基于系统动力学的区域规划环境影响评价 ——以上海市宝山区为例

论文摘要

随着城市化步伐的加快,资源与环境成为我国城市进一步发展的制约因素,不少城市资源难以为继,环境不堪重负,而这些问题都与城市总体规划密切相关。因此,需要从资源综合利用、环境保护、经济可持续发展等方面充分论证城市总体规划的合理性,并针对城市发展自身的特点,提出合理的优化建议,用以指导规划的实施,即对城市总体规划开展环境影响评价。然而,规划环境评价在我国还属一个比较新的领域,相关的理论方法和应用研究尚处于起步阶段。建设项目环境影响评价,多偏重于对点的控制,缺乏对区域环境总体承载能力评估环节,无从确定区域的环境承载能力和承载水平,对城市总体规划的大范围、长时间的累积环境影响难以做出准确的评估。在规划实施过程中的环境影响具有长时效、多层次、高阶非线性、动态性、自组织性等特征,难以用一般的数学方法对其进行量化描述和分析。这就需要采用一种既有宏观决策能力和着眼于系统整体结构,又能把握其动态发展的系统分析方法,而系统动力学在此方面具有不可比拟的优势。在长江三角洲城市群一体化发展的新形势下,上海市城市空间发展战略重心由中心城向郊区转移,宝山逐渐成为上海中心城人口、产业、功能的主要疏解方向,在这个转移过程中,需及时的对编制规划做出合理性评价,以适应“规划早、变化快”的城市发展现状。因此本文结合上海市宝山区环保局《宝山区区域规划环境影响评价》项目进行选题,在对宝山区社会经济、自然生态、资源能源状况及各综合规划、专项规划编制与实施情况进行全面分析的基础上,将宝山区复杂系统分为人口、经济、资源和环境四个子系统,建立系统动力学数学模型。运用实际数据对该模型进行模型验正,在验证了模型的有效性之后,设定了发展情景。在情景分析过程中,有针对性地改变规划模型不合理的变量,对规划方案进行优化。从实现社会、经济、人口、资源、环境的全面协调与可持续发展的角度,为宝山区“十二五”规划编制提供科学依据。通过研究主要获得以下结论:(1)《宝山区“十二五”发展规划》与《长三角地区区域规划》、《上海城市总体规划》等各级规划在区域定位、产业结构及空间布局上的发展方向相符。(2)宝山区火电发电可以实现自给自足,地表水资源较充沛,城市建设用地及生态用地成为限制人口增长的主要制约因素。根据国际大都市的发展经验,基于人口密度测算出的适宜人口规模为205万人,而《宝山区“十二五”发展规划》中设定的250万人(2020年)的发展规模远超过宝山区资源承载力水平。(3)通过对系统动力学模型情景模拟,显示出《规划》在工业土地的土地产出效率,在节水及排水管网建设等方面作用显著。突出的矛盾为过快的经济、人口增长对资源与环境的压力大,应寻找合适的经济发展节奏以满足社会转型的需求。另外,应加强对工业节能、居民节水、生活垃圾减排这三方面目标的优化。基于此,本文提出了调整方案,以优化《宝山区“十二五”发展规划》,实现宝山区区域社会经济规划与环境保护目标有机结合。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 规划环境影响评价研究进展
• 1.2.2 规划环境影响评价中承载力表征方法
• 1.2.3 规划环境影响评价中承载力评价方法——系统动力学的研究概况
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究路线
• 第二章 宝山区概况及《宝山区“十二五”发展规划》
• 2.1 宝山区发展概况
• 2.1.1 人口与城市化发展
• 2.1.2 经济发展
• 2.2 规划概况及综合分析
• 2.2.1 《规划》总体发展目标
• 2.2.2 《规划》发展规模
• 2.2.3 《规划》用地规模及空间布置
• 2.3 《规划》与其它政策规划的相容性分析
• 2.3.1 区域定位
• 2.3.2 产业结构
• 2.3.3 空间布局
• 第三章 以资源可承载的人口数量表征城市生态承载力
• 3.1 能源角度测算
• 3.1.1 宝山区电力能源自供给总量
• 3.1.2 居民能源消费
• 3.1.3 能源角度人口规模测算
• 3.2 水资源角度测算
• 3.2.1 水资源总量
• 3.2.2 用水结构及用水效率
• 3.2.3 节水潜力分析
• 3.2.4 水资源角度人口规模测算
• 3.3 土地资源角度测算
• 3.3.1 建设用地角度测算
• 3.3.2 生态用地角度测算
• 3.4 本章小结
• 第四章 宝山区规划发展系统动力学模型
• 4.1 系统动力学模型系统边界及指标体系
• 4.2 模型各子系统建模主要因果路线
• 4.2.1 人口子系统
• 4.2.2 经济子系统
• 4.2.3 资源子系统
• 4.2.4 环境子系统
• 4.3 系统建模
• 4.3.1 人口子系统
• 4.3.2 经济子系统
• 4.3.3 资源子系统
• 4.3.4 环境子系统
• 4.4 本章小结
• 第五章《规划》的仿真与情境预测
• 5.1 方案设计
• 5.2 模型运行的稳定性检验
• 5.3 方案仿真运行及结果分析
• 5.3.1 人口与经济系统
• 5.3.2 资源系统
• 5.3.3 环境系统
• 5.4 《规划》调整方案分析
• 5.4.1 经济发展
• 5.4.2 资源消耗
• 5.4.3 环境污染
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 附录1 模型数据
• 附录2 灰色GM（1,1）预测模型
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表或已录用的文章