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城市水系统构成及安全评价与生态修复

【摘要】:在新西兰环境委员会的一份官方报告“21世纪的城市水系统”中,城市水系统指城镇中所有自然存在的、改进过的和已建的水系统。匡跃辉指出城市水系统是指在一定区域内人类、水生动植物与水环境相互促进、相互制约,共同构成既矛盾又统一的动态平衡系统。因为城市水系统具有明显的分层结构,根据结构决定功能的原理,城市水系统功能分为整体功能与子系统局部功能两类。各子系统局部功能的实现是城市水系统整体功能实现的前提。

系统即若干部分相互联系、相互作用形成的具有某些功能的整体。我国著名学者钱学森认为:系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的,具有特定功能的有机整体,而且这个有机整体又是它从属的更大系统的组成部分。

霍莉(2007)认为城市水系统的定义取决于研究的目标和目的。Wolfgang Schilling(1994)将城市水系统表述为在城市范围内使用的跟水有关的设施,包括取水、运水、用水、集水、水处理等。在新西兰环境委员会(2001)的一份官方报告“21世纪的城市水系统”中,城市水系统指城镇中所有自然存在的、改进过的和已建的水系统。陈吉宁(2005)指出,城市中与水相关的各个组成部分所构成的水物质流、水设施和水活动形成了“城市水系统”,包括水源子系统、给水子系统、用水子系统、排水子系统、回用子系统和雨水子系统。余蔚茗(2008)将城市水系统定义为城市化地区为水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护而进行的防洪、水源开发、供水、输水、用水、排水、污水处理与回用,以及跨区域调水等涉水事务的总称。匡跃辉(2015)指出城市水系统是指在一定区域内人类、水生动植物与水环境相互促进、相互制约,共同构成既矛盾又统一的动态平衡系统。李家杰(2016)把城市水系统划分为自然水循环系统和社会水循环系统两大组成部分,认为解决城市水问题自然和社会系统是不可分割的整体。狭义角度来看,城市水系统结构主要取决于水源、供水、排水等要素及其相互关系,由水源子系统、供水子系统、用水子系统、排水子系统以及各子系统的要素构成的三级分层结构(图1-3),各层级之间相互联系与制约,通过综合协调达到系统的稳定性与整体性,合理的城市水系统结构有助于促进城市水系统良性循环(邵益生,2004)。

图1-3 城市水系统三级谱系结构

(资料来源:《城市水系统科学导论》)

本书从城市水系统安全评估与生态修复的视角出发,界定的城市水系统是指与城市水资源利用和保护相关的水资源、水环境、水灾害、水生态在内的各种要素及其形成的相互依赖、相互关联、相互影响的关系的统称。

因为城市水系统具有明显的分层结构,根据结构决定功能的原理,城市水系统功能分为整体功能与子系统局部功能两类。城市水系统以自然水循环为基础、以社会水循环为主导,因此其整体功能是在保持水资源平衡、水环境质量及水生态系统的约束下,最大限度满足城市生活、生产及环境生态等城市社会经济的合理用水需求,并确保城市水安全。各子系统局部功能的实现是城市水系统整体功能实现的前提。