城市耗水的“自然-社会”二元属性及季节性特征研究——以北京市为例
发布时间：2021-09-02 06:16
城市水耗散过程具有明显的"自然-社会"二元属性,对于我国北方城市,耗水还具有明显的季节差异。为了准确计算城市耗水和水循环通量,需要定量化开展区分自然侧和社会侧耗水的研究,同时考虑季节性的差异。本文将城镇建设用地划分为绿地、水面、土壤、建筑物、硬化地面五类耗水类型,提出了城市"自然-社会"二元耗水的分析框架,构建了城市二元耗水计算模型。以北京市为例,计算2015年各区城镇建设用地春、夏、秋、冬四个季节的自然侧和社会侧耗水强度,得出城六区的耗水强度都超过700 mm,其中西城区的年耗水强度达1008 mm,其他城区的耗水强度分布在350～505 mm之间。城六区的社会侧耗水比例分布在45.33%～65.92%,其他城区的自然侧耗水占比分布在74.38%～87.33%。北京市城镇建设用地在春、夏、秋、冬季的耗水强度之比是1.76∶5.68∶3.78∶1。研究表明:随着城市化水平不断提高,城镇建设用地的综合耗水强度增大,社会侧耗水占比也增大,人口密度和建筑密度是影响城市社会侧耗水强度的主要因素。城市耗水强度的季节性差异明显,夏秋季节是自然侧耗水占主体,冬春季节则是社会侧耗水占主体,城市化水平提...
【文章来源】：水利学报. 2020,51(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
北京市各区土地利用结构及其城镇用地地面结构特征
本研究从供用水源头将城市耗水划分为自然侧耗水和社会侧耗水两部分，城市区域的耗水是自然侧耗水与社会侧耗水之和，按照式（1）计算：式中：Dcity为城市区域的耗水强度；DN为自然侧耗水强度；DS为社会侧耗水强度，单位均为mm。
图3展示了2015年北京市16个区的城镇建设用地的耗水强度计算结果。从图3(a）的结果来看，城六区年综合耗水强度高于其他城区，东城和西城两个区的耗水强度高于950 mm，海淀区和朝阳区的耗水强度高于850 mm，石景山、丰台的年耗水强度也高于700 mm。从图3(b）可以看出各个区的城镇用地的自然侧耗水强度分布在330～470 mm之间，分布相对集中，其中海淀区、朝阳区和石景山区的自然侧耗水强度相对较高，超过400 mm。从图3(c）结果来看，各区社会侧的耗水强度分布40～670 mm不等，城六区的社会侧耗水强度明显高于其他区，其中西城区的社会侧耗水超过660mm，东城区超过590 mm。主要原因是城六区的城市化程度较高，建筑物占城市建设用地的面积比例较高，人口密度高。例如东城区和西城区的人口密度超过21 000人/km2，这是导致东城和西城社会侧耗水强度明显高于其他区的主要原因，也是这两个区综合耗水强度高于其他城区的主要原因。图4从春、夏、秋、冬四个季节展示了自然侧和社会侧的耗水强度。结果显示各区夏季的自然侧耗水强度最高，其次是秋季、春节和冬季。各区城镇用地自然侧耗水强度在夏季和秋季的耗水强度可以达到春季和秋季的3倍之多。城六区的社会侧耗水强度在各个季节基本都高于50 mm，其中夏季都高于100 mm，而城六区外的其他区的城镇用地的社会侧耗水强度基本都低于50 mm，其中夏季也都低于100 mm。各区的社会侧耗水强度也是夏季高于秋季、春季、冬季。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市2005～2015年植被覆盖变化对蒸散发量的影响[J]. 郑荣伟,程明瀚,张航. 水电能源科学. 2020(02)
[2]城市水管理与海绵城市建设之理论基础——城市水文学研究进展[J]. 徐宗学,程涛. 水利学报. 2019(01)
[3]Water dissipation mechanism of residential and office buildings in urban areas[J]. ZHOU JinJun,LIU JiaHong,WANG Hao,WANG ZhongJing,MEI Chao. Science China（Technological Sciences）. 2018(07)
[4]城市高耗水现象及其机理分析[J]. 刘家宏,周晋军,邵薇薇. 水资源保护. 2018(03)
[5]Evapotranspiration estimation considering anthropogenic heat based on remote sensing in urban area[J]. CONG ZhenTao,SHEN QiNing,ZHOU Lin,SUN Ting,LIU JiaHong. Science China（Earth Sciences）. 2017(04)
[6]城市耗水计算模型[J]. 周晋军,刘家宏,董庆珊,王忠静,王浩,向晨瑶,栾勇. 水科学进展. 2017(02)
[7]变化中的流域“自然-社会”二元水循环理论与研究方法[J]. 王浩,贾仰文. 水利学报. 2016(10)
[8]中国用水数据统计差异分析[J]. 龙秋波,贾绍凤,汪党献. 资源科学. 2016(02)
[9]城市水文学研究综述[J]. 刘家宏,王浩,高学睿,陈似蓝,王建华,邵薇薇. 科学通报. 2014(36)
[10]基于遥感模型的华北平原农田区蒸散发量估算[J]. 陈鹤,杨大文,刘钰,张宝忠,王蕾. 灌溉排水学报. 2014(Z1)
博士论文
[1]遥感降雨和蒸散发模型鲁棒性研究[D]. 夏婷.清华大学 2016
[2]城市地表蒸散发遥感反演研究[D]. 郑文武.中南大学 2012
[3]遥感蒸散发模型参照干湿限机理及其应用研究[D]. 冯景泽.清华大学 2012
硕士论文
[1]北京市城市蒸散发研究[D]. 周琳.清华大学 2015
本文编号：3378479
【文章来源】：水利学报. 2020,51(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
北京市各区土地利用结构及其城镇用地地面结构特征
本研究从供用水源头将城市耗水划分为自然侧耗水和社会侧耗水两部分，城市区域的耗水是自然侧耗水与社会侧耗水之和，按照式（1）计算：式中：Dcity为城市区域的耗水强度；DN为自然侧耗水强度；DS为社会侧耗水强度，单位均为mm。
图3展示了2015年北京市16个区的城镇建设用地的耗水强度计算结果。从图3(a）的结果来看，城六区年综合耗水强度高于其他城区，东城和西城两个区的耗水强度高于950 mm，海淀区和朝阳区的耗水强度高于850 mm，石景山、丰台的年耗水强度也高于700 mm。从图3(b）可以看出各个区的城镇用地的自然侧耗水强度分布在330～470 mm之间，分布相对集中，其中海淀区、朝阳区和石景山区的自然侧耗水强度相对较高，超过400 mm。从图3(c）结果来看，各区社会侧的耗水强度分布40～670 mm不等，城六区的社会侧耗水强度明显高于其他区，其中西城区的社会侧耗水超过660mm，东城区超过590 mm。主要原因是城六区的城市化程度较高，建筑物占城市建设用地的面积比例较高，人口密度高。例如东城区和西城区的人口密度超过21 000人/km2，这是导致东城和西城社会侧耗水强度明显高于其他区的主要原因，也是这两个区综合耗水强度高于其他城区的主要原因。图4从春、夏、秋、冬四个季节展示了自然侧和社会侧的耗水强度。结果显示各区夏季的自然侧耗水强度最高，其次是秋季、春节和冬季。各区城镇用地自然侧耗水强度在夏季和秋季的耗水强度可以达到春季和秋季的3倍之多。城六区的社会侧耗水强度在各个季节基本都高于50 mm，其中夏季都高于100 mm，而城六区外的其他区的城镇用地的社会侧耗水强度基本都低于50 mm，其中夏季也都低于100 mm。各区的社会侧耗水强度也是夏季高于秋季、春季、冬季。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市2005～2015年植被覆盖变化对蒸散发量的影响[J]. 郑荣伟,程明瀚,张航. 水电能源科学. 2020(02)
[2]城市水管理与海绵城市建设之理论基础——城市水文学研究进展[J]. 徐宗学,程涛. 水利学报. 2019(01)
[3]Water dissipation mechanism of residential and office buildings in urban areas[J]. ZHOU JinJun,LIU JiaHong,WANG Hao,WANG ZhongJing,MEI Chao. Science China（Technological Sciences）. 2018(07)
[4]城市高耗水现象及其机理分析[J]. 刘家宏,周晋军,邵薇薇. 水资源保护. 2018(03)
[5]Evapotranspiration estimation considering anthropogenic heat based on remote sensing in urban area[J]. CONG ZhenTao,SHEN QiNing,ZHOU Lin,SUN Ting,LIU JiaHong. Science China（Earth Sciences）. 2017(04)
[6]城市耗水计算模型[J]. 周晋军,刘家宏,董庆珊,王忠静,王浩,向晨瑶,栾勇. 水科学进展. 2017(02)
[7]变化中的流域“自然-社会”二元水循环理论与研究方法[J]. 王浩,贾仰文. 水利学报. 2016(10)
[8]中国用水数据统计差异分析[J]. 龙秋波,贾绍凤,汪党献. 资源科学. 2016(02)
[9]城市水文学研究综述[J]. 刘家宏,王浩,高学睿,陈似蓝,王建华,邵薇薇. 科学通报. 2014(36)
[10]基于遥感模型的华北平原农田区蒸散发量估算[J]. 陈鹤,杨大文,刘钰,张宝忠,王蕾. 灌溉排水学报. 2014(Z1)
博士论文
[1]遥感降雨和蒸散发模型鲁棒性研究[D]. 夏婷.清华大学 2016
[2]城市地表蒸散发遥感反演研究[D]. 郑文武.中南大学 2012
[3]遥感蒸散发模型参照干湿限机理及其应用研究[D]. 冯景泽.清华大学 2012
硕士论文
[1]北京市城市蒸散发研究[D]. 周琳.清华大学 2015
本文编号：3378479
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