03章自然环境0307.docx

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03章自然环境0307

第三章城市规划基础之一自然环境城市与地球表层土地水植被动物及大气圈层等相互交融构成自然环境的一个组成部分它们互相影响互相制约在对立与统一的交织中存在与发展第一节城市自然资源条件自然资源是指作为生产原料和布局场所的天然存在的自然物是自然界中一切能为人类利用的自然要素一土地资源我国土地资源状况概括起来是总量多人均耕地少可开发后备资源少2004年全国已有666个县突破了联合国粮农组织确定的人均耕地08亩的警戒线其中463个县人均耕地已不足05亩2土地资源利用的基本国策国家十一五规划纲要指出要把节约资源作为基本国策发展循环经济保护生态环境加快建设资源节约型环境友好型社会促进经济发展与人口资源环境相协调二土地在城乡建设发展中的作用作为生物与非生物的载体各种人工建构筑物的地基土地是人类生产生活赖以存在的物质基础三城市用地的特殊性城市用地除具有一般土地所共有的特征外还具有以下特点1区位的极端重要性2开发经营的集约性3土地使用功能的固定性4不同用地功能的整体性1950年世界贮量在计算了农业工业和家庭用水量之后高达人均168900立方米而今全球贮量已降至7300立方米25年后还有可能降至4800立方米今天约有35的世界人口面临着灾难性的缺水即在发生干旱等危机时水的总贮量不能供养这个地区的人口并且水的自然分布很不平衡40以上的河水水库水和湖水仅集中在六个国家巴西俄罗斯加拿大美国中国和印度同时在40的地球板块上只有2的河水水库水和湖水地表水和地下水是城市用水的主要来源中国水资源紧缺人均占有量仅为世界平均水平的四分之一而有限的水资源分布却很不均衡长江流域及其以南的河川径流量约占全国的84％同一地区的耕地面积却不到全国的36％长江以北地区地表径流仅占全国的16％而耕地却占全国的64％其中黄河淮河海河三大流域则以不到全国6％的河川径流量供给全国近40％的耕地面积尤其是北京天津河北山东等地水资源人均占有量仅为全国平均水平的六分之一是世界上最缺水的地区之一中国城市缺水严重中国人均水资源占有量居世界第110位被联合国列入13个贫水国之一目前在全国640个城市中缺水城市约300个严重缺水城市114个这些城市缺水总量约1600万立方米据有关部门预测到2020-2030年我国按现在供水能力每年缺水量1500亿立方米二水资源对城市的影响水是城市生命的源泉社会经济发展的基础良好生态环境的保障《中国21世纪议程》明确指出中国可持续发展建立在资源的可持续利用和良好的生态环境基础上而水资源的持续利用是所有自然资源保护和可持续利用中最重要的一个问题a．用作原料饮料食品等b．电镀工厂等用作化学反应媒介物c．用作搬运原料媒介物d．用作冷却水e．洗涤用水等等水又是一种特殊的生态景观资源优美的自然山水风光对城市布局城市面貌城市生态环境城市人文历史特色的影响源远流长城市水资源供应量一般以年为单位计算从地表水系取水的一般采用最高日用水量计算城市供水能力是指供水设备最大可供的水量不能混同于以年计算的水资源可供量或城市用水量一般来说城市生活和生产用水要求保证率为90％97％农业用水保证率为75％因此地表水资源量一般要按保证率为90％～97％75％或多年平均情况分别计算三水资源管理我国于1993年9月1日起施行的《取水许可制度实施办法》1993年6月11日国务院第五次常务会议通过中要求取水许可应当首先保证城乡居民生活用水统筹兼顾农业工业用水和航运环境保护需要的原则直接从江河湖泊或者地下取水的单位和个人必须符合江河流域的综合规划全国和地方的水的长期供求计划遵守经批准的水量分配方案或者协议涉及城市规划区和城市供水水源的由省级以上人民政府水行政主管部门会同同级人民政府地质矿产行政主管部门和城市建设行政主管部门划定报同级人民政府批准三矿产资源一般矿产资源按其利用不同可分为一我国矿产资源简况我国的矿产资源主要存在三个问题一是支柱性矿产如石油天然气富铁矿等后备储量不足二是中小矿床多大型特大型矿床少三是资源分布与生产力布局不匹配如煤炭保有储量74％集中在山西陕西内蒙古和新疆而经济较发达的东南部地区则十分紧缺造成巨大的运输压力部分原本具有的矿产也过度耗竭到下个世纪初变为短缺矿产二矿产资源对城市的影响1矿产资源的开采和加工可以促成新城市的产生2矿产资源决定城市的性质和发展方向3矿产资源的开采决定城市的地域结构和空间形态4矿业城市必须制定可持续的发展战略《辞海》地理位置是国家地区的自然或社会客体如山脉河流城市村落等与外在客观事物间的空间关系总和可分为数理地理位置自然地理位置经济地理位置政治地理位置和交通地理位置城市地理位置是指城市及其外部的自然经济政治社会等客观事物在空间上相结合的特定点二地形地貌地貌又称地形是地表包括陆地和海底表面各种形态和形态组合的总称陆地上起伏的山脉广袤的平原连绵的山谷浩瀚的山丘以及海底的大陆架大陆坡深海平原海底山脉等均是地球表面规模不等形态各异的地貌单元一地貌类型地貌类型包括山地高原丘陵盆地平原河流阶地等二地表形态地表形态包括地面起伏度地面坡度地面切割度丘陵山地城市因发展用地有限其规模一般都不会太大而平原城市则恰恰相反如美国的波士顿日本的三湾一海中国的长三角珠三角等都是聚集着500万人以上甚至1000万人以上的巨型城市和城市带城市群且位于地形平坦用水充足水运便利的区位上二地貌现象不同地貌现象直接影响城市对各项建设用地的选择和确定如河流阶地是城市较理想的选址但在建设中必须注意河流的摆动和侵蚀特点城市和河港最好建在平直河段上对城市地质条件的分析主要分为工程地质和水文地质其中对工程地质的分析主要侧重于对建设场地的地质稳定性各项建筑地基承载力和有关工程设施的经济性等方面对水文地质的分析着重在能否满足城市生活和生产用水等方面一工程地质一般自然地基由沙土石等构成然而地表组成物质决定了基地的承载能力和地基的稳定性地表组成物质对建筑物的影响通常用地基承载力或称地耐力表示即单位面积用地表面的荷载能力以千帕KPa或千牛顿平方米KNm2为单位总体上地表组成的物质颗粒越粗荷载能力越大相反颗粒越细荷载能力也就越小不同的建筑物对地基承载力的要求不同工业建筑一般要求地基的承载力在150-200KNm2以上重工业厂房如钢铁冶金企业的要求相应高一些民用建筑层数越低地基承载力要求越低地震是一种危害性很大的自然现象它往往以其不可预测性瞬时性强烈的破坏性在众多的自然灾害中独占鳌头地震震级表示地震本身的强烈程度地震烈度是衡量地表遭受地震破坏程度的标准一次地震只有一个震级但随着距离震中的远近烈度是不一样的在6度和6度以下地区对城市建设影响不大在烈度为7度和7度以上地区进行建设应考虑防震工程措施烈度在9度以上地区一般不宜作为城市用地也不能布局易产生次生灾害的工业项目和基础设施项目如石油化工水库大型煤气储运站天然气储存站弹药库等首先应严格控制震区的城市规模和人口密度采取适度规模和低密度的发展模式其次震中区内不能用作城市用地而应建成公园绿地广场等扩大城市绿化面积限制建筑高度降低建筑密度加宽城市主干道路建设多条通向市郊的出入口以供地震时救援和疏散之用将易产生次生灾害的工业项目和公用设施如油库化工厂水库等布局在远郊区城市的下风向下水位地带提高城市的抗震标准和建筑物的抗震等级滑坡是由于斜坡上大量滑坡体即土体或岩体在风化地下水以及重力作用下沿一定的滑动面向下滑动而造成的崩塌是山坡陡岩上的岩石受风化震动地质构造变化或施工等影响在自重作用下突然从悬崖陡坡上跌落下来的现象断层是岩层受力超过岩石实体本身强度时破坏了岩层的整体连续性而发生的断裂和显著位移现象冲沟是断层流水在地表冲刷形成的沟槽适宜的岩层土层地形与气候条件是冲沟形成的主要成因冲沟的防治措施包括生物措施和工程措施两个方面岩溶又称喀斯特是石灰岩等可溶性岩层被地下水侵蚀成溶洞产生洞顶塌陷和地面漏斗状等一系列陷穴的现象的总称二水文地质水文地质条件也就是地下水的存在形式主要包括含水层厚度矿化度硬度水温以及流动状态等条件地下水具有水量稳定受地表活动影响小不易污染等优点因此开采地下水为城市提供稳定可靠优质的水源便成为城市的必然选择地下水按其成因与埋藏条件可以分成上层滞水潜水和承压水三类潜水和承压水可作为城市水源水文地质对城市的影响二水文条件水是城市生命之源城市的水文条件不仅影响着城市的过去现在并且决定着城市未来可持续发展的潜力　江河湖泊等水体是城市生产生活用水的重要水源地地表水量大小不仅影响城市规模而且还是制约工业项目特别是高耗水项目的重要因素河流为城市提供了廉价的水陆运输通道河流丰富了城市景观改善城市的生态环境天然水体的水量的枯丰对城市生产生活的安全与稳定影响大二地表水系要素影响城市用地布局1河川流量水深和流速影响桥涵工程给排水工程的标准及码头的位置与规模以及水体自然稀释污染物的能力2．流域的水系分布走向对污染较重的工业用地和居住用地的规划布局有直接影响规划中居住用地水源地特别是取水口应安排在城市的上游地带3．沿河水位变化岸滩稳定性及泥沙淤积情况还是港口选址必须考虑的基本因素三河川洪水位状况影响城市建设用地安排1998年全国668座城市中有500多座城市受洪涝灾害的威胁防洪标准达到或超过百年一遇洪水的只有北京上海等几个少数巨型城市80的城市防洪标准不足50年一遇65的城市防洪标准不足20年一遇气候条件对城市规划和建设有许多方面的影响特别是在为城市居住创造适宜的生活环境稀释环境污染等方面关系十分密切已日益为人们所重视气候条件制约城市用地选址和地域结构城市反过来又在一个相对恒定的大气候中不断改变着城市所在地段的局部小气候状况形成所谓的城市气候一气候对城市的影响对风的描述通常采用风速和风向两个概念根据对风向和风速的定期观测可绘制出风向或风速频率图俗称风玫瑰图根据此图可以确定一个地区一年中最大的盛行风向或主导风向从而合理布局城市各项用地风玫瑰图通常在城市总体规划图中表示出来是判断城市总体布局是否合理的标准之一1．风向对城市布局的影响2．风速对城市布局的影响在常年处于微风或静风风速1ms状态的城市除了留意微风或静风条件下大气污染物扩散的特点即风稀释空气的能力较弱外还可以在规划中利用开敞空间形成城市风道尽可能依靠自然风力加速城市大气污染物的扩散和飘移否则就会因城市污染严重而形成逆温层加剧城市的污染程度二地方风影响城市用地布局三日照影响建筑以及建筑群的组织和布局我国大部分地区处于中纬地带南和偏南朝向阳光最充分所以建筑物朝向南东南或西南向居多二城市气候的特征城市气候是指城市在一定的区域气候背景下受人类日益剧烈的活动影响所形成的一种独特的小地域气候现象城市气候特征由城市大小性质地理位置地表状况街道分布建筑情况人口密度和工业布局等多种因素所决定与市郊相比城市气候一般具有温度较高雾霾较多大气受不同程度污染日照偏少局部风速风向差异大雨量偏多等特征并呈现出明显的五岛效应一热岛效应现代城市最显著的气候特征还是众所周知的热岛现象所谓热岛效应Urbanheatislandeffect就是城市由于建筑密集绿地水面偏少生产与生活活动过程中散发的大量热量出现市区气温比郊外要高的现象二灰霾岛效应近些年来由大气污染加剧而形成的大气灰霾现象及城市灰霾岛效应是继北方沙尘暴之后我国城市气候中又一值得关注并亟待解决的环境难题城市逆温层加重了灰霾岛现象三雨岛效应城市雨岛效应特指汛期期间城区降水量明显高于郊区的现象其诱因则分别为由此可以看出城市气候中的五岛效应是人类在城市化过程中无意识地对局地气候所产生的影响面对愈演愈烈的城市气候效应及环境恶化趋势如今加强城市绿化调整能源结构合理规划城市建设控制城市大气污染等已经成为能为人们提供优质的生活环境和居住场所的必要手段本章小结城市自然环境的研究是城市规划重要基础工作之一自然环境为城市的发展和建设提供土地水矿物生物等丰富的自然资源以及地质地貌气候水文等多种自然条件从而决定着城市的产生和发展规范着城市的性质和规模制约着城市的空间形态和内部结构影响着城市的生产方式与生活习俗因此成功的城市规划首先是建立在对城市自然现状全面详尽了解的基础之上尤其重要的是对城市的矿产与能源土地资源水资源的供给能力的掌握直接决定城市的可持续发展能力名词解释什么是季风什么是城市气候为什么会产生城市气候什么是热岛效应怎么产生的有哪些现象表现出来什么是城市逆温如何产生的简答题为什么说自然条件是城市的基础风向对城市的布局产生哪些影响地下水对城市布局会产生哪些影响为什么说城市的发展离不开水资源获取水资源的途径有哪些综述题我国的土地资源和水资源有什么特点举例说明其对城市发展的影响自然条件包括哪些内容这些内容对城市会产生哪些影响自然环境包括哪些内容自然资源包括哪些内容静风对城市产生哪些影响为什么说静风的城市不适宜布置工业城市局部风有时候会导致城市污染加重请举例说明之我国城市普遍存在防洪能力不足防洪标准过低等问题一般要求百年一遇洪水位以上05-1m的地段才可作为城市用地一气候对城市的影响二城市气候的特征第四节城市气候条件据国家林业局监测2006年4月17日北京的沙尘天气影响了新疆宁夏陕西山西河北等10个省市的562个县旗市受影响面积约161万平方公里受影响的人口约两亿人国家林业局防沙治沙办公室主任刘拓在接受本报记者采访时表示由于境内境外沙尘源的存在注定在我国不可能根治沙尘暴一风象影响城市用地的相对位置某城市地区累年风向频率平均风速图工业用地与居住用地典型布置图示关系1风向影响城市用地布局城市道路走向与盛行风向平行布置图2风向影响城市道路交通结构城市在静风时空气污染状况示意图在城市局部地区特别是在静风或大气候风微弱的情况下由于地面设施如散热量大的工业建筑地区和绿地水面等不同在温差作用下会出现小范围的空气环流城市地区局部环流山地背风面涡流在山地背风面易产生机械涡流若在此布置住宅等建筑将对通风十分有利但若上风为污染源时则将因之而加剧污染灰霾岛湿岛热岛雨岛干岛谷地逆温剖面示意图逆温通常是指在局部地形条件下如山谷河谷中空气温度随着高度升高而增加的现象城市逆温现象则除了地形本身所造成的逆温现象外还要迭加由于城市人工下垫面在夜间辐射冷却比上部大气要快些从而造成地面温度迅速下降近地面气流上热下冷的逆温现象因而其逆温现象更加突出热岛效应阻障效应多且大的凝结核四干岛湿岛效应城市对大气湿度的影响比较复杂城市干岛与城市湿岛昼夜交替的现象是城市气候中普遍的特征在大多数情况下城市的绝对湿度和相对湿度均会比郊区小具有明显的干岛效应其形成归因于城区下垫面密集而高低不齐的建筑群热岛效应以及较强的机械热力湍流但在夜间静风或风小而伴有强城市热岛的情况下也会出现城市中水汽含量大于其周边地区的城市湿岛俗称凝露湿岛现象名词解释简答题综述题第三章思考题金属矿产非金属矿产能源矿产我国矿产资源虽然总量丰富但人均占用量不足仅为世界人均水平的8％居世界第53位石油天然气富铁富锰部分有色金属化工矿产铬钾金刚石主要依赖进口部分依赖进口一地理位置二地形地貌第二节城市自然地理条件一地理位置对城市选址的影响对城市地域结构和空间形态的影响1对城市景观的影响2对城市建设的影响通常适于城市建设的地面坡度在18至03之间而不同性质的城市用地对地面坡度有不同的要求任意绿地03-80城市次要道路05-10机场用地03-60城市主要道路04-30主要对外公路03-10居住建筑0-025铁路站场05-20工业项目坡度项目坡度项目3对城市规模的影响4对城市布局的影响首先山地丘陵城市的市中心一般都选择在山体的四周进行建设其次居住区应布置在有充裕的用地和丰富的地表水源的谷地中第三工业特别是有污染的工业应布置在地形较高的城市的下风向和下水向以利于污染空气的扩散韩国首都首尔第三节城市地质水文条件一城市地质条件的概念二水文条件一城市地质条件的概念1地表组成物质10-50泥炭240-340中沙中密40-100沿海地区淤泥240-340粗沙中密150-250大孔土250-500粘土固态120-160湿中密300-500砾石中密160-220细沙稍湿中密400-700碎石中密荷载力KNm2类别荷载力KNm2类别各种地表组成物质的地基荷载能力表tm2120～200大于200四五层建筑五层以上的建筑60～100100～120一层建筑二三层建筑地基承载力kPa建筑层数地基承载力kPa建筑层数一般建筑物对地基承载力的要求1地震2不良地质现象地震烈度分为12个级别应采取的各种规划措施2滑坡与崩塌3断层4冲沟5岩溶地下水成因与埋藏条件示意图地下水储量影响城市选址和工业建设项目地下水质影响部分行业选址与布局地下水开采要进行统一规划合理安排地下水流向决定城市工业和居住生活用地的相对位置地下水的埋藏深度影响建筑物布局城市用地布局与地下水流向关系示意图自然界水文循环示意图一河流影响城市的选址与发展潜力城市与自然环境之间关系图古代城市最佳位置选址示意图本章主要内容第一节城市自然资源条件第二节城市自然地理条件第三节城市地质水文条件第四节城市气候条件土地资源水资源矿产资源森林资源一我国土地资源状况与土地利用国策1土地资源基本状况第一阶梯面积约占全国的25由于自然条件恶劣人口不到全国的1第二阶梯面积约占全国的30但由于大部分土地都是海拔1000米左右的高原和盆地气候干燥人口不到全国的4第三阶梯面积约占全国25但集中了全国总人口的95以上1实行用途管制严格保护耕地2节约集约用地建设节约型城市我国《土地管理法》规定要按规划用途合理利用耕地资源严格控制建设占用耕地对基本农田实行用途管制1．承载功能3．生态功能2．生产功能土地具有肥力是万物生长的重要来源它具备适宜生命存在的各种营养物质和氧气温度湿度等结合一起从而使各种生物得以生存繁殖并世代相传一方面表现在它具有景观功能另一方面还表现在林地草场等用地具有维护生态平衡的作用世界水资源概况二水资源干渴的地球一我国水资源状况1水资源是城市产生和发展的基础2水资源制约工业项目的发展水还是重要的生产资料在工业生产中水的利用方式有3．丰富的水资源是城市的特色和标志水城威尼斯威尼斯的黄昏江南水乡4．正确评价水资源供应量是城市规划必须做的基础工作《办法》中规定水资源流域管理与区域管理模式