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1、城市用地布局与水环境互动发展研究,南方丘陵地区城市实践,刘博，梁秋燕，许乙青,摘要： 城市发展在经历了农业文明和工业文明之后进入生态文明时期，开始深刻反思城市和自然生态环境 之间的协调发展问题。南方丘陵地区是我国城市化发展最快、生态矛盾问题最突出的区域，水环境是其城 市发展的资源利用优势要素，城市空间布局应尽可能注重与水环境的互动，关注水环境在不同功能用地如 何更好地发挥生态功能的溢出价值。系统梳理了城市发展演变过程中和水环境互动的关系，选取湖南地区 的湘江流域、资水流域、沅江流域、洞庭湖流域和醴水流域沿岸的 13 个城市的城市用地规划布局结构，分 析城市各类用地的“亲水性”特征，旨在对城市在
2、利用自然水环境时发挥生态效益给到有效的用地布局建 议。,关键词：水环境,城市用地布局,南方丘陵,生态文明,1 引言,“依山而建，逐水而居”是中国古代城市发展建设最具代表性的模式，而水源自天、 异乎地的特征让城市建设离不开水资源环境的功能导向。即使在追求最大利益化的城市 经济发展的工业革命时期，面对空间拥挤、环境污染、瘟疫流行等问题，不乏社会改良 思想家探索理想的城市发展模型，积极探索如何协调社会经济快速发展过程中产生的城 市空间、城市问题。生态城市、可持续发展等理念的提出提醒着人类关注生态危机和自 然保护的重要性。中国在 1990 年代以后开始大规模推进工业化和城镇化，大量的农业人 口进入城市
3、居住就业，“先污染后治理”发展模式普遍存在，即使在水资源环境丰富的 南方丘陵地区，城市内涝、洪泛、水污染等“水问题”也阻碍着城市的进一步发展。党 的十八大明确全面落实经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设五位 一体总体布局要求；党的十九大进一步提出加快生态文明体制改革，推进绿色发展，表 明城市转型发展需要关注生态环境的建设，探索城市空间布局中有关水环境如何更好地 处理和营造，将有重要的生态意义。,南方丘陵地区分布于我国的辽东、山东、江南、闽浙、两广等地，面积约占我国的 国土面积的十分之一，同时也是我国城市化发展最快、生态矛盾问题最突出的区域。国 内众多学者也开始关注丘陵城市空间布
4、局的特征，何洁（2006）探索不同坡度下的居住 区、公共建筑的空间特征，许鹏程（2009）提出集约性、多样性、动态性的开发原则指 引景观风貌保护，欧阳婕（2013）提出按照流域划分空间单元以达到保护水环境的目的， 谢映（2013）初步提出城市自然结构和社会结构存在耦合发展关系，刘群 等（2016）认 为“山水城市”的建设要协调山水和城市的生态、景观和文化关系。水环境是南方丘陵,城市发展的资源利用优势要素，城市空间布局应尽可能注重与水环境的互动，关注水环 境在不同功能用地如何更有效发挥生态功能的溢出价值。,本文结合“城市用地布局”和“水环境”是一个新的尝试，城市生态转型发展需要 在空间布局得到有
5、效的落实和指引，尝试新的视角和方法，在一定程度上可有助于丰富 生态文明建设的规划实践。,2 丘陵城市发展和自然要素发展关系,2.1 自然要素在城市空间的作用,城市是一个政治、经济、社会和生态在一定地域中相互影响的复杂统一体，城市空 间的发展是有多种推动力和阻碍力混合影响下共同作用的，主要分为自然、社会、经济 因、城市基础设施建设、政治等五类因素。社会因素主要包括城市人口构成、社会制度、 政策导向、宗教信仰和风俗习惯等非物质的、基于社会群体的影响因素；社会因素是主 观的，是社会群体生活在观念形态上的反应；经济因素主要包括城市经济产业结构、经 济发展状况、基础设施建设状况；自然因素主要包括气候特征
6、、水系条件、地质条件、 地形条件等，由于社会、经济和文化因素在城市产生初期均未形成一定的规模，而自然 条件早已演化成熟，所以自然因素在城市形成的初期对城市空间的影响巨大，决定了城 市早期的基本雏形。,图 1 空间发展影响因素,图片来源：自绘,稳定的自然本地资源支撑城市系统要素的拓展，无论是软性的社会干预和硬性的经济技 术改造都无法离开自然要素保障城市空间健康的发展。城市是一个需要自然生态系统支撑的 “寄生系统”，在过去由于技术跃迁让人类一度认为“人定胜天”，无视城市发展规律和自然 规律造成城市问题比比皆是。自然因素是自然对城市空间发展的支撑和限制，经济、社会和 政治可以说是城市本身对城市发展在
7、空间尺度上的推力，城市发展无法改变自然但可以适应 和改善自然，实现城市内作用力与外作用力的高度一致。但人为因素的能动性逐渐成为主导 地位，并在城市空间自发展具有促进和修正的能动作用。在丘陵城市的自然因素中，自然水 系是最为重要的要素之一，引导人为因素和空间自发展围绕并适应自然因素，在正确的价值,观下朝着有利的方向发展，是丘陵城市空间发展的理想动力模式。,图 2 影响要素关系图,图片来源：自绘,2.2 自然要素与城市空间发展历程,复杂密集的水系是南方丘陵地区的生态特征，在城市的演变过程中，自然水系影响并引 导着城市空间的发展。其基本水文特征、地域水文特征为城市的形成和发展创造出多种可能。 在城市
8、产生之前，自然水系为人类的生存提供了水资源和滨水土地资源，早期的聚居点选择 在滨水区；城市产生后，水上交通的发展促进了物资运输、物资交换，沿着水系，城市空间 拓展；工业革命后，水系成为城市工厂区的蔓延集中区，滨水区成为城市产业中心、污染处 理中心、交通中心；在现代，自然水系成为城市公共活动和生态中心。在自然水系与城市关 系不断变迁过程中，城市的用地形态、用地结构、空间组织等方面也在同步发展。 2.2.1 依赖自然水系阶段,早期的城市选址都在交通便捷、水源充足、用地平坦、农业资源优良的地区，四大文明 古国早期的起源地都邻近自然水系。管子对城市选址的要求是“高毋近阜而水用足，低毋近 水而沟防省”，
9、这也说明了早期丘陵地区城市选址核心原则：选择地形平坦的地区，要靠近 水源地。在丘陵地区，这些优势条件主要出现在丘陵谷地、临水的一级或二级台地区，多分 布在自然水系的中下游，这些区域属于河谷发育的中间时期，河道曲折，表现为多种形态。 由于改造水系的能力有限，早期丘陵城市与自然水系的关系是自然水系决定了城市的发展形 态和发展方向，城市用地需要适应自然水系格局。“谷底溪、谷地田、山脚居、山顶林”是 南方丘陵地区早期形成的特色人居环境，吊脚楼等建筑形式也是居住建筑适应自然水系的结 果。总之，在依赖水系阶段，技术的限制迫使人类适应自然水系。,图 3 城市位于一级台阶发展示意 图片来源：自绘,2.2.2
10、改造自然水系阶段,商品与市场的发展促进了水运交通的繁荣，临水地区因为水运对外边界，聚集大量商品 的交易，在通航河道的主要口岸、河道的交汇区，经常出现大规模的商业区。便捷的交通促 进了手工业、早期交通业和仓储业的发展，也促进了经济和文化的多元交流，匹兹堡、辛辛 那提、苏州、南京、巴塞罗那等以滨水贸易发展扩大。对自然水系的高度改造也导致了城市 与水系关系由紧密向疏离转变。城市对自然水系的利用深度逐渐加强，大量的工业用地和仓 储用地沿着城市主要水文节点和水系廊道建立，形成了连绵的工业带，自然水系成为工厂污 水的主要排放渠道和运输通道，这也导致了水系的污染和生态破坏。,2.2.3 脱离自然水系阶段,快
11、速城市化促使城市用地和人口的爆炸式增长，技术的进步使人类改造自然的能力成 熟，丘陵城市经过若干年的发展，周边比较好的用地往往早已用完，城市要进一步发展要么 占用耕地甚至基本农田，要么往比较高的、坡度较陡的丘陵山地方向发展，城市急需突破自 然屏障向新的集中用地发展。人类几千年在平原上或者丘陵较平坦的谷地建设城市的经验， 容易套用建设平远城市的成功经验到复杂地形的丘陵地区。随着生产力的提高，人类改造自 然的能力越来越强，丘陵地形很多时候被推平，丘陵地形的消失直接导致丘陵水系改变，水 系格局中的支流和“隐性”结构消失，部分干流断流甚至干涸，河流的连贯性严重降低；滨 水工业区规模越来越大，污水排放量逐
12、渐超过自然水系的自净能力，水污染严重，水系成了 城市发展的阴暗面，人类不愿涉足；水系的结构和生态的破坏导致水系基本功能的减弱，水 系不再能正常解决城市给水、排水、生态调节、交通等基本功能，城市的发展遇到了前所未 有的“瓶颈”。,图 4 城市向河岸较陡处发展示意 图片来源：自绘,2.2.4 协调自然水系阶段,城市问题对城市的负面影响迫使人们开始反思城市用地的发展方式，随着环保意识的加 强，人与自然协调可持续发展逐渐成为共识。“城市病”的集中爆发迫使人们开始反思城市,与自然水系的关系，逐渐意识到缺少了生态的支撑，再先进的技术也无法保证城市可持续的 发展。工业的衰退和第三产业的崛起，造成传统的造纸、
13、纺织、钢铁、化工等有严重污染重 工业逐渐转型优化并搬离滨水区。人类活动的中心开始向优势区位、便捷交通和优美景观的 区域发展。自然水系作为城市空间中公共空间最开阔、人与自然最紧密的接触区、生物多样 性最复杂的区域，其景观功能、生态功能和经济功能都是城市其他区域无法比拟的，高强度 开发的城市生活环境导致居民开始重新注重利用水域开放空间。,3 引入水环境利用到城市用地布局优化,3.1 水系与用地结构关联性的探索,为了明确城市用地结构与自然水系存在一定关联性，选取湖南省湘江流域、资水流域、 沅江流域、洞庭湖流域和醴水流域，通过对五条流域水系与城市的梳理，筛选出选址邻近每 条流域主干径流上的共计 13
14、个城市作为研究样本（见表 1）。 表 1 筛选城市所在流域,流域名称 湘江流域 资水流域 沅江流域 洞庭湖流域 醴水流域,筛选城市,长沙、湘潭、株洲、衡阳、永州、郴州、娄底,益阳、邵阳 常德、怀化 岳阳,张家界,根据各城市 20102030 版的城市总体规划基础资料汇编，整理处 13 个城市在 2014 年 的城市用地结构比例关系（分类标准以大类为准，具体参照城市用地分类与规划建设用地 标准 GB137-90），同时横向对比各类用地与非建设用地中水域用地的关系，见表 2。 表 2 各城市用地比例,居住类用 公共服务设 工业用地 城市绿地 道路交通设 水 域 面 积 城市名称,地（%） 31.0
15、 28.3 31.7 33.9 32.9 37.8 31.1 26.3 32.5,施用地（%） （%）,（%）,施用地（%） 比例（%）,长沙 株洲 湘潭 衡阳 郴州 岳阳 邵阳 娄底 常德,19.5 17.1 16.2 19.4 17.9 14.1 16.1 17.5 16.8,11.0,14.7,18.4 17.9 18.6 14.8 16.6 13.1 14.7 16.7 18.9,3.04 2.27 1.77 2.61 1.74 10.62 1.09 1.31 2.46,19.1 24.3 12.2 13.7 20.5 17.9 21.6 14.4,10.6 16.7 15.4 13.
16、4 14.1 14.2 12.9 12.5,怀化 益阳,35.9 25.5 25.1 28.8 30.8 25-35,19.1 16.4 26.3 21.6 18.3 8-20,2.4 22.5 3.2,18.4 13.2 27.4 12.7 15.1 10-15,15.8 18.1 18.3 16.8 16.8 10-25,2.03 2.24 5.63 3.07 3.13 ,张家界 永州,14.6 15.2 15-25,平均值 国家标准,通过对湖南省 13 个地级城市的用地比例结构的研究发现，丘陵城市在城市建设用地结 构上与国家城市平均值有较大差异，丘陵城市在公共服务设施用地、城市绿地、交通用地方 面大大超出国家的平均标准；相反，工业用地远低于国家的平均值，说明湖南省地级城市整 体功能以综合服务为主，产业结构转型明确，同时也说明，在生态规划理念深入人心的背景 下，市民认为服型城市更适合于未来的发展趋势。,图 5 湖南 13 个城市的规划用地比例,通过将 13 个城市各类用地比例的变化分别与水域面积的比例变化趋势相对比，发现居 住用地、公共服务设施用地与水域用地的变化趋
