第六章城市生态环境与用地选择.ppt

第六章城市生态环境与用地选择 一 城市生态环境简介二 城乡用地组成和用地分类三 城市自然环境及对规划的影响四 城市用地评定与选择五 城市用地指标六 城市减灾 1 城市环境18世纪英国诗人库巴在其诗句中提到 上帝创造了自然 人类创造了城市 作为人类改造自然环境的产物 城市环境具有明显的两面性 一方面由于城市环境的形成 人类的生存环境与生活质量有了大幅度的改善 另一方面 由于城市的人工环境以及其中高密度的人类活动使得各种城市问题产生 暴露与恶化 反而降低了人类生存的适宜程度 一 城市生态环境简介 1 城市环境的特征与问题 1 城市生态环境的特征由城市自然生态环境与人工生态环境组成 以人类的生存活动为主导 人工物质系统极度发达 系统不完全 非独立 对外开放 需要与外部保持物质 能量的交换 偏离自然平衡点建立起的非稳态平衡系统 主要依赖人工调节 具有脆弱性 系统稳定依赖一次性能源的消耗 2 城市生态环境存在的问题原生 次生环境问题 社会环境问题 城市生态环境问题主要表现为次生环境问题与社会环境问题 由于城市中人口 物质 能量的高度集中和生产 生活活动的高度密集 使得环境问题在城市中集中地暴露出来 交通拥挤 居住生活环境恶化城市生态环境的污染资源 能源的短缺和浪费 3 城市环境与城市规划城市规划的任务是在认识自然规律和社会准则的基础上 维护城市生态环境的平衡 通过合理的城市规划 城市在发展过程中尽量降低对自然生态环境的影响 实现自然环境与人工环境的有机触合 二 城乡用地组成和用地分类 1 城乡用地组成城乡用地 townandcountryland 指市 县 域范围内所有土地 包括建设用地与非建设用地 建设用地包括城乡居民点建设用地 区域交通设施用地 区域公用设施用地 特殊用地 采矿用地等 非建设用地包括水域 农林用地以及其他非建设用地等 城市建设用地 urbandevelopmentland 指城市和县人民政府所在地镇内的居住用地 公共管理与公共服务用地 商业服务业设施用地 工业用地 物流仓储用地 交通设施用地 公用设施用地 绿地 城市建设用地规模指上述用地之和 单位为hm2 2 用地分类用地分类包括城乡用地分类 城市建设用地分类两部分 应按土地使用的主要性质进行划分 用地分类采用大类 中类和小类3级分类体系 大类应采用英文字母表示 中类和小类应采用英文字母和阿拉伯数字组合表示 1 城乡用地分类市域内城乡用地共分为2大类 9中类 14小类 2 城市建设用地分类城市建设用地分为8大类 35中类 43小类 三 城市自然环境及对规划的影响1 地质地貌 1 地质条件 p190 工程地质条件工程地质指某一地区各种岩层或上层的物理性质 软土层的埋藏深度 地下水位的深度等 地基承载力 R 单位面积上的承载力 T M2 各种地表组成物质承载力表 地质构造滑坡与崩塌 冲沟 泥石流 岩溶 地震 滑坡与崩塌山区或丘陵城市在利用坡地或紧靠崖岩进行建设时 需要了解滑坡的分布及滑坡地带的界线 滑坡的稳定性状况 不稳定的滑坡体本身 以及处于滑坡体下滑方向的地段 均不宜作为城市建设用地 冲沟冲沟是由间断流水在地层表面冲刷形成的沟槽 冲沟切割用地 使之支离破碎 对土地的使用十分不利 泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用 泥石流的防洪标准 等级重要程度城市人口防洪标准1特别重要城市150万人以上大于100年2重要城市150 50万人100 50年3中等城市50 20万人50 20年4一般城镇小于等于20万人20年 岩溶地下可溶性岩石在含有二氧化碳 硫酸盐 氯等化学成分的地下水的溶解与侵蚀之下 岩石内部形成空洞 这种现象称为岩溶 也称喀斯特现象 在城市用地选择时 要查清溶洞的分布 深度及其构造特点 2 地形地貌作为地球表面系统的下垫面 构成了城市存在与发展的基础 由于人类对自然地形地貌的改变 城市地貌通常是自然地貌与人工地貌的复合体 地表形态 地形 包括地面起伏度 地面坡度 地面切割度等 地面坡度对城市建设的影响最为普遍和直接 城市各项用地适用坡度 3 地质地貌与城市规划建设城市规划中分析研究地质地貌的最主要的目的就是要在选择和确定城市建设用地的过程中做到避害趋利 因地制宜 城市用地要尽可能避开地质断裂带 溶洞 人工采空区等有缺陷的地质构造 选择地基承载力适于城市建设 地下水储量丰富 水质良好且不影响建筑基础等地下构筑物安全 耐久的地区 在城市结构的确定以及内部各功能布局的过程中合理利用地形条件 构筑具有特色的城市形态 哈尔滨 西宁 重庆 2 气候与大气城市气候条件包括太阳辐射 大气气温 风向与湍流 降水与湿度等诸多因素 对城市的形态 布局 建筑物的设计均有直接或间接的影响 城市气候的典型特征 城市下垫面性质发生了变化 大气成分改变 人为热释放 1 太阳辐射为建筑的遮阳设施与各项工程的采暖设施的设置 提供规划设计依据 日照标准 建筑朝向 日照间距等因素影响到城市建筑密度 用地指标与用地规模以及建筑群体的布置等 2 城市风环境城市地区的风环境对城市的结构 功能布局等都有着直接的影响 在对风进行描述时 通常采用风向和风速这两个概念 风向频率 一定时期内某个方位上累积出现风向的次数占总体的百分比称为风向频率 风向频率最高的方位被称作主导风向或盛行风向 风速是指单位时间内风所移动的距离 表示风速最基本的指标是平均风速 平均风速按每个风向的风速累计平均值来表示 城市规划中多采用按照气象统计资料 编绘累年风向频率和平均风速统计表以及累年风向频率和平均风速图的做法 直观地表达特定城市的风环境特征 称为 风玫瑰图 p198 为防止工厂等污染源对居住区造成污染 通常根据风向频率和平均风速对城市用地做出合理布局 根据主导风向的有无 数量 方位等 尽可能将有污染的产业用地布置在居住用地的下风向 或将二者平行于主导风向 但应同时考虑最小风频风向 静风频率 各盛行风向的季节变换及风速关系 盛行风向与工业 居住用地布局关系图 p199 城市规划布局与风向的关系 除了考虑城市盛行风向的影响外 还应特别注意当地静风的频率 城市用地布局在绿地安排和道路系统规划中也应考虑自然通风的要求 风向与城市道路 北方的城市 风向与城市道路 南方的城市 风向与城市道路 沿海的城市 广州概念规划 除上述城市整体风环境外 在城市中或城市外部特定的地形地貌条件下 还会形成局部的独特城市风环境 城市风 山谷风 海陆风 p199 4 城市热环境城市的热环境直接影响城市中建筑物的布局 建筑形式 保温隔热措施乃至供热等城市基础设施的有无及标准等 由于城市中人类的生产 生活活动释放出大量的热量 以及城市下垫面性质的改变 通常使得城市中的温度要高出周边的非城市化地区 等温线基本上以同心圆状由市中心依次向外递减 这种现象被称为城市的 热岛效应 热岛效应 产生的大气环流有可能加重城市大气污染 对低纬度城市而言 热岛效应 加剧了夏季高温酷暑的程度 容易引起身体不适和诱发相关疾病 并加大制冷能耗 热岛效应 可以降低中高纬度地区城市冬季采暖的能耗 使城市中的积雪易于融化 易于植物生长 城市规划要善于利用 热岛效应 中的有利因素 抑制其带来的不利影响 通过减少人为热排放 增大城市表面反射率 增加水面与绿化覆盖率等手段部分消除 热岛效应 所带来的负面影响 城市中的温度随高度的上升呈逐步递减的状态 但在冬季昼夜温差较大的地区 地面散热冷却的较上部空气快 形成上暖下冷的逆温现象 逆温层 形成后的大气相对稳定 城市中排放的大气污染物滞留在上空 得不到有效扩散 极易加重城市的污染程度 城市上空逆温层示意图 5 降水与湿度降水量的大小和降水强度对城市较为突出的影响是排水设施 此外 山洪的形成 江河汛期的威胁等也给城市用地的选择及城市防洪工程带来直接的影响 干岛效应 城市湿岛 或 凝露湿岛 酸雨 3 水文与水资源 1 水文条件现代城市中的河流 水面不仅是城市水源 同时还在水路运输 改善气候 稀释污水以及美化环境等方面发挥作用 为防范洪水的影响 在规划中应处理好用地选择 用地布局以及堤防工程建设等方面的问题 城市不同地区 采用不同的防洪设计标准 有利于土地的充分利用 也有利于城市的合理布局和节约建设投资 城市建设可能破坏水系 如过量取水 排放污水 改变水道断面等 均能导致水文条件的变化 产生新的城市建设问题 城市建设对水体产生的影响示意图 水文对城市的影响 2 水文地质水文地质条件指地下水的存在形式 含水层的厚度 矿化度 硬度 水温及水的流动状态等 影响城市用地选择 也受城市建设的影响 3 城市规划与水文环境在城市规划中要充分考虑水文及水文地质条件 高毋近旱 而水用足 下毋近水 而沟防省 保持江河湖泊的自然地貌特征 维护其原始水文特征 确定适当的防洪标淮 提高城市下垫面的透水性和土壤的蓄水能力 减少地面径流的比例 利用自然水体组织城市景观 有计划地开采 利用地下水源 4 水资源我国缺水城市400个 严重缺水的城市近50个 60 的城市供水不足 获取优质 充沛水资源的可能性已成为限制城市规模的重要因素 甚至是决定因素 地下水的过量开采同时会引发地面下沉 水质恶化等一系列问题 为解决水资源不足 除了通常采用的节约用水 南水北调 流域合理规划等手段外 规划建设城市中水系统 对城市污水进行再利用 收集雨水等也是缓解城市用水紧张的重要途径 绿色奥运 透水砖 4 动植物环境城市规划中对城市动植物环境的考虑主要集中在植物方面 城市规划与建设中对自然植被的保护和有意识的恢复 培育是协调城市生态环境中人与自然的关系 创造适于人类生活居住环境的重要手段 城市绿化的效应 光能效应 降温增湿效应 碳氧平衡效应 环境净化效应 四 城市用地评定与选择1 城市用地的评定从地质 地貌 水文 气象 生物等诸方面条件入手 寻找适于城市建设的用地 排除不适于城市建设的用地或从生态环境保护方面出发需要保留的用地 城市自然条件分析一览表 用地评定分类 三类用地指不适于修建的用地 现代工程技术一般无法修建 必须付以特殊的工程技术措施才能用作建设用地 二类用地指采取一定的工程措施 改善条件后方能修建的用地 对城市设施和工程项目的分布有一定的限制 一类用地是指用地的工程质量等自然环境条件比较优越 能适应各项城市设施的建设需要 一般不需或只需稍加工程措施及可用于建设用地 4 2 26 4 2 28 城市用地条件的分析 避免各种灾害避让敏感区考虑地形与老城区的联系少占或不占良田考虑经济的流向 城市用地选择案例之一 城市用地选择案例之二 2 城市用地选择上述城市用地评价分析主要从自然条件出发 除此之外 还应考虑城市的社会 经济 历史 文化 发展现状等其他因素 综合分析判断 最终做出选择 城市用地选择的原则概括起来有以下几点 符合国家土地利用的方针政策与规划 选择有利的自然条件 保护自然及人文历史资源 有利于城市合理布局的形成和发展 有利于社会的安定闭结 五 城市用地指标城市用地指标是指城市规划区各项城市用地总面积与城市人口之比值 单位为平方米每人 这是衡量城市用地合理性 经济性的一个重要指标 由于影响城市用地规模的因素较多 城市用地指标有一定的浮动范围 其所处地域为 气候分区 现状人均城市建设用地规模64 1m2 人 规划期末常住人口规模为50 0万人 对照表4 2 1 规划人均城市建设用地取值区间为65 0 85 0m2 人 允许调整幅度为 0 0m2 人 因此规划人均城市建设用地指标可选65 0 85 0m2 人 其所处地域为 气候分区 现状人均城市建设用地规模79 7m2 人 规划期末常住人口规模为120 0万人 对照表4 2 1 规划人均城市建设用地取值区间为75 0 105 0m2 人 允许调整幅度为 0 1 15 0m2 人 因此规划人均城市建设用地指标可选79 7 94 7m2 人 其所处地域为 气候分区 现状人均城市建设用地规模110 2m2 人 规划期末常住人口规模为49 0万人 对照表4 2 1 规划人均城市建设用地取值区间为95 0 115 0m2 人 允许调整幅度为 15 0 0 1m2 人 因此规划人均城市建设用地指标可选95 2 110 2m2 人 规划人均单项城市建设用地标准 最后 通过编制城乡用地用地汇总表和城市建设用地平衡表 分析城市各项用地的数量关系 说明城市现状与规划方案中各项用地的内在联系 六 城市减灾1 城市与自然灾害 1 地震灾害地震灾害是一种地壳运动过程中应力的突然释放所带来的后果 通常表现为地面震动 地壳断裂 地面破坏以及引起海啸等 地震对城市造成的灾害主要表现 建筑物 构筑物的倒塌以及由此所造成的人员伤亡和财产损失 2008年5月12日14时28分04秒 四川汶川 北川发生里氏8 0级地震 地震造成69227人遇难 374643人受伤 17923人失踪 此次地震为新中国成立以来国内破坏性最强 波及范围最广 总伤亡人数最多的地震之一 被称为 汶川大地震 直接经济损失8452亿元人民币 四川损失最严重 占到总损失的91 3 甘肃占到总损失的5 8 陕西占总损失的2 9 神户地震破坏情况简表 泰国普吉岛阙迪度假村 ChediResort 在海啸突然来袭时 刹那间被海水吞没的恐怖情景 海啸几乎把苏门答腊西北角分裂出另一个岛 城市应对地震灾害的主要方式依靠以预防为主 以减少地震发生时受灾害影响程度为辅的方针 掌握城市所在地区的地质构造情况 合理确定各类建筑物的抗震设防等级 建立城市生命线工程设施 确保灾害发生时的疏散和应急救援 利用城市道路 绿地公园等 作为阻断火势曼延和灾害发生时的避难场所 2 水患灾害城市防洪规划中 常采用最高洪水位再现频率这作为防洪标准 如 最高洪水位再现频率是2 0 即指该水位为50年一遇 我国城市防洪等级按照城市规模 性质以及市郊农业规模确定 城市防洪标准 河洪 海潮 等级重要程度城市人口防洪标准1特别重要城市150万人以上大于200年2重要城市150 50万人200 100年3中等城市50 20万人100 50年4一般城镇 20万人50 20年 3 风灾热带暴风雨 又称台风 飓风 旋风等 龙卷风等风灾对城市亦可造成较为严重的破坏 风灾对城市的威胁主要体现在对高层建筑的影响 由于风速通常随着高度的升高而加大 城市中的高层建筑 超高层建筑的结构安全性能 稳定性能 外装饰材料的稳固性能等必须经受住瞬时最大风速的考验 2 城市中的人为灾害 1 火灾城市建筑物密集 可燃物多 有时还有易燃易爆物品存在 一旦火灾发生 很容易蔓延 科学合理的城市消防规划与坚持不懈的消防监督管理是消除城市火灾隐患的根本 城市规划除在消防站点设置 消防用水系统的保障等方面做出直接的安排外 在危险品储藏 生产用地的布局 防火带的设置 防火建筑的建设等方面亦可以起到降低或消除火灾威胁的作用 2 其他常见城市人为灾害除火灾外 发生在城市中的爆炸 有害有毒物质的外泄 各种环境污染 交通事故 犯罪 电磁辐射等都可以看作是城市中的人为灾害 切尔诺贝利核电站事故于1986