基于图论法对城市水系连通性评价及优化

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城市扩张让许多原始的河道和湖泊变成了城市的一部分,建设不合理使得原本连通的水系被隔断,修复城市区域内水系连通性是建设海绵城市的重要内容,取得了显著的生态效益、社会效益和经济效益。本次研究基于景观生态学中“点—边”数量关系建立水系环度(α)、节点连接率(β)和网络连通度(γ)三种水系连通性评价指标,将南昌市水系依照一定的规则绘制出南昌市水系“节点—廊道”有向图,并以城市湖水体引流化污为切入点来优化城市水系连通性。研究表明:(1)南昌市主城区的水系廊道空间分布不均匀,湖节点与其他水系节点连接的廊道少;(2)在水系格局方面,南昌市主城区河流频率(Rf)为0.1条/km,河网密度(Dr)为0.33km/km~2,水面率为12.38%;在水系连通方面,南昌市主城区水系环度(α)为0.12,节点连接率(β)为2.42,网络连接度(γ)为0.41,水系连通性达到“中”等标准;(3)通过MIKE对湖节点模拟结果显示:对于条带形湖节点优先采用倒三角形布置、矩形布置和线形布置,尽量避免的十字形廊道布置;对于类圆形湖节点优先采用三角形布置、倒三角形布置和矩阵布置,应避免线形布置和十字形布置;(4)南昌市主城区水系连通性经优化后水系环度(α)比现状提高75%,节点连接率(β)比现状提高14.88%,网络连接度(γ)比现状提高14.63%,优化后水系连通性从“中”等变成“良”等标准。对南昌市主城区城市水系连通性进行优化后,节点、廊道空间布置合理,紧疏有致,不仅能增加水系纳污化污能力,还能增加调蓄水量、水生态景观面积,为城市建设美丽的水系空间结构提供了理论依据。
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