洪涝风险胁迫下登封市蓝绿基础设施网络构建研究

朱莹莹 陈 耀 马玉红 徐恩凯,3 张淑梅 张艺鸽 田国行*

(1.河南农业大学 风景园林与艺术学院,郑州450002;2.中原环保郑州设备工程科技有限公司,郑州 450002;3.河南省风景园林国际联合实验室,郑州 450002)

近年来全球气候异常,城市地区极端降雨频发,自然水循环过程的改变造成城市排水系统的高负荷运转,导致洪涝灾害频繁发生[1-2]。城市的洪涝脆弱性逐渐暴露,原先依赖管道排放的传统雨水管理系统更多被用来抵御10～20年重现期极端降雨事件,缺乏对未来更高强度降雨的应对能力,且提高管道设计标准往往时间周期长和改造费用高[3],因此一种旨在降低地表径流和增加渗透的可持续雨水管理办法引起广泛关注[4]。

可持续性雨水管理借助绿色基础设施灵活应对未来多变的洪涝灾害,强调复合自然空间的生态连通性,其具体发展过程大致分为以下2个阶段:1)概念形成阶段。日益凸显的城市水文问题促使雨洪管理方向从“降低雨水流量”转变至“保留储存、再利用”[4],以澳大利亚的“水敏城市设计(Water Sensitive Urban Design, WSUD)”为典型代表。WSUD强调将水管理纳入城市设计和建设过程中,并有效协调水生态系统的健康、雨洪管理、污染控制和城市发展的关系,通过利用储蓄和收集装置,提高对雨水径流的再利用以及地下土壤含水层的补给,最大限度地减少城市发展对周围环境的水文影响[5]。这种围绕水管理和城市空间设计思维范式的转变促进了蓝绿基础设施网络(Blue-Green Infrastructure network, BGI)的形成,且明确强调了“蓝色”要素在构建城市雨洪适应性中的重要性[6],如Mu等[7]认为城市流域内河流生态空间的萎缩是加重高密度城市洪涝灾害的原因,建立流域尺度的雨洪管理和河流生态修复,整合流域蓝绿生态资源并构建城市蓝绿色基础设施网络将促进水空间和陆地空间的物质能量交换,有助于城市雨水资源管理和海绵城市建设;2)体系成熟阶段。随着城市水生态和生态系统服务等相关研究的进展,基于景观生态的“斑块-廊道-基质”的雨水生态廊道逐渐受到关注,许乙青等[8]基于“多规协同”的理论基础,提出了国土空间规划背景下,城市雨洪安全格局的构建方法,认为基于洪泛区、滩涂湿地、湖泊坑塘等构建的蓄滞洪湿地系统应从全流域出发,考虑城市空间结构并沟通城市绿地系统与各类生态基础设施,通过规划斑块、廊道等蓝绿空间构建完整连通的水系网络。此外,通过蓝绿走廊的生态干预,加强灰色建设环境与河流、湿地、林草地等自然基础设施的连接,逐渐被认为是兼顾水资源管理和城市雨洪灾害防治的有效途径[9-10]。虽然BGI是一个较为少见的专业术语,但其本质与绿色基础设施和生态网络具有相似性,且追求一种“利用不同类型的水生态要素创建‘蓝绿融合’的基础设施网络以应对洪水风险”的综合方法[11]。

尽管BGI战略已在全球范围引起关注[12-13],但仅少数发达国家运用BGI减少地表径流[14]、调节当地气候[15],大多数发展中国家更多关注绿色空间、农业发展和土地利用变化等一系列问题,缺乏将基于自然设施的解决方案作为低成本管理雨洪的思路[10]。我国在2014年落实“海绵城市”国家战略,正式启动以低影响开发等生态修复技术缓解城市径流的设计方法[16]。随着城市绿色空间网络、网络格局演变、网络构建与优化等面对城市破碎的景观格局、城市生态系统服务及生物多样性等城市化问题的研究主题逐渐兴起[17-18],电路理论[19]、形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis, MSPA)[20]、最小累计阻力模型[21]等多种量化蓝绿走廊连通水平的研究方法被广泛应用。

河南省登封市是淮河最大水系沙颍河的左岸支流颍河的发源地,随着快速的城镇建设,登封市景观破碎度加剧且连通性降低[22];气候变化和极端降雨常造成城市旱涝灾害交替频发,尤其位于颍河两岸的沿线乡镇常受灾严重;土地利用结构失衡和城镇无序发展对区域安全格局和可持续发展构成潜在威胁。然而,聚焦于蓝绿基础设施网络对城市雨洪风险管理的应用潜力研究较少。因此,本研究拟以登封市为研究对象,基于降雨-径流水文模型和ArcGIS平台,模拟登封市不同降水期的淹没风险,并运用MSPA和电路理论的研究方法,识别潜在绿色生态网络并结合蓝色走廊构建蓝绿基础设施网络, 以期为探索未来城市基于自然廊道管理雨洪的可行性提供参考。

1 研究区与数据来源

1.1 研究区概况

登封市位于河南省郑州市西南部,地处34°35′～34°15′ N、112°49′～113°19′ E,行政区域总面积1 217 km2,境内山地丘陵占流域总面积的83%,其中以北部嵩山山脉,南部箕山和熊山山脉为主且均呈东西走向,全域平均海拔449.3 m,平均坡度18.4%(图1)。颍河是登封市最大的河流,流域面积1 037.5 km2,源自北部嵩山南麓,流经石道乡、大金店镇、东金店乡、告成镇和阳城区镇至白沙水库,其支流少林河、书院河和五渡河是影响城区防洪的主要河流,且登封市多条河流季节性特点突出,除丰水期外常呈枯水状态,多年来地表水资源和地下水位不断下降,快速城市化和雨水资源管理措施的缺乏常造成登封市汛期暴雨成灾、旱期水系断流的极端现象。

1.2 数据来源

本研究参考GB/T 21010—2017《全国土地利用现状分类标准》[23]及研究需求,采用ENVI软件对2021年4月Landsat遥感影像进行监督分类并结合实地调研和谷歌影像进行人工修正和精度验证,解译精度>89%。其他数据类型和来源如表1所示。

表1 数据类型及来源Table 1 Data type and source

2 研究方法

2.1 耦合SCS模型与GIS的淹没区识别

降雨-径流水文模型采用美国自然资源保育局的径流曲线数法(Soil Conservation Service Curve Number, SCS-CN),利用降雨量、土地利用类型及土壤质地等数据模拟分析地表径流量。SCS-CN被广泛应用于各类用地的产流量计算及高风险洪涝地区的识别[24],引入与研究区前期土壤湿润程度(AMC)相关的径流曲线数CN,通过查找美国国家工程手册提供的CN值表格,获取登封市不同用地类型的水文特性分组(表2)。

表2 登封市不同用地类型的水文分组Table 2 Hydrological grouping of different land types in Dengfeng City

并根据雷晓玲等[25]研究将坡度因素引入,提高模型在复杂地区的模拟精度。具体模拟方程如下:

(1)

(2)

(3)

CNAMCIII=CNexp[0.006 73(100-CNAMCII)]

(4)

式中:Q为地表径流量,mm;P为降雨量,mm;λ为初损率,取经验数值0.2;S为土壤最大滞水量,mm;CN为径流曲线数,CNs为坡度修正后的CN值,CNAMCIII、CNAMCII分别为湿润土壤条件和一般土壤条件下的CN值;slp为研究区平均坡度,%。

参考曹言等[26]研究,以月降雨距平百分率<-20%、-20%～20%、>20%为指标,结合登封市2000—2019年月降雨数据,将降雨月型划分为枯水月(16.70 mm)、平水月(52.40 mm)和丰水月(159.10 mm)。利用ArcGIS的水文分析模块,对比现状河流提取径流量在3 000 mm3以上的水系并将登封市划分为14个汇水分区,利用SCS-CN模型计算各汇水区在枯、平、丰水月的径流量和体积,最后联合ArcGIS的3D表面体积模块基于DEM数据分别获取各汇水区的淹没区位置及范围[27],并根据不同降雨量大小划分淹没风险等级。

2.2 基于MSPA和连通性分析筛选重要生态源地

常见的生态网络构建步骤为,由生态源地识别到阻力面构建,再到潜在生态廊道模拟。形态学空间格局分析被广泛用于生态源地的提取中,采用数学形态学原理将土地利用数据重新分类提取为核心区、孤岛、环道区、桥接区、孔隙区、边缘区和支线7类独立的景观类型[28]。与传统主观定性识别方法[29]不同的是,该方法评估各生态斑块在整个网络结构的重要性以识别对网络连通性贡献较高的重要生态源地,结果更为客观和准确[30]。基于Conefor软件的景观连通性指数是定量分析核心区和廊道对维持网络组分连通重要性的重要决策工具,常用的连通性指标为整体连通性指数(Integral Index of Connectivity, IIC)和可能连通性指数(Probability Index of Connectivity, PC)以及斑块重要性(The Delta Values of Index, dI)等。而距离阈值的大小决定了斑块的连通性评价结果,不同于传统的目标物种法,本研究利用“距离-指数”的曲线突变点确定研究区适合的距离阈值,从景观结构特征上评价斑块连通性[31]。上述连通性指标的具体计算公式如下:

(5)

(6)

(7)

2.3 CRITIC权重法创建综合电阻面

各生态系统之间的物质转移、能量交换或生物迁徙等生态流的横向、竖向扩散需要克服空间不同阻力因素的影响,即用生态阻力值反映生态流流通时受到的阻碍强度大小[32],在电路理论中表现为电阻值。本研究选取了植被指数、地形梯度、淹没风险区等6个指标作为研究区电阻面的约束因子并根据分类赋不同电阻值。其中洪涝区多位于乡镇建成环境中,其范围以靠近水系为起点向四周地势较低处不规则扩大,且具有与自然系统不同的生态过程,淹没风险更多影响到人工生态系统与自然生态系统之间的生态流运转,表现为淹没高风险区具有较高的阻碍作用。采用CRITIC权重法将各数据指标分别正向化或逆向化处理,利用各因子电阻值的数据波动性和相关性对这6类因子进行客观赋权,具体阻力值和权重如表3和4所示。

表3 不同阻力因子的电阻值与权重Table 3 Resistance values and weights for different constraint factors

2.4 基于电路理论识别生态节点

电路理论将电子随机游走的特点用来模拟生态系统间生态流的运动,将生态阻力认为具较高电阻值的电导面[19],即异质性景观可概化为由若干生态节点和导电的阻力面构成的电路。利用Circuitscape软件的连接度模型模拟预测不同阻力下物质能量随机的流通路径并将输出的电流密度认为是生态流通的概率值,并以此识别低阻力生态通道(Lowest cost path, LCP)中的“夹点”地区,即为生态流通过概率较高且附近无可替代路径的区域,也是对景观网络连通起重要连接的瓶颈点[31],以及识别阻碍生态流运转的“障碍点”。电阻(R)和电流(I)、电压(V)的关系如下:

(8)

3 结果与分析

3.1 登封市淹没风险区识别及等级划分

利用坡度修正后的SCS-CN模型模拟登封市枯水月、平水月和丰水月各子汇水区的平均地表径流深并计算各用地类型的平均产流量(图2)。可见:在相同降雨期,各用地类型产流能力不同,从强至弱排序为水体>建设用地>耕地>林地;各用地丰水月平均径流分别是平水月的3.33、4.15、5.00、8.37倍,平水月径流分别是枯水月的3.89、7.29、12.71、33.77倍;不同降水期下各流域林地的平均雨洪消减率分别为94.42%、80.85%、47.46%,即汛期林地的生态调蓄能力显著降低。从各汇水区的径流量结构来看,枯水月和平水月主要产流类型为耕地和建设用地,而随着雨量继续增加,同一流域内林地的径流量逐渐成为在建设用地之下的第二大产流体,甚至反超之,例如W1、W5、W6等林地面积占比超49%的汇水区。

表4 不同阻力因子的电阻值与权重Table 4 Resistance values and weights for different constraint factors

表4(续)

W1～W14分别表示各子汇水区。下同。W1 to W14 represent each sub-catchment respectively. The same below.图2 不同降水期各子汇水区的径流量结构和淹没面积Fig.2 Runoff structure and submerged area of each catchment area in different precipitation periods

联合GIS表面积计算模块,确定不同降雨情形下各子汇水区的淹没面积和范围并将枯水月产生的淹没区定为高风险区,同理丰水月的积水区定为低风险区(图3)。从各汇水区的淹没面积来看,淹没区分布在子汇水区地势较低处,低风险区与高风险的范围呈重叠状态且有向外扩大的趋势,整体上较大积水斑块集中在颍河沿线乡镇,也是颍河流域各上游雨洪汇集后流向白沙水库的重要路径。

图3 登封市2021年土地利用分类和淹没风险等级划分Fig.3 Land use classification and inundation risk level of Dengfeng City in 2021

表5为各类用地在不同淹没风险等级下的淹没面积及其所占比例。从淹没区面积来看,低风险区淹没面积最大,是枯水月淹没区的3.19倍,其中建设用地面积占比最高,达到9.10 km2,是林地面积的3.10倍,除此之外,低风险淹没区内最大建筑斑块位于8号流域,即颍河下游的告成镇,上游多方来水造成该区域淹没面积由枯水月的0.29 km2扩大至丰水月的3.13 km2,其中处于洪涝区的建设用地面积增长至2.19 km2,是枯水月建筑淹没面积的9.79倍,平水月的2.87倍。从积水高度上看,各子流域的淹没面高程变化基本与降雨量增加的趋势保持一致,其中:位于地势最低处的白沙水库受雨洪影响较小,汛期积水高程较枯水期增加了2.97 m;主城区所在的流域不透水下垫面比例达到45%,其积水面高程从枯水月的291.21 m升高至丰水月的303.94 m,较大的地势差使贯穿主城区的书院河汛期泄洪湍急,造成下游乡镇较高的山洪灾害风险。

表5 各类用地在不同淹没风险等级下的淹没面积及其所占比例Table 5 The submerged area and proportion of various types of land under different submerged risk levels

综上可知,当降雨量较小时,林地对雨洪的生态调蓄作用较为显著,透水界面有效缓解了生态用地的地表产流,较大产流结构以建设用地和耕地为主,洪涝面积增长趋势较为缓慢,而当降雨量继续增加时,自然界面蓄洪能力达到饱和,较大斑块的林地成为最大产流体,造成下游雨洪受灾范围的急剧扩张,可知分散的生态绿地在极端强降雨情况下无法消纳过量雨洪,低地势的产流结构不能及时顺导雨洪造成局部洪涝面积扩大,缺乏有效的雨洪疏导结构。

3.2 生态源地和节点的识别结果

核心区及非核心区的面积和数量均受边缘宽度的影响较大[32],其中核心区面积比例的降低将减少生态过程的源地数量,而桥接区和环道区面积的增加将提高景观网络外部及源地内部的连通性。因此基于Guidos平台,选择默认值8邻域,在30、60、90、120和150 m等不同边缘宽度参数下分析7类景观类型的“边缘效应”。结果发现,当边缘宽度大于90 m时,环道区的面积占比开始降低,连接源地内部的通道逐渐转变为孤岛类,源地内的廊道连通性由上升转为降低,因此选择90 m作为最佳边缘宽度参数,结果得到总生态要素面积587.20 km2,其中核心区斑块1 014个,共计面积201.77 km2。

选取面积较大的前30个核心区作为目标源地并利用Matrix Green的距离分析工具,设定0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40 km等不同扩散距离阈值,连通概率均设为中等扩散距离下大多数物种的扩散概率,即0.5[33],探讨景观网络组分连通性水平的距离阈值效应并筛选在该扩散距离下具较高连通重要性水平的重要生态源地,结果如图4所示。可知:源地链接组分数量随着距离的增加逐渐减少,而最大网络组分面积所占比例呈梯度升高,且当扩散距离大于14.1 km时,最大组分面积所占比例从66.89%骤增至100%,此时整个景观网络构成一个连通性最大的生态斑块,即登封市生态廊道的关键扩散距离阈值为14.1 km。源地间电流流动路径的“宽度”对“夹点”和替代路径的筛选具有一定影响,设置1×104、2×104、3×104、4×104、5×104、6×104、7×104、8×104、9×104、10×104等不同成本加权距离(Cost Weighted Distance, CWD)以限制源地间电流流量的走廊宽度,统计各廊道“宽度”下电流密度在前20%的重要夹点数量和面积,结果如图5所示。可知:随着相邻源地间连接路径的增加,廊道最大电流值不断减少,且重要夹点面积在CWD大于3×104时持续下降,即过大的廊道“宽度”造成部分夹点的消失,因此最适廊道“宽度”应设置为3×104。

图4 不同最大扩散距离下斑块连接组分数和最大网络组分面积所占比例Fig.4 Fraction of plaque connective components and the proportion of the largest network component area at different maximum diffusion distances

图5 不同廊道“宽度”下重要夹点的最大电流值和面积Fig.5 Maximum current value and area of important pinch points under different corridor "widths"

选择扩散距离为14.1 km下源地dIIC、dPC均大于1时的26块核心区作为登封市重要生态源地,其他4处作为一般源地,其中重要源地面积总计161.74 km2,占所有核心区面积的80.16%。障碍点的识别对提高区域整体连通性具有重要作用,利用Barrier Mapper工具在低阻力通道1 000 m范围内,以100 m为迭代半径检测清除某区域后可显著增强廊道连通性的障碍区并以改进得分显示,得分越高的地方说明该区域具有较大的潜在连通性,之后根据自然断点法分为7级,选取最高一级作为研究区关键障碍区,共获取关键障碍点107处(面积总计804.69 hm2),其中59处的面积小于1 hm2,81处小于5 hm2。

3.3 登封市源地、廊道和生态节点的分布特征

利用Centrality Mapper工具计算核心源地和生态廊道的中心度,量化分析其在维持网络连通性的重要水平并分为三级,结果如图6所示。可知:源地总体分布于研究区南北山地,中部宽谷丘陵地带以破碎零星的绿地为主,面积较大的生态用地空间分布相对集中,形成“南北相望”的基本格局。即登封市主要的生态源地依附于山体保护区,受城市化影响的其他自然要素多呈破碎化分布,距离较近的核心区可利用桥接区等狭长廊道为物种及生态过程提供流通路径,而南北源地之间缺乏联系、连通性差;在登封市26处重要源地斑块中,北部斑块大而集中,南部斑块小而分散,主要以北部嵩山山脉与南部箕山山脉的源地对网络整体连通性贡献较高,而分布在其他地区的9处核心源地(面积为21.39 km2)仅作为面积较大的生境斑块,为物种移动和生态信息的传递提供踏脚石作用;56条潜在生态廊道在研究区分布较为均匀,其中登封市东南部廊道密度较大、破碎程度高且网络结构较为复杂,而具有较高中心度值的廊道主要分布在相邻较近的源地之间,其次是跨越登封市中部宽谷平原的21号和23号廊道;廊道的宽窄反映廊道附近阻力的大小,南北两端相邻源地间的廊道沿山脉呈东西走向,较好的植被资源为生物迁徙提供了较宽的生态走廊,而东南部地区关键廊道较窄,电流密度较高,表现为廊道容易断裂,可替代路径较少。

图6 登封市源地、廊道的中心度以及生态节点的分布Fig.6 Centrality of sources and corridors and the distribution of ecological nodes in Dengfeng City

将相邻同类型的夹点合并后得到重要夹点共计14处,主要分布在廊道较窄处,尤其在登封市东南部分布数量较多,受到建设用地扩张、煤矿开采等人类活动的影响,破碎分散的小斑块林地成为维系廊道贯通的生态战略点。以斑块面积较大的26处障碍区作为主要分析对象(面积总计738.18 hm2),主要分布在登封市主城区东侧的太室山山麓、东部和东南部乡镇内浅山丘陵地以及西南部马岭山南侧。统计各乡镇关键障碍点与用地类型的重叠情况,结果可知:嵩阳街道东侧的障碍区占地面积最大,共计1.66 km2,主要为新增建设用地和城市道路,受登封市城市建设规划的影响,城区沿郑少高速呈东西向发展,道路及居住用地造成生境斑块的分割对南北源地的连通形成较大阻碍。其次为南部徐庄镇,障碍点面积总计4.79 km2,多分布在浅山沟底且以人类活动区域为主,其中居住用地面积所占比例为33.33%,是影响36、38和44号廊道连通性的主要障碍。8号廊道大冶镇段是障碍点数量最多的走廊,总计面积0.69 km2,主要受道路、建成乡镇以及废弃矿厂的影响,造成该地区景观破碎程度高、生态用地较为分散且廊道连通水平较低。

4 讨论与建议

4.1 潜在廊道的识别与BGI的构建方法

蓝绿空间格局的网络化连通和整体性布局对构建“蓝绿交织、水城交融”的弹性城市具有积极探索意义。本研究从景观结构的角度出发,利用连通性分析确定生态源地,选择对网络连通度水平具有较高贡献度的源地作为重要生态源地,相比于仅将面积较大的自然斑块作为源地具较好的客观性和科学性,这与范春苗等作者采用的方法具有相似性[20],并在同类研究中达到较高的共识。采用“距离-指数”法从网络结构连通性水平识别潜在廊道,将整体网络连通度最大时的距离阈值作为最佳扩散距离,这与传统目标物种指数法相比更具代表性,但由于操作步骤较多,未被广泛采用。已有研究常基于某单一物种的迁移距离[35]或者列举多个典型物种的活动范围[31]作为源地建立廊道的距离阈值,该方法虽更考虑研究区的生态过程,但有较强的主观性,容易忽略有较高连通重要性的潜在廊道。

受城市化的影响,登封市全域地表径流结构显著改变,丰水月林地产流量逐渐攀升,造成地表径流量显著增加及低地势区逐渐扩大的淹没范围[22]。林地等生态用地的破碎分散削弱了其在极端降雨情形下的蓄洪纳流能力,因此构建以蓄水排洪为导向的蓝绿廊道对填补登封市极端降雨期雨洪调控路径的空缺具有重要现实意义。如Kaur等[36]基于地理空间技术,在印度Ahmedabad市采用图论和重力模型来识别BGI网络,将核心斑块作为GIS的节点,采用最低成本路径来识别潜在走廊,提出在城市景观实施BGI雨水管理网络的创新方案。因此,借助蓝绿空间的修补重构,使潜在绿道与河流走廊交织缝合串联各地坑塘水库,形成安全稳固的“化整为零、分散排水”的雨洪调蓄空间格局,对提高城市雨洪韧性具有较大应用潜力。此外,本研究未能对研究区进行廊道优化分析,可在后续研究中针对蓝绿廊道网络实施后对地表径流量和淹没范围的影响进一步探讨,将对城市未来雨洪管理采用BGI策略的可行性具有论证作用。

4.2 登封市BGI网络的构建及管理建议

BGI网络的连通性易受人类活动影响,建成环境中具较高通行概率的狭长通道往往脆弱度较高,通过对潜在廊道的关键衔接区采取保护、清除、修复等人工干预措施,提高区域廊道的整体网络连通性。以汛期处于洪涝高压区的告城镇为例,该区域存在的4处夹点均毗邻建设用地并临近颍河,两岸灰色界面的夹逼迫使该段河流生态的退化,随着河岸缓冲林带被建设用地蚕食,促进区域网络连通的生态夹点变得孤立脆弱。因此加强该地区关键夹点的保护修复,结合绿地现状和地形条件构建蓄洪区、绿地修复区,提高蓝绿廊道的连通性,这对降低区域淹没风险具有直接影响。位于白沙水库西南部的夹点面积较大,且与徐庄镇的马峪河河道有较大重叠,是承接水库与南部源地连接的重要战略点,而河道两侧部分山地植被因煤矿产业的发展受到严重侵蚀,造成水土保持能力退化以及生境斑块消失,应加强维护该区域重要生态节点和狭窄走廊,降低人类活动对其生境质量的破坏,并进一步保护和规划临近河道的绿色走廊,将生态服务功能与排洪蓄水功能合二为一,增强蓝绿廊道对区域生态稳定的支撑作用。

综合考虑关键生态源地重要度、颍河沿线淹没风险等级及生态廊道连通度水平,将蓝绿基础设施网络及重要生态战略点划分不同保护级别,并以行政区为管理单元拟定分类分级的管控策略,如图7所示。基于核心源地和生态廊道的中心度值,划分为三级保护区和三级建设修复区,根据不同乡镇的上位规划和绿地现状落实区域蓝绿空间的控制要求,明确廊道保护、修复及建设的具体方案。以告成镇为例,该区域靠近颍河下游且位于地势较低处,河道常因碎石废料、建筑垃圾等淤堵狭窄且行洪能力较弱,采用分类分区建设,对上游河道增设雨洪调蓄功能区,中游拓宽行洪面、修复蓝绿融合空间,下游构建河道防洪的结构性基础设施等由点至面的系统性洪水应对方案。源地、廊道的分级管理方法的建议如下:首先加强一级保护源地的山体植被保育,强制建设用地避让以及生产耕作的低碳与绿色管理;维护二级源地的生态服务功能,对靠近饮用水源地的源地限制开发,严格监管现存建筑的排污途径等;修复三级源地对网络连通的支撑作用,提高当地居民生态用地保护意识,加大绿地空间修复与生态恢复。此外可积极建设研究区东部及东南部的一级廊道,清除阻碍生态沟通的障碍点,提高南北网络的连通性;修复西部二级廊道,重点保护本土植物群落,加强廊道结构的稳定性;保护相邻源地间的三级廊道,道路穿越源地预留生态流通道,保护生态脆弱区结构性廊道等。

图7 登封市蓝绿基础设施网络的管控策略Fig.7 Management and control strategy of blue-green infrastructure network in Dengfeng City