论文部分内容阅读
城市耗水是城市各种用水活动的伴生过程,是城市水资源规划管理和供排水规划设计的重要依据。论文围绕城市耗水的基本问题,采用实验观测、实验监测、调查统计、模型模拟、数据挖掘等方法,从城市耗水的概念、定义、过程、机制、计算模型等方面开展研究,取得了较好的进展。论文首先阐述了城市耗水的概念,解析了城市耗水的过程,分析了城市耗水的机制,构建了城市耗水分析框架,建立了城市水量平衡模型。根据耗水特征将城市地表划分为建筑物内部、建筑物屋顶及硬化地面、土壤、植被、水面五类耗水类型。其中建筑物内部耗水近似代表社会侧的耗水,其他四类是发生在城市露天环境的耗水,被归总为城市地表蒸散发,代表城市自然侧耗水。论文基于监测的典型建筑物用水量、排水量、用水人数/次、室内温度、湿度等信息,建立了基于定额法的建筑物内部耗水计算模型,计算得到了城市典型功能建筑物的耗水定额和耗水比例取值区间;基于对典型硬化不透水地面的截留雨水实验以及对透水混凝土地面的降雨入渗和蒸发的模型实验,分析了不透水地面和透水铺装路面下层土壤的蒸发特性,建立了硬化地面蒸发计算模型,并结合已有的关于土壤、植被、水面的蒸散发计算方法,构建了基于城市土地利用类型的城市耗水计算模型。最后,考虑到城市耗水影响因素多、影响过程复杂,运用数据挖掘技术对建筑物内部耗水和城市耗水的影响因素开展了进一步分析,探究内在的关系特征。论文在微观尺度、单元尺度、城市尺度三个层次计算分析了城市耗水特征。结果表明建筑物内部耗水与建筑物的功能紧密相关,相同功能建筑物的耗水与建筑物内部用水人数/次、建筑面积、用水量等要素具有较好的相关关系;硬化地面的蒸发量取决于降雨天数和人工洒水量;居住用地、商业用地的耗水强度随着城市化进程推进增大,社会侧的耗水贡献率在持续增大;城市建筑物耗水和硬化地面蒸发是城市耗水的重要组成部分,是城市耗水二元属性的重要体现。从自然状态到城市化初期再到高度城市化的过程中,区域综合耗水强度会先下降后上升。