姚圩琴 應(yīng) 君

(浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 臨安 311300)

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杭州主城區(qū)潛在通風(fēng)廊道研究

姚圩琴 應(yīng) 君

(浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 臨安 311300)

基于德國(guó)城市通風(fēng)廊道的構(gòu)建理論，分析了杭州主城區(qū)風(fēng)環(huán)境基本特征，根據(jù)杭州綠地系統(tǒng)規(guī)劃內(nèi)容和2015年主城區(qū)地表溫度反演圖，確定了杭州主城區(qū)通風(fēng)廊道的補(bǔ)償空間和作用空間，構(gòu)建主城區(qū)內(nèi)“三橫兩縱”五條潛在通風(fēng)廊道,緩解了城市熱島效應(yīng)和空氣污染問(wèn)題。

潛在通風(fēng)廊道，作用空間，補(bǔ)償空間，綠地系統(tǒng)規(guī)劃

0 引言

近年來(lái)，城市規(guī)劃者有意向?qū)⒔紖^(qū)的新鮮空氣和冷空氣引入城市中，來(lái)緩解城市熱島效應(yīng)和空氣污染加重的現(xiàn)狀。德國(guó)在城市通風(fēng)廊道建設(shè)方面已經(jīng)具有比較相對(duì)成熟的理論和具體實(shí)踐，并在土地利用規(guī)劃和城市規(guī)劃中編入城市通風(fēng)廊道規(guī)劃作為建設(shè)指導(dǎo)規(guī)劃[1]。我國(guó)的城市通風(fēng)廊道研究還處于不斷摸索中，多借鑒德國(guó)通風(fēng)廊道體系構(gòu)建方法，目前北京、上海、武漢、南京、合肥等城市已經(jīng)開展了城市通風(fēng)廊道的研究工作，并取得一定的成果。

杭州近年來(lái)高溫災(zāi)害頻出，霧霾天數(shù)與日俱增。在2016年公布的中國(guó)十大火爐城市名單中，杭州位居第三名，成為“新四大火爐”城市之一[2]。杭州國(guó)家基準(zhǔn)氣候站的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，杭州的霧霾天數(shù)在不斷增加，僅2013年前十個(gè)月的霧霾天數(shù)已經(jīng)達(dá)到209 d，全城2/3的天氣為霧霾天[3]，杭州建設(shè)通風(fēng)廊道迫在眉睫。

1 研究區(qū)概況

杭州市位于長(zhǎng)江三角洲的南面、浙江省北部，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季常伴隨著高溫雨，冬季則溫和少雨，光照充足、雨熱同季、四季分明。本文研究的范圍是杭州的主城區(qū)，包括西湖區(qū)、上城區(qū)、下城區(qū)、拱墅區(qū)、江干區(qū)5個(gè)區(qū)域，整體地勢(shì)自西南向東北逐漸降低，西南面為丘陵地帶，東北則為平原地區(qū)。

2 研究方法

2.1 城市通風(fēng)廊道構(gòu)建理論

根據(jù)德國(guó)學(xué)者Kress提出針對(duì)不同下墊面氣候功能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將通風(fēng)廊道體系分為作用空間(wirkungsraum)、補(bǔ)償空間(ausgleichscraum)和空氣引導(dǎo)通道(lufteitbahn)[4,5]。補(bǔ)償空間為城市的山林、湖泊、大型公園綠地等綠色開放空間，作用空間為建筑密度大、人口密集的區(qū)域，是城市熱島效應(yīng)最強(qiáng)的區(qū)域。如圖1所示，補(bǔ)償空間產(chǎn)生的冷空氣在主導(dǎo)風(fēng)的作用下通過(guò)空氣引導(dǎo)通道進(jìn)入到作用空間，促進(jìn)作用空間的熱氣流上升并向毗鄰的補(bǔ)償空間疏散，有效緩解熱島效應(yīng)，而對(duì)于空氣污染比較嚴(yán)重的區(qū)域，在主導(dǎo)風(fēng)的作用下，可以疏散空氣污染物。

2.2 補(bǔ)償空間與作用空間的確定方法概述

根據(jù)補(bǔ)償空間與作用空間地表覆蓋物不同，最顯著的表征為地表溫度的差異。補(bǔ)償空間為冷空氣生成區(qū)，因此表現(xiàn)為低溫區(qū)；作用空間由于產(chǎn)熱能力強(qiáng)表現(xiàn)為城市的高溫區(qū)。根據(jù)杭州市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的內(nèi)容，結(jié)合2015年主城區(qū)地表溫度反演圖[6]中的低溫顯示區(qū)域和高溫顯示區(qū)域，最終確定城市的補(bǔ)償空間與作用空間位置。

3 杭州主城區(qū)潛在通風(fēng)廊道構(gòu)建

3.1 杭州主城區(qū)風(fēng)環(huán)境特征分析

從杭州市風(fēng)向頻率玫瑰圖可以看出，主導(dǎo)風(fēng)向有三個(gè)，即南西南風(fēng)(12%)、西北風(fēng)(10%)和北西北風(fēng)(9%)，而夏季的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟衔髂巷L(fēng)，平均風(fēng)速為2.14 m/s，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸蔽鞅憋L(fēng)，平均風(fēng)速為2.08 m/s[6]。

2005年—2015年杭州市風(fēng)向頻率如圖2所示。

由于不同地區(qū)下墊面粗糙度不同，風(fēng)的流動(dòng)速度會(huì)存在差異，風(fēng)向也會(huì)隨著周邊障礙物的不同而發(fā)生改變。因此通過(guò)引入2014年主城區(qū)內(nèi)13個(gè)自由氣象站點(diǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果[6]，主城區(qū)內(nèi)夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)、西北風(fēng)和西南風(fēng)。綜合考慮杭州整體盛行風(fēng)向，最終確定主城區(qū)內(nèi)夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)向和西南風(fēng)向，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)向、西北風(fēng)向和西南風(fēng)向。

3.2 杭州綠地系統(tǒng)規(guī)劃

根據(jù)《杭州市綠地系統(tǒng)規(guī)劃(2007—2020年)》，主城區(qū)空間結(jié)構(gòu)為“一圈、兩軸、六條生態(tài)帶”。

“一圈”——環(huán)城高速綠化帶。

“兩軸”——錢塘江生態(tài)軸和京杭運(yùn)河綠化開敞軸。

“六條生態(tài)帶”——即西北部、西南部、南部、東南部、東部、北部六條生態(tài)帶。對(duì)主城區(qū)生態(tài)環(huán)境有直接保護(hù)作用的三條生態(tài)帶分別為西南、西北和北部生態(tài)帶。其中西北部生態(tài)帶串聯(lián)徑山風(fēng)景區(qū)—北湖和南湖滯洪區(qū)—閑林郊野公園和西溪濕地公園。北部生態(tài)帶：超山風(fēng)景區(qū)—半山、皋亭山、黃鶴山風(fēng)景區(qū)—彭埠交通生態(tài)走廊。西南部生態(tài)帶則串聯(lián)靈山—龍塢—午潮山自然風(fēng)景區(qū)—西湖風(fēng)景名勝區(qū)，保護(hù)主城區(qū)西南部的生態(tài)環(huán)境。這三條生態(tài)帶的規(guī)劃對(duì)主城區(qū)構(gòu)建潛在通風(fēng)廊道具有積極作用。

3.3 杭州主城區(qū)內(nèi)補(bǔ)償空間與作用空間

3.3.1 補(bǔ)償空間

根據(jù)補(bǔ)償空間作用效果的不同分為冷空氣生成區(qū)的補(bǔ)償空間以及緩解周邊熱環(huán)境的熱補(bǔ)償空間兩大類[4]，從空間形態(tài)上分為補(bǔ)償空間點(diǎn)和補(bǔ)償空間帶。通過(guò)上述分析最終確定主城區(qū)內(nèi)8個(gè)冷空氣生成區(qū)和23個(gè)熱補(bǔ)償空間，具體內(nèi)容如表1所示。

3.3.2 作用空間

根據(jù)杭州主城區(qū)地表溫度反演圖中顯示的高溫區(qū)域，確定主城區(qū)內(nèi)的作用空間位置。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，主城區(qū)內(nèi)的作用空間共計(jì)13個(gè)。以A1～A13表示：

A1—杭州北部軟件園及周邊工廠區(qū);A2—和城廣場(chǎng)及周邊工業(yè)區(qū);A3—文二路兩側(cè)高密度居住區(qū);A4—武林廣場(chǎng)及周邊地區(qū);A5—杭州汽車南站地區(qū);A6—四季青及周邊地區(qū);A7—煉鐵路周邊鋼鐵生產(chǎn)區(qū);A8—中國(guó)鐵建國(guó)際城及其北側(cè)工廠區(qū);A9—打鐵關(guān)地區(qū);A10—杭州經(jīng)緯國(guó)際創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園及周邊商務(wù)辦公區(qū);A11—杭州人民印刷廠及周邊廠區(qū);A12—杭州木材交易市場(chǎng)及周邊廠區(qū);A13—下沙工業(yè)園區(qū)。

表1 杭州主城區(qū)補(bǔ)償空間統(tǒng)計(jì)表

從作用空間的空間分布來(lái)看，普遍出現(xiàn)在主城區(qū)的工業(yè)園區(qū)、CBD核心區(qū)、建筑密度大的居住社區(qū)群、大型交通樞紐等地，這些地方都是高產(chǎn)熱區(qū)域，綠地建設(shè)分散，綠化覆蓋率有限，有不少地區(qū)高樓林立，空氣流通受阻。

3.4 構(gòu)建潛在通風(fēng)廊道

1)錢塘江。

錢塘江寬約1.2 km。盛行風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)時(shí)，西南面雙浦鎮(zhèn)大片的生產(chǎn)用地形成的冷空氣會(huì)隨著水流將自然風(fēng)吹向城區(qū)；盛行風(fēng)向?yàn)闁|北向時(shí)，杭州灣的冷空氣沿江流向市區(qū)擴(kuò)散。與錢塘江近垂直的河道和道路，如京杭大運(yùn)河、錢潮路、望江東路等主干道，在東南風(fēng)的作用下，引江風(fēng)入城，緩解市區(qū)的熱島效應(yīng)。

2)靈山風(fēng)景區(qū)&午潮山風(fēng)景區(qū)&龍塢風(fēng)景區(qū)&西湖風(fēng)景名勝區(qū)—濱湖公園。

主城區(qū)西部的風(fēng)景區(qū)為杭州城區(qū)提供大量的新鮮冷空氣。當(dāng)夏季盛行西南風(fēng)時(shí)，這些新鮮空氣通過(guò)西湖到達(dá)周邊的各個(gè)濱湖公園，如柳浪聞鶯公園、學(xué)士公園、涌金公園等，這些公園成為主城區(qū)的風(fēng)道口，使風(fēng)由主干道進(jìn)入市區(qū)。

3)喬司農(nóng)場(chǎng)—文津渠—錢塘江沿岸防護(hù)林。

以文津渠為依托，利用北面的喬司農(nóng)場(chǎng)和錢塘江沿岸防護(hù)林這兩個(gè)冷空氣生成區(qū)，形成西南風(fēng)(東北向)的通風(fēng)廊道，其中，文津渠的寬約35 m，兩側(cè)為材料加工廠、生產(chǎn)區(qū)、電子產(chǎn)品研發(fā)機(jī)構(gòu)等，是下沙的高溫頻發(fā)區(qū)之一，因此，通過(guò)構(gòu)建通風(fēng)道，可以緩解周邊的熱污染和空氣污染。

4)京杭大運(yùn)河。

京杭大運(yùn)河寬約100 m，由北向南經(jīng)過(guò)北郊農(nóng)田、富義倉(cāng)遺址公園、艮山運(yùn)河公園、濮家運(yùn)河公園等熱補(bǔ)償空間點(diǎn)，最終匯入錢塘江。在空氣污染頻發(fā)的冬季，北郊農(nóng)田通過(guò)西北風(fēng)，將冷空氣引入城區(qū)，驅(qū)散空氣污染物。夏季東南風(fēng)作用下，江面的冷風(fēng)由運(yùn)河進(jìn)入市區(qū)。

5)半山&皋亭山&黃鶴山風(fēng)景區(qū)—筧橋地塊—月牙湖公園—高教西公園—錢塘江交匯處。

半山是北面大型的新鮮空氣和冷空氣輸送點(diǎn)源，經(jīng)繞城高速防護(hù)林帶，與筧橋地塊、月牙湖、高教西公園相連，最終與錢塘江交匯，形成主城區(qū)東側(cè)通風(fēng)道，緩解筧橋機(jī)場(chǎng)、繞城高速、郊區(qū)工業(yè)區(qū)以及下沙部分工業(yè)區(qū)的空氣污染和熱污染。

4 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)德國(guó)城市通風(fēng)廊道構(gòu)建理論，通過(guò)杭州主城區(qū)地表溫度反演圖定性確定主城區(qū)內(nèi)的作用空間與補(bǔ)償空間，基于杭州主城區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的分析，結(jié)合杭州綠地系統(tǒng)規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容最終構(gòu)建主城區(qū)內(nèi)“三橫兩縱”五條通風(fēng)廊道。并針對(duì)每條通風(fēng)廊道提出相應(yīng)的管控措施。本文主要是定性分析杭州主城區(qū)潛在通風(fēng)廊道，還需要進(jìn)一步定量分析的科學(xué)論證。此外，對(duì)于規(guī)劃好的通風(fēng)廊道如何落實(shí)、由誰(shuí)主持、通風(fēng)效果如何檢測(cè)等方面都是城市通風(fēng)廊道需要進(jìn)一步發(fā)展的風(fēng)向。

[1] 翁清鵬,張 慧,包洪新,等.南京市通風(fēng)廊道研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2015(11)：52-53.

[2] http://www.yjbys.com/gongwuyuan/show-514675.html.

[3] 徐 淼.“等風(fēng)來(lái)”不如規(guī)劃先行：杭州風(fēng)道規(guī)劃評(píng)說(shuō)[J].中華建設(shè),2014(2)：63-64.

[4] Kress R. Regionale luftaustauschprozesse und ihre bedeeutung fur die raumliche planung[M]. Dortmund:Institut for Umweltschutz der Universitat Dortmund,1979.

[5] 劉姝宇.城市氣候研究在中德的城市規(guī)劃中的整合途徑比較研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2012.

[6] 汪 琴.城市尺度通風(fēng)廊道綜合分析及構(gòu)建方法研究[D].杭州：浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文,2016.

[7] http://www.hzplanning.gov.cn/index.aspx tabid=70aabde5-630c-4d3f-b2c3-c24ffe820037.

Research on potential ventilation corridor in the main city of Hangzhou

Yao Weiqin Ying Jun

(Zhejiang Agriculture and Forestry University, Lin’an 311300, China)

Based on the construction theory of city ventilation corridor in German, this paper analyzed the basic characteristics of wind environment in Hangzhou main city, according to green space system planning contents and 2015 main city surface temperature inversion chart, determined the compensation space and function space of ventilation corridor in the main city of Hangzhou, construction of five potential ventilation corridors of “three vertical and two horizontal” in main city, alleviated the urban heat island effect and air pollution problems.

potential ventilation corridor, action space, compensation space, green space system planning

1009-6825(2017)12-0201-03

2017-02-11

姚圩琴(1990- )，女，在讀碩士； 應(yīng) 君(1976- )，女,副教授

TU834

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