適當補充一些分形知識,對提高學生思維品質有很大的益處。
(一)Zipf法則及維數
在教學中引入涉及分形背景的數學模型,結合實例,可以體現數學建模的思想,幫助學生認識到分形的實際應用價值,從而激發學生學習興趣。國內外研究成果表明,城鎮體系的人口及經濟規模的等級分布符合一些數學模型,如Pareto分布模型及G.K.Zipf的等級規模分布模型等,這些數學模型為城鎮體系的分析與規劃提供了科學依據。Zipf(1949)把自己發現的規律應用于城市人口、企業收入等現象,研究這些數量跟等級的關系。在其出版的《人類行為與最小努力原則-人類生態學引論》中,他進一步擴展了視野,討論了人類社會的眾多社會、文化現象及自然現象。根據前人的研究成果提出了一個通用的城市規模分布法則(Zipf's law):Pr=P1r-q(1)式中r為城市位序,Pr為位序為r的城市的人口數,系數P1為首位城市人口,為Zipf指數。類比于豪斯道夫維數公式可知,式(1)服從冪定律,為一分形模型,參數q具有分維性質,它是分維D的倒數,即q=1/D。對(1)式作對數變換有:lnPr=lnp1-qlnr(2)由于冪函數關系等價于對數線性關系,因此,只要雙對數坐標圖上的位序-規模數據點的直線關系成立或者部分成立,即可判定分形的存在,直線上點的范圍即為無特征尺度的區域。以lnr為橫坐標,lnpr為縱坐標作出散點圖,進行線性回歸擬合可求出其城鎮體系規模結構的分維數。已有研究表明中國668個建制城市的前550多個城市服從Zipf定律,即將全部10萬以上人口的城市囊括在內。城市形態的分維在微觀或局域上雖然參差不齊,但在宏觀或整體上卻有一定的規律,大量標本的平均值接近于1.71。
(二)分形圖形的數學分析
可以讓學生利用各種信息網絡環境資源查看分形圖,挖掘分形圖蘊涵數學思想,使學生從一個新的視角認識傳統圖形。在教學中關注學生自主學習,啟發學生發現分形圖形所具有對稱、節奏和韻律、平衡、自相似性、嵌套以及分叉、纏繞、和豐富的變換等特點,體會分形圖形的美學特征。分形圖形在空間結構上體現傳統藝術形態中的對稱形式,分形圖形具有一種局部和更大的局部、或者是局部和整體的對稱,具有無限精細的結構層次,在自相似的遞歸結構中,無論是在哪一個層次的局部都保持整體的基本形態,獲得整個圖形的和諧、秩序與均衡。分形樹、謝爾賓斯基三角形和經典的曼德爾布羅特集等就是具有自相似特性的典型分形圖形。這種自相似性也可以從復映射的經典M集的逐步放大得到,利用MATLAB,改變常數c的取值,可以得到各式各樣的Julia集。以上表明,本質上藝術與數學最為接近,區別只是使用不同的語言來表達。
三、結語
分形是結構的深化,正是分形理論的提出和應用使人們以比從前更深刻更準確的方式方法去認知世界,為人們認識世界提供了新視角和新思路。教學中適當引進有關分形的知識案例,可以多維度地培養大學生數學理念,從而達到全面提高學生思維能力水平,培養出更加適應新時期發展的創新型人才。
參考文獻:
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第6篇：海綿城市的定義范文
改革開放30多年來，我們進行的是追求物質效益為主的城鎮化，這種城鎮化要轉向人口的城鎮化，以人為本的城鎮化。同時，這30多年，走的是一種“灰色”城鎮化的道路，大部分工業企業都是先污染后治理，累積的結果使中國城市常受霧霾襲擊。中國要從“灰色城鎮化”轉向“綠色城鎮化”，就必須從速度、廣度的城鎮化轉向深度城鎮化，由此提出深度城鎮化的命題。深度城鎮化，屬于城鎮化策略創新，即從地方政府的視角來提政策建議。
新常態下城鎮化的主要特征與挑戰
1.城鎮化速度將明顯放緩。人們常用若塞姆曲線來表達大國城鎮化的歷程。曲線的第一個轉折點是城鎮化率為30%的時候，城鎮化開始加速;第二個轉折點是70%的時候，城鎮化開始減速。實際上此曲線是美國地理學家在20世紀70年代描繪的，是以新大陸體系國家（移民為主體的國家）為樣本的城市化基本規律形象化。而舊大陸國家（原住民為主的國家）并不是這樣，它們的城鎮化峰值一般在65%-70%之間，轉折點實際上在57%附近。這就意味著中國近幾年城鎮化速率就要開始轉折。同時，根據人口數據分析，中國50歲以上的農民工大部分都存在回鄉養老的趨勢。人口結構的變化和國際經驗顯示，中國的城鎮化實際上已經進入了中后期，這意味著每年從農村遷入城鎮的人口將開始顯著減少。
2.機動化將強化郊區化趨勢。國際經驗表明，機動化率達到30%，即每百人擁有30輛車的機動化水平的時候，郊區化趨勢就會非常明顯。中國2014年每百人擁有機動車20輛， “十三五”末期將接近30輛。目前東南沿海已普遍達到30輛的水平。再加上高速公路總里程將居世界第一位，同時空氣污染、高房價等因素都將對大城市人口轉移產生巨大影響。香港1974年建立了比較完整的信息披露制度，借助其完善的信息分析，可以揭示南方城市霧霾的主因是城市尾氣。北方地區則是因為機動車污染和冬季取暖煤煙的雙重污染相疊加。
3.城市人口的老齡化快速來臨。通過模型計算，如果按照現有政策不變的情況，到2050年，中國人口中位數將比美國還要老十歲，這無論是對經濟競爭力還是社會持續健康發展來說都是極為不利的。
4.住房需求將持續減少。主要有兩個數據，一個是中國已經進入了城鎮化中后期，進城人口會逐步減少。二是據國際貨幣基金組織給出的數據，城市化之后的日本、法國人均住房面積約為35到40平方米。中國雖然未經住房普查，但是通過抽樣，我們基本上可以估算人均住房面積已達35平方米。各地的空城、鬼城不斷涌現，再加上最近報道東北三省人口出生率低于日本，一些城市住房的庫存去化周期已經超過10個月，有的甚至達到50個月左右。即使幾年不再建設，庫存房產都處理不了。
5.碳排放的國際壓力空前增大。在2015年的一次國際論壇上，微軟創始人比爾?蓋茨驚呼“中國水泥三年消耗量等于美國一個世紀的總量”;我回應他：“在中國解決住房問題必須依靠水泥鋼筋，不像美國靠的是木材，水泥消耗量占全球40%屬正常，但當前建筑節能工作進展較好，碳峰值將在2030年左右下降。”現在碳排放為什么壓力空前巨大？中國不僅碳排放量是世界第一，而且人均排放超過世界平均值，同時總量是當前美國、歐盟的總和。尤其是近10年，中國碳排放增速是美國的近5倍。
6.能源和水資源結構性短缺將會持續加劇。根據世界城鎮化經驗，中國總體上不會出現城鎮供水難。但是由于氣候變化和突發性水污染，能源和水資源的局部性短缺、結構性短缺將會加劇。許多江南水鄉缺水，均屬水質性缺水。
7.城市的空氣、水和土壤污染加劇。先行國家經驗表明，城鎮化率超過50%的時候是三大污染最為嚴重的時期。在北京周邊，有1000多平方公里的違法用地，這些違法用地就像“包餃子”一樣把北京包圍了，導致傳統的風道被封死。國家氣象局給出數據：北京市內地面風速每10年就下降10%。水污染、土壤污染治理難度非常大，一旦污染，治理成本往往是排污利潤的5倍以上，治理周期非常長。
8.小城鎮人居環境退化，人口流失。中國的城市跟國外相比，大城市的光鮮度差不多，而小城鎮卻相去甚遠。再加上管理不善、公共品提供不足、生態環境退化、就業崗位減少，十年間，中國小城鎮居民人口減少10個百分點，相當于從小城鎮流走了一個日本的人口。
9.城市交通擁堵日益嚴重。當前交通擁堵正從沿海城市向內地全面擴散，從早晚高峰向全天候全面擴散，從大城市向中小城市全面擴散。再加上城市高架橋、大院落都扼殺了綠色交通、步行交通;交通擁堵導致空氣污染加劇，又使原本騎車出行的人們轉乘私家車，造成了惡性循環。
10.城市特色和歷史風貌正在喪失。一大批國外后現代建筑師和具有崇洋思想的決策者相結合，把中國變成后現代建筑的大型試驗場，大量“大、洋、怪”建筑在各處拔地而起。北京有“鳥巢、鳥蛋、鳥腿、鳥嘴”，以致全國都流行，甚至連貧困縣都有“鳥巢、鳥蛋、鳥腿”。
11.保障性住房過剩與住房投機過盛并存。當前許多城市保障性住房沒人申請而大量空置，前段時間中央臺報道，貴陽有五萬套保障房空置，同樣的問題在許多城市都存在。許多保障房已經擱置了兩年，表現出供給側機制出了大問題。但是大城市住房的投機過盛也正在成為現實的難題，如不盡快采取措施，將可能會遭遇日本式泡沫破裂的悲劇。
12.城市的防災減災功能薄弱。根據哥倫比亞大學的研究，全球600多個大城市中，有450個暴露在同一種災害之下。中國這個比例更高，因為中國“城市群”眾多，地下管道為“城市的良心”，卻因“看不見”而被長期忽視。中國城市領導任期又比較短，再加上城市人口越密集，人口規模越大，對城市災害的放大效應越明顯。中國城市屬緊湊型城市，城市災害一旦發生，造成的生命財產損失將特別巨大。
深度城鎮化主要策略
1.要穩妥地開展農村試點。 “十三五”期間將是中國大城市郊區化活力最高的時期。為保證城市的緊湊式發展和節約耕地，首先必須正視和有效克服農村建設用地平等入市式改革可能存在的負面效應，并使其服從、服務于健康城鎮化。應該明確指出，在機動化時代到來的時候，我們首先要防止出現美國式的城市蔓延。如果集體建設用地沒有規模控制，城市蔓延的局面將難以收拾。這方面的限制政策已出臺，有的正在進行更全面的調整，在“十三五”規劃建議中已有體現。
2.以“韌性”城市規劃來統領整個城市各種基礎建設，提高防災性能。國際韌性聯盟（Resilience Alliance）將“韌性城市”定義為“城市或城市系統能夠消化并吸收外界干擾（災害），并保持原有主要特征、結構和關鍵功能的能力”。韌性城市應具有技術彈性、組織彈性、社會彈性和經濟彈性，其中技術彈性是指城市生命線受到外界干擾（災害）之后，保持其主要功能的那種彈性。這種彈性對城市宜居性非常重要。我們應該以這種新理念對城市進行整體的基礎設施規劃再創新。建議把海綿城市、城市綜合管廊示范城市、新能源城市、低碳生態城市、智慧城市統籌起來，用城市彈性的理念加以整合，使城市極大提高防災減災性能。
3.推行城市交通需求側管理。在城市交通空間資源非常有限情況下，增加道路供給往往不易實現減堵效應，必須實行需求側改革。過去強調滿足私家車出行的供給側項目，比如說建設高架路、立交橋，盲目拓寬街道，取消和壓縮自行車道，這已經形成惡果;而且各種交通工具對霧霾和能耗的貢獻完全不一樣。應該從需求側入手調整，大幅提高綠色交通比例、倡導可持續的交通模式。
4.變革保障房建設體制，降低房地產泡沫風險。如果繼續放大房地產泡沫，那可能會出現日本式的經濟斷崖式下降惡果。應該將中國保障房建設模式及時轉向歐盟模式，學習歐盟各國動員低收入群體自發開展合作建房的經驗，出臺相關法規和扶持政策，變政府建、政府管為民眾合作建、自己管，政府監管扶持的新模式。戰后歐盟形成了住房合作社模式，這種模式是中低收入市民自己組織建房的模式。如果市民收入低、無房住、缺房住，才開始合作建設，就不會出現中國保障房供需脫節、工作地和住宅脫節、建設與配套脫節等弊端。
5.全面保護歷史街區，恢復城市文脈。城市歷史文脈的傳承和歷史街區是城市特色的主要載體。只有傳統的、歷史的、民族的，才是世界的，這樣，城市歷史文化才會成為能不斷增值的綠色資源。很多北歐、西歐城市是二戰以后重建的，完全按照原有面貌重建。盡管這些城市目前很少有工業產業，但其經濟收入的80%以上是靠獨特的建筑歷史文化傳承發展旅游產業而來。
6.推行“美麗宜居鄉村”建設，保護和修復農村傳統村落。中國有約70萬個傳統村落，這些傳統村落歷史上都是先人們精心選址建造的，也是我們中國人心目中的“桃花源”。如果錯誤地把它們整合成小規模城市社區，則我們不僅損失的是文化的軟實力，而且損失的是以鄉村命名的無數優質農副產品的地理依托。在這些問題上，我們一定要頭腦清醒，把這些文化遺產保留下來，會源源不斷增值。
7.編制和落實城市群協同發展規劃。霧霾等污染問題不是一個城市就能解決的，應該通過管理機制創新，通過空間規劃，城市間協同進行資源共享、環境共治、基礎設施共建、支柱產業共布局來解決。許多其他城市問題也都需要從“群”的角度來解決。
8.對既有建筑進行“加固、節能、適老”改造。這類建筑約占城市建筑量的35%。這一批建筑壽命大都已30多年。現在陽臺塌下來、結構出現大問題的比比皆是，通過“加固、節能、適老”改造，對這種建筑分批進行統一改造，不僅利國利民、還可以增加有效投資。對于這種改造，大維修基金可以出錢、節能減排國家給補貼、老百姓再出一點資，總體可以形成約十萬億的市場規模。
9.以綠色小城鎮為抓手，分批進行人居環境的提升和節能減排改造。小城鎮最容易融入到“望得見山水”的美景之中，最容易改造成綠色城市。通過調查農民進城意愿，子女教育和就醫資源需求排在最前面。浙江省、上海市已經推行新的模式，動員當地三甲醫院、名校對口把小城鎮的醫院、學校改成它的分院、分校，這樣當地的醫院、學校一下子提高了質量檔次，深受老百姓歡迎。
10.以治理“城市病”為突破口，全面推進智慧城市建設。現在的“智慧城市”，十有八九是“偽智慧”“白智慧”“空智慧”，不能解決城市實際問題。“智慧城市”必須有三個導向：一是有利于節能減排;二是有利于提高城市治理的績效;三是有利于解決城市病。在此基礎上再實現老百姓生活的豐富化，便捷化。若離開了這三大核心公共品的提供，智慧城市建設就如同隔靴搔癢。
小結
1.城市幾乎是我們面臨的所有社會和環境病癥的根源，但也是解決問題的鑰匙。“深度城鎮化”，正是解決過去“廣度城鎮化”所帶來問題的總抓手。
2.城市是80%的GDP、95%的創新成果、85%的稅收和財富的聚集器;更重要的，城市是文化的容器。城市的財富隱藏在空間結構中間，若空間結構是引人入勝、是歷史傳承的，就會是不斷增值的，否則就是一堆建筑垃圾。
3.城市“硬件”的改善必須從建筑到基礎設施，從小區到城市使其“綠色化”，再加上智慧城市這個“軟件”，通過“中西醫調治”，才能達到治理“城市病”、擴大內需這樣具有雙重效應的目標。
4.深度城鎮化，要求治理的策略擴大到城市群以及城鄉范圍，才能奏效。
第7篇：海綿城市的定義范文
創意地理教具的目的：在課堂上使用創意教具，首要目的是將知識點通過更簡單的模型模具來直觀表達，讓學生在更短的時間內明白難以理解的知識點；第二個重要目的是通過創意教具來活躍整個課堂，培養學生對地理課的興趣，讓他們能在玩中學，在學中樂，從而促進學生學習；最后就是在有條件的情況下，讓學生自主參與教具的制作，這樣能夠極大地培養學生動手動腦的能力，并能讓他們和教師一起參與，從而拉近了師生距離，使得課堂更加活躍。
二、地理教學創意教具的案例探索
六年的地理教學探索，對于創意教具的使用也有幾點心得，筆者通過教學中實際運用的幾個教具案例和大家探討分析。
1.經線及經度的劃分———三個半圓形紙片的使用。
湘教版地理七年級上冊第二章第一節中的認識地球，是初中生第一次接觸到經度及經線的概念，據以往的教學經驗，加之對整個學生學習過程的反思，這一節中女生很難理解整個地球空間知識體系。針對學生理解的難度，筆者設計了一個簡單的三個半圓狀的紙片，分別引導學生來理解幾個概念，分別讓學生理解經線的概念，再通過圓片的夾角產生讓學生明白經度的產生過程，從而讓學生更直觀地認識經線及經度的基本定義特點。
2.創意經緯網的課堂體驗———以行列作為經緯網。
經緯網是初中階段學生最難理解的知識，經緯網的教學一直是地理教師深刻挖掘的一個方面，為了更好地活躍課堂，經緯網的教學中，以學生剛來不了解作為課堂基本導入，并設定特定排和特定組分別作為赤道與本組子午線，根據教室里面的課桌分布，設定幾個特定經度與緯度。授課時說一個經緯度，請該同學站起來，并且讓其說出一個經緯度依次傳遞下去，這樣在教室里就形成了一個局部的經緯網，每個學生就對應一個點，從而衍生到整個經緯網的講授過程。這樣，整個課堂上每個學生都有事情做，每個人都是學習的主人，課堂怎能不生動活潑呢？
3.天氣與氣候教學———學生自主制作天氣符號。
本課堂以中央電視臺的天氣預報作為一個基本導入，讓學生知道天氣預報的播報過程，上課過程中，拿出課前用彩色卡紙制作了一套表示天氣符號和風向風級符號的卡片，許多符號可以制作在一起，制作成一個復合型的卡片，例如天氣符號晴，多云，陰，小雨，中雨，大雨，暴雨，雨夾雪，表示風向和風級的符號2~6級可以制作在一張上，8~12級可以制作在一張上。最后設計一個小游戲，利用這些卡片來做一些小游戲，例如利用這些符號讓學生模仿天氣預報員來向同學播報幾個城市的天氣情況。
4.再也不是難懂的等高線地形圖———野外教學+自主制作等高線模型。
等高線地形圖是學生在初中接觸經緯網后再次接觸到的知識性難點，對于等高線的判讀是初中生較為難懂的地方，如何能夠在短時間內更好地看懂和理解等高線地形圖，是目前教學過程中重點探索的。本課堂設計，首先初步講解各種等高線基本判讀，特別是在平面圖上通過等高線的曲線變化，讓學生建立立體概念并進行空間定位；在講解之后帶領學生去野外對于實際空間形象有一個基本的認識。關于等高線地形的制作，制作過程中使用的原料有彩紙板、海綿膠、泡沫板，工具有剪刀、裁紙刀。用不同顏色的紙板代表不同的海拔高度。用泡沫和彩紙板制作成有緩坡、陡坡的山體。山體分為六層。用畫板作底板，用海綿膠固定。教學中的使用：底板上有山體模型，向學生說明“這是一座山的模型，山頂的海拔高度為780米”，讓學生形成山體的印象。讀圖認識山地不同部位（山頂、山脊、山谷、鞍部、陡崖）的名稱。學生側視可見山體，俯視則可見清晰的等高線圖。觀察等高線疏密狀況，等高線密集表示坡陡，等高線稀疏表示坡緩。
三、創意教具在未來地理教學的深度思考
根據已知自制學具，利于培養創新型人才，教學不只是知識傳遞和執行的過程，更是課程創新與開發的過程。創造性學習離不開創新精神和創新能力，創新能力源于觀察學生、教學思考、思維想象和解決問題能力的培養、提高。而地理教具或學具的親手制作，極大地豐富了課堂教學內容，同時也給了學生一個充分展示自我的廣闊空間，做要靠想來指導，想要靠做來證明。
首先，創意教具更應該體現培養學生的動手能力。動手能力的培養、對知識的運用與創新則顯得尤為重要。學生通過對地理知識的認知后，倘使能讓他們通過自己動手，制作出與此相關的實物學具，讓學生在實踐中得到鍛煉，同時亦能在制作中檢驗對知識的掌握程度。這樣既能豐富學生的課余生活，又能增進學生的學習興趣，使個性特長和能力得到充分的發揮。
其次，創意教具應當是以地理實體化、地圖化呈現，將教具作為重要媒介，將教具的功能發揮到極致，成為地理教學的主打陣營，豐富了課堂教學信息。在教學過程中，只有師生共同協作設計教具，才能夠更好地呈現地理知識。教學過程中通過創意教具以視覺的、數字的或觸覺的方式表現地理信息。不管是什么樣的創意教具，它的基本功能都有兩個核心：輔助地理知識的教學，優化難點教學過程；可視化表達地理知識。
再次，在地理教學中，教師都會或多或少地設計地理教學用具，如何通過教具來讓學生認識大千世界，構建學生自己的地理知識結構，這是教師在教學過程中需要琢磨設計的，豐富多彩的地理創意教具，在外形上極大地吸引了學生，高效地豐富了地理課堂教學，讓學生從干巴巴的文字中跳出來，能高效地調動動學生學習的激情。
第8篇：海綿城市的定義范文
1.1城市化的水文效應研究
綜合已有研究,將城市化過程中對區域水循環和水文過程產生的影響以及由此引發的水文現象稱為城市化水文效應.從水文過程的本身來看,城市化帶來的水文過程效應主要包括:城市降雨過程特征突變、城市耗散強度增大以及城市產匯流過程畸變等.對于城市降雨過程,眾多研究表明,城市市區內的降水量顯著高于郊區降水量,城市周圍降水時空趨勢性分布十分明顯.其主要原因是城市化對水分和能量收支的影響,這些影響被稱之為城市“熱島效應”、“雨島效應”、城市“干/濕島效應”等.其中,城市“雨島效益”和“干/濕島效應”與城市“熱島效應”密切相關.在城市“熱島效應”方面,Gedzelman等人、Champollion等人、Bottyan和Unger、Nadir基于城區和郊區的氣溫觀測數據分別研究了美國紐約、法國巴黎、匈牙利塞巨(Szged)、蘇丹喀土穆等城市的熱島效應,發現紐約城市熱島效應最強,城區和郊區的氣溫差最高可達8℃.張景哲等人、周淑貞對北京、上海的“熱島效應”做了系統研究.在“熱島效應”定量模擬方面,日本學者Kimura和Takahashi,Toshiaki和Kazuhiro建立了人工熱排放(包括汽車尾氣、工業廢熱、人工取暖等)的精細模擬模型,繪制了較為詳細的逐日和年際人工熱排放變化圖.香港城市大學Chan教授建立了考慮熱島效應的城區溫度變化修正曲線.在“雨島效應”方面,黃國如和何泓杰,王棟成等人在濟南的研究表明:“雨島效應”導致城市增雨率約為10%;曹琨等人選取1959~2007年上海市龍華站降水、氣溫資料及青浦、嘉定降水資料,運用累積曲線、距平統計和相對偏差對比等方法對上海地區降水量進行統計分析,發現“雨島效應”主要集中于汛期5~10月,市區降水平均年增長率為郊區的1.6倍;目前,在國際上關于“雨島效應”具有2個基本觀點:一是城市化導致城區高強度降水增加;二是城市化及其工業污染產生的氣溶膠導致城區降水減少.第一種觀點的代表性研究在墨西哥城,Jauregui和Romales通過1941~1985年的數據分析,發現夏季城區“>20mm/h”的高強度降水明顯增加,而同時期郊區雨量站的降水沒有顯著變化.第二種觀點的代表性人物是Daniel,他基于NOAAAVHRR數據和歷史降水數據分析得出“城市化和工業污染導致區域降水量減少”.這兩派觀點看似矛盾,實際具有科學上的內在一致性,城區點上極端(高強度)降水增加,是以面上其他區域降水的減少為代價的,因為區域水汽通量條件并沒有發生大的變化,“點”上多必然導致“面”上少.在“干/濕島效應”方面,目前的研究主要集中在對長時期、大范圍氣象觀測資料的對比分析上,Katharine等人基于全球1973~2003年系列5°5°分辨率的逐月地表濕度分布數據分析發現,城市化及其他人類活動導致地表水汽含量(絕對濕度)明顯增加.Brown和Degaetano基于美國145個氣象站的逐小時濕度數據分析了美國1930~2010年的地表濕度演變趨勢,發現絕對濕度普遍增加,相對濕度在城市和郊區表現不一樣,東部、中部和西部表現也不一樣,大體是東部城市呈現“干島”,西部城市呈現“濕島”.顧麗華等人利用4個氣象站1961~2005年水汽壓、相對濕度的資料,對南京市的城市干島和濕島效應進行了全面、細致的研究,發現南京在平均相對濕度和水汽壓上表現為明顯的干島效應,隨著城市規模的發展,南京城市干島效應總體為增強的趨勢;在浙江麗水和福建廈門,潘婭英等人和張少麗等人的研究也得到了“城市干島”的結論.在城市蒸散發研究方面,已有研究認為,由于城市化進程使植被、土壤等下墊面條件被不透水硬地面替代,持水下墊面的減少會導致蒸發量的減少.倪廣恒和敬書珍基于遙感技術研究了城市蒸散發過程與土地利用/覆蓋的響應關系;吳炳方和邵建華基于遙感影響建立了區域蒸騰蒸發量的時空推演方法,該方法在流域大尺度范圍內應用較好,但其空間分辨率較低,對城市區的模擬精度受到限制,而且也沒有考慮城市人工取用水的蒸發耗散.Qin等人將下墊面分為5類(耕地、城鄉居工地、陸生植被區、水生植被區、未利用土地),分別提出了各項ET的理論與計算方法,在城市耗水計算中綜合運用了用水定額、耗水系數和水量平衡法.在耗水率計算方面,李彥東認為“工業和生活用水的蒸發耗水率不超過10%”.孟凡貴在博文“制度性干旱”的附文中()測算北京市區工業和生活蒸發耗水僅為133mm,由此推斷城市單位面積水耗遠比農田小,對水源的貢獻遠比農田大,這一計算忽略了城市中水回用及復雜的循環轉化消耗過程,結果偏小.“制度性干旱”的觀點一度引起學術界的爭論.中國科學院南京土壤研究所張佳寶研究員()在接受《科學時報》采訪時說:“(孟凡貴)之所以能得出一些令人觸目驚心的結論,是因為該文在計算各項水資源消耗量時有一些問題”.以上爭論從一個側面反映了學術界和社會公眾對蒸發耗水的關注.總體來看,目前城市蒸散發對自然側、大尺度的研究較多,對考慮城市耗用水過程的綜合蒸散發過程的研究還比較少.
1.2城市化伴生的水環境及水生態效應
從歷史的發展來看,城市化和工業化往往導致城市環境惡化,生態受到較大破壞.中國目前處于工業化中后期和快速城市化時期,城市環境和生態質量逐漸成為制約社會可持續發展的重要因素.其中,水環境和水生態是城市生態環境體系的重要組成部分.2007年,經濟合作與發展組織(OECD)的“中國環境報告”指出,中國在經濟迅速發展的同時,環境質量水平大幅度下滑,“與世界上最貧窮的國家近似”.根據中國人民共和國環境保護部《2013中國環境狀況公報》,中國已有超過30%的主要河流、70%的湖泊和20%的沿海水域遭到嚴重污染,尤其是河流流經城市段的污染最為嚴重.同時,城市區域地下水污染問題不容忽視,地下水水質優良的比例僅占37.3%.水環境和水生態惡化不僅對居民飲用水安全構成威脅,也是城市實現可持續發展,經濟穩定增長的絆腳石.因此,近些年來,城市化、工業化伴生的水環境與水生態效應相關研究成為城市水文學領域的熱點之一.在城市水環境方面,以水環境承載力研究為著眼點,Zacharof等人,Schütze等人在此基礎上提出了水環境納污能力計算、水環境過程演變模擬等模型和污水處理系統的實施監控方案.水環境納污計算模型可以定量求解水環境承載力,對城市建設決策,可持續發展提供有力依據.郭懷成和唐劍武以山東臨淄為例,建立了該區水環境系統動態預測與決策模型,由模型獲得定量化水環境承載力,以研究城市水環境與社會、經濟綜合協調發展戰略及對各協調策略進行評價.崔鳳軍采用系統研究方法,利用城市水環境承載力指數分析城市水環境,對策略變量做出預測、優化,并利用系統動力學模擬手段進行了實證研究.左其亭等人提出了計算城市水環境承載能力的“控制目標反推模型”(COIM模型),同時以鄭州市為應用范例,介紹城市水環境承載能力計算模型應用及水環境調控對策制定.水環境和水質過程演變研究主要從污染物性質,污染事件的過程與方式等方面認識環境惡化與水質劣變過程的演化機理,同時提出相關防治對策.張學勤和曹光杰就城市水質問題提出了節約用水、控制點源和面源污染、加強城市綠地建設、生態修復城市水體等改善城市水環境質量的具體措施.任玉芬等人通過對不同城市下墊面的分析,研究了屋面和路面等不透水面以及綠地3類城市主要下墊面形式的降雨徑流污染.Zheng等人通過動態建模方法,研究城市雨水徑流多環芳香烴(PAH)的污染評估.Gnecco等人研究了在城市表面的降雨污染,分別調查了屋頂和路面污染情況.結果顯示在路面徑流中最顯著的污染物為溶解形式的Cu,Pb和Zn的重金屬;關于屋頂徑流,鋅濃度是非常高的.Vizintin等人使用結合過程的模型,測定考慮城市水循環的城市沖積含水層地下水污染.在城市水生態方面,相關研究結合城市生態建設管理實踐,通過水與其他生態要素的統一分析,為城市生態可持續發展提供決策依據與科學建議.早期的城市生態建設規劃主要考慮城市結構、形態設計等,忽視了能源的節約和環境的保護,直到20世紀90年代初,城市水問題、水環境和水生態的研究才逐漸受到重視.Kattel等人認為,城市生態是一個聯合的整體,是建筑、土地利用、城市綠地、道路、濕地、棲息地及島嶼等不同的組合聚集在一起形成的,維持城市生態,保障城市可持續發展十分重要.Gbel等人提出了擬自然的城市水文生態管理方法,并評估了這種管理模式下城市地下水的響應規律.王沛芳等人提出了水安全、水環境、水景觀、水文化和水經濟五位一體的城市水生態系統建設模式.Wang等人研究了青島嶗山區水資源和生態環境的綜合管理,對于城市居民區的廢水排放,為預防水體富營養化和藻類的營養物質匯集,人工濕地和沿岸水生植物形成了緩沖地帶.周文華等人以北京市為例,探討了城市水生態足跡的內涵和4種典型城市水生態足跡的發展軌跡,提出了基于城市生態需水量的水生態足跡的核算方法.劉武藝等人定義了基于城市水生態系統健康的生態承載力,提出了“基于城市水生態系統健康的生態承載力-壓力量化模型”,并根據理論模型設計了計算模型.綜上所述,城市水環境與水生態效應研究不單單局限于水資源本身,需要結合城市整體建設規劃,考慮經濟和社會因素.在水環境治理方面,水環境承載力具備了一定的研究基礎,今后主要的研究方向應該側重于污染物的運移轉化,以及污染事件和水質劣變過程機理的認識和模擬等方面.水生態研究作為城市生態建設的重要部分,則緊密結合了經濟、社會等各類因素.城市生態需水量、城市生態承載力等研究都已開展.在城市生態建設日益得到重視的情況下,水生態學的研究將以可持續發展為目標,為統籌規劃、綜合管理提供理論依據.
1.3城市化水文過程機理研究
城市化水文過程機理研究是城市水文研究的另一重要分支,這部分研究可劃分為“自然”和“社會”2個方面.“自然”方面重點研究天然降水在城市復雜下墊面上的運動轉化和消耗過程;“社會”方面則集中于城市供用水方式和排水過程特征等領域.“自然”方面早期主要關注城市暴雨洪水及市政排水設計等工程問題,中國部分高校為此開設了“城市水利工程”專業.近期關注城市水文內在機理與模擬預測等基礎科學問題,包括不同城市下墊面的降雨-徑流關系、城市產匯流集成模擬、城市暴雨洪水的源頭控制(Perrine等人),代表性成果包括Smith等人,Ragab等人,Amaguchi等人,Naftaly等人,Thomas等人,Yang等人,Ramier等人.研究結果表明,城市化對天然水循環的影響作用主要集中在以下幾個方面:
(1)城市化進程改變了天然的下墊面條件,隔斷了地表、土壤與地下的水文聯系,在一定程度上改變了區域的產匯流特性;
(2)城市化進程破壞了已有的水文格局,改變了原有的水生態系統平衡,對城市生態環境造成一定程度的影響;
(3)城市化進程從整體上改變了城市水文系統的調節能力,增大了城市洪水內澇的發生風險.“社會”方面,已有研究重點關注城市供水安全,研究不同城市單元的用水量及其影響因素以及城市水體水質劣變與驅動機制研究等.Mercedes等人對巴塞羅那居住區游泳池的用水量進行了分析,發現城市游泳池的用水約占了總用水量的10%,富人區游泳池相對較多,人均用水量也更高一些.Rachelle等人通過澳大利亞金海岸城132個家庭的用水觀測和行為分析,研究了有無節水意識對最終生活用水量的影響.Peter和Denny對澳大利亞布里斯班城市資源消耗(水資源、能源、住房)的決定因素的半定量分析表明,用水量的決定因素主要取決于收入水平,個人節水意識對片區用水量的影響較小.Angela和Thomas研究了西班牙馬洛卡旅游度假區的用水量,指出高端旅游度假區人均用水量最高,其原因之一就是其私家花園的用水量占到了夏天總用水量的70%,大眾旅游度假區的花園用水量占30%,城市居住區約占20%.劉家宏等人、左其亭剖析了中國城市生活用水指標的演變機理,建立了考慮氣候、經濟發展水平等因素的城市生活用水指標計算模型.城市水質劣變和污染負荷驅動機制是“社會”側的新的研究熱點.Chebbo和Gromaire通過法國巴黎一個名叫“LeMarais”的城市試驗小區的綜合觀測,定量分析了下水道系統的污染負荷,分別估計了徑流,廢污水和下水道的沉積物對總污染負荷的貢獻.Campisano等人利用數學建模和實驗觀測,研究了下水道的沖洗脈沖波對管道沉積物的沖刷效應.李家科等人從機理模型、統計模型和概念模型3個方面進行了歸類整理,梳理總結了城市面源污染估算的主要方法和模型,系統地闡述了城市地表徑流污染的過程機理與描述方案.
1.4城市水文過程模擬模型
城市水文過程模擬模型研究主要集中在城市產匯流與暴雨內澇過程方面,已有研究認為城市化導致城市產匯流機制和產匯流特性均發生改變.Urbonas等人繪制了城市暴雨徑流系數與城市不透水面積比例的相關關系圖,表明隨著城市下墊面不透水特性的增強城市產流系數迅速增大.Brun和Band研究表明,城市不透水面增加0.1~1倍,產生的地表徑流將增加2~5倍.Seth等人在美國對高度城市化流域和自然流域進行對比研究后發現,城市化區域降雨徑流峰值要比自然流域高出30%以上,同時,城市化區域徑流衰退系數要比自然流域低40%左右.Mark等人和Schmitt等人解析了暴雨洪水時城市表面流和下水管道流量之間的相互作用.我國學者在城市產匯流和洪澇研究領域主要集中在對城市降雨和徑流的預報上.許有鵬等人以我國南方城市地區為例,借助“3S”技術平臺,對區域徑流過程進行了模擬,結論表明快速城市化導致區域不透水率增加,河網滯蓄能力下降,區域徑流深度和徑流系數增大.由于水文過程的復雜性和不確定性,原型觀測的難度較大.隨著計算機技術和數學模擬技術的發展,借助區域或者流域水文模型對城市化過程中的水文過程進行模擬越來越受到研究者的重視.Lhomme等人建立了基于GIS的城市地表產匯流模型.Vieux和Bedient用數值方法分析了人口稠密的城市化地區洪水預報的不確定性.Valeo和Ho分析了目前融雪模型的一些問題,建立了以野外實驗得到的城市融雪參數為基礎的融雪模型,解決了城市地區的融雪問題.Berthier等人用二維數值模型來確定土壤在城市集水區徑流的形成中的作用,發現土壤出流的貢獻可以占到徑流總量的14%.城市水文過程模擬模型基本上可以分為以下幾類:
(1)概念性水文模型;
(2)物理性水文模型;
(3)水動力模型.其中,水文模型將城市水循環系統看做一個“黑箱”或者“灰箱”系統,借助輸入-輸出響應關系或者具有一定物理機理關系的方程來描述系統的水文過程和水循環行為.此類模型結構簡單,對輸入數據和參數的要求不高,便于普及應用,缺點在于模擬精度受到一定的限制,模擬過程的時空尺度不宜太小.水動力學模型對城市水文過程進行了顯式刻畫,利用地表水動力學方程,管道流體運動方程等對城市水循環過程進行模擬計算,大大地提高了模擬精度,并且可以顯著降低模擬的時間尺度.但是由于建模過程需要大量復雜的輸入數據和參數,限制了模型的廣泛應用.當前,城市水文和水動力模型層出不窮,但每一種模型都具有其獨特的適用范圍.這些模型在特定區域和特定工況條件下取得了較好的研究成果.總結來看,SWMM模型、InfoWorks模型和MIKE模型是應用成功的典型.SWMM模型的全稱是城市暴雨雨水管理模型(StormWaterManagementModel),是由美國環保局于20世紀70年代初開發的.該模型可以模擬城市區域次降雨徑流過程,包括城市地面暴雨徑流的過程響應以及在城市排水系統的水力運動過程等.模型問世以來,被廣泛地應用于世界各地的城市規劃和管理中,在城市暴雨徑流預報模擬、污水排放的環境效應分析以及城市雨水污水排水設計等領域均有應用.我國學者針對SWMM模型開展了廣泛的應用研究,劉俊和徐向陽利用SWMM模型對天津主城區外環河以內的主要河道進行了建模計算,得到了研究區重要河道斷面的流量過程.陳鑫等人對鄭州市主城區的暴雨徑流過程進行了模擬,并對研究區設計排澇標準和排水重現期進行了分析.InfoWorks模型由英國Wallingford集團負責研發.該模型的最大特點是可以仿真模擬城市水循環過程,對城市管網的水流過程模擬能力比較強大.我國學者近些年來也積極引進該模型.姚宇建立了城市工業園區排水網絡模擬模型,仿真模擬城市排水管網的運行性能.張偉分析了城市排水管網的水力特性,并模擬管網水流的沉積規律,為城市管網防淤塞管理提供有力工具.MIKE模型是丹麥水資源及水環境研究所(DHI)的產品.DHI是非政府的國際化組織,基金會組織結構形式,主要致力于水資源及水環境方面的研究,擁有世界上最完善的軟件、領先的技術.MIKE模型家族中有一款專為城市水系統量身定做的模擬工具-MIKEURBAN模型,其前身為MIKEMOUSE模().MIKEURBAN是模擬城市排水,污水系統的水文,水力學和水質等集成工程軟件,它集成了城市下水系統中的地表流,明渠流,管道流,水質以及泥沙傳輸等計算模型,具有強大的城市水循環及伴生過程模擬能力.文獻檢索顯示,MIKE系列模型目前在國內已有廣泛的應用,但是MIKEURBAN模型的應用還不是很多.隨著我國城市化的迅速推進,基于城市水循環調控與城市水生態系統保護修復的需要,MIKE-URBAN模型會有更廣闊的應用前景和提升空間.
2城市水文學發展趨勢
城市水文研究是通過分析城市化對于降水、城市下墊面產匯流規律、城市暴雨洪水以及供需水、水資源保障、水環境、水生態等方面的影響機制,來實現對城市氣候成因分析、洪水預測計算、污染事件防控、景觀生態系統建設、雨洪資源化利用等目的.通過以上國內外文獻檢索可以發現,城市水文學興起于20世紀80年代,主要開展城市化的水文效應、城市水文機理與模擬等方面的研究.目前學術界對城市熱島效應的研究結論基本一致,對產生“熱島效應”的機理認識也比較清楚.研究手段已從數據對比法(包括城/郊觀測數據對比、城區長系列歷史數據對比)上升到模型模擬和實驗室模擬階段,建立了一系列能夠反演城市“熱島效應”的統計模型、能量平衡模型、數值模型、解析模型和物理模型.目前對城市夏季“雨島效應”的研究結論基本一致,對“雨島效應”的產生機理認識也比較統一.但對城市干/濕島效應的研究結論在不同地區并不一致,這與城市水循環的復雜性、城市所在區域氣候背景的差異性,以及水分相變過程與能量平衡(顯熱/潛熱轉化)過程的高度契合性密切相關.城市干/濕島效應與城市蒸散發密切相關,欲從機理上闡釋干/濕島形成的原因,必先弄清城市蒸散發的機制及其各項水分來源.城市水文機理與模擬方面,“自然側”的降水-產匯流研究比較系統,已建立了包括城市屋面、硬化地面、城市綠地等復雜城市下墊面的降水-蒸發-徑流定量模擬模型.“社會側”的用水規律和需求預測研究也比較多,剖析了收入水平、節水意識、生活習慣等因素對城市用水量的影響,建立了考慮氣候、經濟發展水平等因素的城市生活用水指標計算模型.對城市人工取用水的耗水機理研究較少,在城市綜合耗水強度“是高還是低”的定性認識上還存在激烈爭論.目前對工業、生活及城市景觀生態用水消耗的定量計算做了一些探索,定量方法主要是經驗性的耗水系數法,尚沒有建立具有物理機制的城市用水蒸發耗散模型.從城市化的發展趨勢、水資源消耗的空間分布,以及城市化對水分收支影響等關鍵科學問題來看,城市綜合耗水的內在機理研究將是現代城市水文學研究的前沿和熱點,該方面研究獲得的城市蒸發耗水的定量計算成果,可以建立水分相變過程(蒸發)的能量吸收(潛熱)與氣溫(顯熱)的關系模型,從而架起城市蒸發耗水與能量收支之間的橋梁,為解釋不同地區、不同季節、不同濕度條件下城市熱島效應的強弱奠定科學基礎.理論上,蒸發耗散強度大(相對于郊區)的城市,其熱島效應弱,反之則強,因為蒸發吸收顯熱,對溫度升高具有抑制作用.在應用方面,隨著城市內澇問題的日益凸顯,城市建成區短歷時暴雨洪水的精細模擬預測、城市水文極值事件的定量描述、“海綿型”社區建設(低影響社區)模式及其水文響應規律等也是城市水文研究重要方向.城市水文學理論的發展過程中還存在很多問題需要解決,目前國內在機理和模型上的研究還要朝以下幾個方面努力:首先,要重視水文效應機理研究.之前諸多研究結果表明:城市水文效應存在明顯的區域性,不同地區存在不同的水文現象.把握城市水文效應的規律性并開發定量模擬模型是今后工作的重點.如城市暴雨產流過程的時空精細化模擬,重點要探究城市“雨島效應”、“干濕島效應”對城市局部氣候的定量化影響,提高降雨預報精度和預見期.其次,要發展多學科交叉及應用研究.做好城市水文學研究必須涉及多個領域、學科的交叉合作,城市水文研究不僅與大氣科學密切相關,還與環境科學、生態學及社會科學、城市規劃等學科領域相互關聯,只有協調好學科間的相互關系,領域之間互相合作,才能更好地認識和理解城市水文效應機制.最后,要把握好氣候變化對城市水文過程的響應.全球變暖已經成為科學界不爭的事實,諸多學者認為全球變暖現象對于城市水文過程及水生態系統存在一定的影響,相對于其他系統而言,城市系統對于氣候變化的影響更加脆弱,因此分析氣候變化對于城市水文過程的影響十分必要.
3結論與展望
城市水文學是水文學的一個重要分支,20世紀80年代正式獨立成為一門學科,早期重點關注城市排水工程設計等水文計算問題.21世紀以來,隨著城市化進程的加快,城市水文學面臨的問題更趨復雜,學科研究領域逐漸拓寬,囊括了城市化伴生的水環境與水生態效應、城市水文過程機理解析和過程模擬等內容.近30年來,城市水文學在城市水文與伴生過程模擬、城市水資源配置與高效利用、城市防洪減災等方面取得了豐碩成果,基本形成了一套完整的機理、模型和實驗觀測方法.但是,目前城市水文學還有諸多問題存在爭議.隨著氣候變化和城市化進程的推進,這些問題逐漸受到廣泛關注.
(1)城市區域局部氣候變化與極端天氣事件頻發問題.目前,城市區域的“熱島效應”、“干島效應”和“濕島效應”受到學界廣泛認可,但上述效應的產生機理以及定量表征方法研究還很不充分.
(2)受到氣候變化和強人類活動干擾影響,城市水文要素和自然流域相比發生了深刻變化.其中,城市區域的綜合耗水強度和蒸散發量顯著升高.認識城市高耗水過程機理,實施ET耗水管理,控制城市高耗水對促進區域真實節水具有重要作用.