城市下垫面水循环机制及其对城市健康的影响研究

　　城市是一个复合生态系统，水既是城市物质代谢的主要成分，又是物质代谢的主要载体。研究目标是通过观测和分析城市水循环系统的时空过程，确定城市系统中，各社会和自然循环界面的属性、数量和通量等参数，分析水循环过程的主要影响因素，揭示城市水循环过程的基本机制；构建城市水循环过程的集总模型和分布式模型，获取城市水循环模式下的关键指标和临界参数，解决城市生态需水量和城市污染废水负荷计算等水资源基础理论问题；建立城市水资源承载能力评价理论与指标体系，完成城市水循环过程的调控机理与城市健康优化途径研究。

 

主要研究内容及预期研究目标：

（1）城市水循环机制及界面转换过程研究
城市水循环过程可以分为城市社会和自然系统两种循环过程，该部分内容分别研究这两种循环过程的基本机制。主要通过监控城市引水和排水的水量与水质，分析城市社会系统中水循环的各个环节，监测各环节的水量通量和水质变化情况，分析水的循环机制，建立城市社会系统中水循环的集总模型，确定关键指标和临界参数。观测城市区域的降水量和降水中污染物质的含量，用能量和水分自然界面转换方法，分析城市自然系统中水循环的各个环节，定时观测各环节的水量通量和水质变化情况，分析水的循环机制，实验分析各种类型城市绿地中植物、土壤，以及城市硬化地面等的水循环参数，建立城市自然系统中水循环的分布式模型。
（2）城市生态需水量计算及其对城市健康的生态效益分析
在分析、确定城市生态需水量概念的基础上，研究城市生态需水量的计算模型，分析城市生态需水量的城市健康生态效益。包括：城市生态需水量空间界线指标体系、城市河湖生态需水量分析和城市绿地生态需水量分析等。
（3）城市污染废水污染负荷及入河过程分析
城市污染废水是城市水循环的输出项，也是城市水循环的中间环节，同时城市污染废水的负荷还是城市健康的重要指标。主要包括城市点源污染废水负荷分析、城市非点源污染废水分析
（4）城市水资源承载能力评价与水资源配置研究
城市水资源承载力是指在不同的时间尺度上，以预期的经济技术发展水平为依据，在对城市生态环境不构成危害的条件下，城市内可利用水资源持续供养一个良性社会体系的能力。