平原河網(wǎng)地區(qū)水系結(jié)構(gòu)特征及城市化響應(yīng)研究.pdf

1、論文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部高校博士點(diǎn)基金項(xiàng)目以及上海市水務(wù)局相關(guān)研究課題，以長江三角洲城市化的平原河網(wǎng)地區(qū)—上海為研究區(qū)域，基于自然地理學(xué)、河流地貌學(xué)以及生態(tài)水文學(xué)等學(xué)科有機(jī)聯(lián)系的綜合研究方法，對城市化深刻影響下的平原河網(wǎng)地區(qū)水系結(jié)構(gòu)特征開展細(xì)致研究，以期為恢復(fù)和保護(hù)平原河網(wǎng)地區(qū)的水面率，保護(hù)河網(wǎng)水系的良好結(jié)構(gòu)以及近自然的等級發(fā)育規(guī)律，提高河網(wǎng)水系的調(diào)蓄效應(yīng)以及河流濱岸廊道效應(yīng)，提供科學(xué)依據(jù)。論文主要研究結(jié)果體現(xiàn)在以下方面：(

2、1)河流是平原河網(wǎng)地區(qū)主要的自然地理實(shí)體要素，因此地名與河道有密切的關(guān)系。論文依據(jù)相關(guān)地方志、地名志、水利志等史料記載以及水資源普查和遙感解譯資料，通過對上海中心城區(qū)歷史河道消失情況的記錄分析發(fā)現(xiàn)，自1860年至21世紀(jì)初的140余年來，上海中心城區(qū)有歷史記載的河道消失至少有310多條，長度約520km。工業(yè)發(fā)展、人口聚集、城市擴(kuò)大、市政道路工程建設(shè)和自然演變等是造成城區(qū)大量河道被填沒的主要驅(qū)動因素。 (2)平原河網(wǎng)地區(qū)地處流域

3、下游，具有水系邊界模糊、河流分枝交錯、城市化影響顯著等特點(diǎn)，平原河網(wǎng)地區(qū)的河流分級是目前尚未取得共識的難題，無論是Horton河流分級還是Strahler河流分級在平原河網(wǎng)地區(qū)都難以直接應(yīng)用。 (3)基于水利片對河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行探討，對水網(wǎng)密布難以確定水系邊界的河網(wǎng)地區(qū)來講是一種新的嘗試。 (4)以霍頓(Horton)河流地貌經(jīng)驗(yàn)規(guī)律為基礎(chǔ)，對平原河網(wǎng)地區(qū)水系結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征及其發(fā)育特征進(jìn)行探討。研究表明，以青松片、浦

4、南西片等為代表的非高度城市化的金青松等地區(qū)，其河網(wǎng)水系發(fā)育總體符合Horton河數(shù)及河長規(guī)律，反映在非高度城市化地區(qū)不同水利片的河道數(shù)目及河道平均長度隨河道級別呈幾何級數(shù)變化，不同等級河流水系的發(fā)育具有自相似特征。 (5)平原河網(wǎng)地區(qū)在城市化過程中隨著土地利用類型的變化，河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)發(fā)生著具有內(nèi)在聯(lián)系的趨勢性變化。 (6)平原河網(wǎng)地區(qū)水系結(jié)構(gòu)與調(diào)蓄功能密切相關(guān)，良好的水系結(jié)構(gòu)以及適度的水面率是緩和城市調(diào)蓄能力硬化，實(shí)施自

5、然排水與內(nèi)河調(diào)蓄相結(jié)合的生態(tài)型區(qū)域排水模式的重要基礎(chǔ)條件。 (7)水面率具有表征城市化對水系結(jié)構(gòu)影響的重要意義，也是采用生態(tài)型緩沖式自流排水模式的一個重要前提條件，從保持水系形態(tài)結(jié)構(gòu)和水網(wǎng)調(diào)蓄功能的角度來考慮，論文提出上海平原河網(wǎng)地區(qū)的平均水面率應(yīng)至少保持在約9％以上，平均河面率應(yīng)至少保持在約12％以上，比現(xiàn)狀的平均水面率6.4％以及平均河面率8.4％分別提高約40％，相關(guān)的實(shí)踐研究也驗(yàn)證了本文所提出的觀點(diǎn)，為從規(guī)劃的源頭保護(hù)和