论文题目: 包头生态城市建设研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 草业科学
作者: 李秉荣
导师: 姚云峰
关键词: 生态城市,可持续发展,复合系统,模型,环境容量,产业结构
文献来源: 内蒙古农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 城市建设生态化是社会发展的基本要求,是人类文明进步的标志,是城市发展的趋势。生态城市建设是建设全面小康社会、实现可持续发展的有效途径。本文在广泛研究国内外生态城市理论与实践的基础上,完善了生念城市的概念,认为生态城市是结构合理、功能完善、经济高效、环境宜人、社会和谐的城市。本研究应用生态经济学、系统工程学、系统生态学等多学科理论与技术,采取定性分析与定量分析相结合的方法,确定了适宜包头生态城市建设的目标、途径、方法和措施。 本文第一章、第二章和第三章从理论上分析探讨了生态城市的内涵和特征,生态城市建设的原理和方法,城市建设生态化的过程和措施,明确了生态城市的概念和目标。第四章根据生态城市的建设需求,系统分析了包头市经济、环境、社会发展现状,明确了包头市建设生态城市存在的问题和差距,确定了生态城市系统优化的总体思路和方法,构建了城市经济、环境、社会复合系统的认知与优化概念模型及其相应的数学模型,在对系统进行现状评价、需求分析和各变量关联识别的基础上,建立了系列应用模型。同时,进一步明确了动力因素和制约因素,其中TSP、SO2、COD等主要污染物的环境容量以及教育与环境建设投入的不足,是制约包头生态城市建设的主要因素。第五章对景观空间结构和功能区布局进行了优化调整,将包头两组团结构优化为三组团结构,分六个功能区进行产业布局。增加并合理布设了绿地、道路、体育及公建用地,拓展优化了城市发展空间,为城市的提质扩容以及经济、环境和社会和谐提供了规划依据。第六章选择水环境污染物预测分析的高斯模式,利用Ⅰ131示踪实验数据,采用逐步逼近法模拟识别了模式参数,建立了应用模型,为水环境质量分析、水环境影响评价、水污染物总量控制、产业结构调整提供了基础工具。并利用该模型,分析确定了各功能区主要水环境容量水平。结果表明,包头段主要污染物已没有容量空间。因此,污水的深度处理和资源化利用,成为包头水环境治理的迫切需要。第七章选择国家环保局推荐的宁波空气污染物预测分析模式,在全面系统的污染源、环境质量和污染气象指标体系分析的基础上,应用计算机多变量模拟分析叠代法进行了参数识别。经检验这一模式完全符合包头空气污染扩散规律,为包头空气污染物扩散规律研究、空气环境影响评价、污染物总量控制、功能区优化和产业结构优化升级提供了实用工具。创建了容量优化模型,进行了多区域、多目标模拟研究,优化了城市功能分区和各主要污染物的容量资源分配——达到分区合理化和容量最大化。第八章根据市场需求、技术经济、产业现状、比较优势和资源环境支撑的分析研究,构筑了九大优势产业集群,并就产业结构优化及其污染物排放进行了定量分析。第九章在前几章对制约要素、空间布局、产业集群、经济需求、决策变量的边界和约束条件研究确定的基础上,应用创建的多目标决策系统优化模型,模拟确定了包头生态城市建设的目标和产业结构优化方案,使经济、环境、社会的快速、协调和可持续发展成为可能。
论文目录:
摘要
绪论
1.1 生态城市的概念和内涵
1.1.1 生态城市的概念
1.1.2 生态城市的内涵
1.2 生态城市的特点
1.2.1 整体性与复合性
1.2.2 和谐性与藕动性
1.2.3 高效性与内源性
1.2.4 可持续性与协调性
1.2.5 均衡性与安全性
1.2.6 区域性与开放性
1.3 生态城市的测度
1.3.1 生态城市与可持续城市
1.3.2 生态城市的评判标准
1.3.3 生态城市的测度指标
2 生态城市国内外研究进展
2.1 生态城市思想的发展历程
2.2 生态城市理论研究概述
2.2.1 国外生态城市的理论研究
2.2.2 国内生态城市基本理论的研究
2.3 生态城市模式的概念构架
2.4 生态城市建设的实践进展
2.5 生态城市研究的现状评析
3 生态城市建设的理论与方法
3.1 生态城市建设的基本原理
3.1.1 产业结构与生态城市建设
3.1.2 土地利用结构与生态城市建设
3.1.3 空间格局与生态城市建设
3.2 生态城市建设的理论基础
3.2.1 区域生态规划理论
3.2.2 城市生态经济学理论
3.2.3 可持续发展理论
3.3 生态城市建设过程
3.3.1 生态化道路的选择
3.3.2 人类社会发展的生态化过程
3.3.3 城市的生态化过程
3.3.4 生态城市规划建设的一般过程
3.4 生态城市规划建设的主要内容
3.4.1 生态功能区划
3.4.2 生态景观空间调控
3.4.3 生态经济体系建设
3.4.4 资源和生态环境支撑体系建设
3.4.5 生态社会体系建设
3.5 生态城市建设的措施与方法
3.5.1 生态城市建设的一般措施
3.5.2 生态城市的设计方法——系统生态仿真法
3.5.3 生态城市的建设方法——系统生态学方法
3.5.4 生态城市的分析方法——系统生态模型
3.6 生态城市建设指标
3.7 生态城市建设目标
4 包头生态城市建设模式的研究
4.1 包头市概况
4.1.1 地理位置
4.1.2 自然环境与资源
4.1.3 社会经济简介
4.1.4 历史沿革
4.2 包头生态城市建设的目标年及指标体系
4.3 包头生态城市建设系统优化模型的建立
4.3.1 概念模型
4.3.2 概念模型的数学表达及变量设计
4.4 经济发展现状及需求分析
4.4.1 区位与经济发展战略定位
4.4.2 经济发展的现状与差距
4.4.3 经济发展的目标
4.4.4 产业结构
4.4.4.1 产业概况
4.4.4.2 产业特征及存在问题
4.5 环境保护现状及需求分析
4.5.1 城市水环境现状及需求分析
4.5.2 空气环境现状及需求分析
4.5.3 声环境现状及需求分析
4.5.4 固体废弃物现状及需求分析
4.5.5 城市绿化建设及需求分析
4.5.6 生态环境建设的实施
4.6 社会进步水平及需求分析
4.6.1 城市气化、热化建设需求分析
4.6.2 城市道路建设需求分析
4.6.3 城市化水平需求分析
4.6.4 城市收入水平需求分析
4.6.5 城市教育科技需求分析
4.7 城乡统筹发展与自然生态环境保护
4.8 系统优化模型结构的优化
4.9 包头城市建设生态化的途径
5 包头城市空间结构优化
5.1 城市空间特征和拓展过程
5.2 未来发展城市空间需求
5.2.1 可建设用地评估
5.2.2 建设用地需求
5.2.3 包头城市空间结构优化
6 水体主要污染物环境容量研究
6.1 包头市水环境状况及变化趋势
6.1.1 包头市水环境现状
6.1.2 包头市水环境变化趋势
6.1.3 地表水环境质量评价
6.1.4 工业废水排放分布及评价
6.2 水体水质模式的选择、参数识别及模型的验证
6.2.1 设计条件
6.2.2 主要污染物的确定
6.2.3 设计正常污染物入黄条件
6.2.4 设计水质背景值和目标值
6.2.5 水质模型的概化求解
6.3 水质模型的参数识别
6.3.1 混合扩散参数ε_x和ε_y的确定
6.3.2 K_1、Kn的确定
6.3.3 K_2和Os的确定
6.4 模型的验证
6.4.1 河段的选择和坐标确定
6.4.2 数据基础
6.4.3 拟合结果分析
6.5 研究河段的水质模拟分析
6.5.1 溶解氧模拟分析
6.5.2 现状污染物入黄条件下控制断面的影响评价
6.6 主要污染物水环境容量的分析确定
6.6.1 概念及原则
6.6.2 化学需氧量容量计算
6.6.3 生化需氧量、氰和氟的容量推求
7 空气主要污染物环境容量研究
7.1 包头市城市大气环境及变化趋势
7.1.1 包头市城市能源结构及变化趋势
7.1.2 大气环境质量及变化趋势
7.2 主要污染物确定
7.2.1 主要污染物分析
7.2.2 污染源分析
7.3 大气环境容量模式的选择
7.3.1 包头市气象条件确定
7.3.2 模式研究目的
7.3.3 多源模式研究工作程序(见图7-3-10)
7.3.4 控制区网格化及控制点
7.3.5 模式基本公式
7.4 大气环境模式参数的识别、模式验证
7.4.1 参数的识别
7.4.2 模式的验证
7.5 包头市大气污染现状模拟及结果分析
7.5.1 包头市大气污染源对各关心点采暖期、非采暖期的贡献
7.5.2 不同用途的污染源对各关心点采暖期、非采暖期的贡献
7.5.3 不同高度污染源对各关心点采暖期、非采暖期的贡献
7.5.4 重点污染源对各关心点采暖期、非采暖期的贡献
7.5.5 不同功能区域对各关心点采暖期、非采暖期的贡献
7.5.6 不同行业对各关心点采暖期、非采暖期的贡献
7.5.7 包头市建成区二氧化硫超标原因分析
7.6 包头市二氧化硫污染控制对策及总量变化分析
7.6.1 工业污染控制对策及工业区总量变化分析
7.6.2 建成区污染控制对策及总量变化分析
7.7 包头市大气环境容量的分析确定
7.7.1 环境质量目标值和控制点
7.7.2 环境容量优化
7.7.4 综合治理建议
8 工业产业结构的调整优化
8.1 包头工业产业发展历程回顾
8.2 工业经济增长与资源环境的关系分析
8.3 产业发展重点及方向
8.3.1 优势产业
8.3.2 包头市优势产业未来发展的宏观经济环境条件
8.3.3 包头市潜力产业发展重点
8.4 产业结构调整和优化
8.4.1 现有优势产业调整改造和优化升级
8.4.2 发展潜力优势产业
9 包头经济、环境、社会复合系统的优化
9.1 复合系统优化的主体模型
9.2 经济增长目标及财政支出结构优化
9.3 环境容量(质量)的优化
9.3.1 布局优化
9.3.2 源强输入与环境质量响应关系
9.3.3 现状条件下污染源治理的环境效果模拟分析
9.3.4 环境容量的优化
9.4 经济、环境、社会复合系统的优化
10 结论
参考文献
致谢
作者简介
发布时间: 2005-07-18
参考文献
- [1].生态旅游城市建设研究[D]. 夏友照.吉林农业大学2011