bevictor伟德官网2022年2月7日電（通訊員 劉滋菁）近日，bevictor伟德官网賈海峰教授團隊在壓力導向的綠灰徑流控制基礎設施多目标空間布置決策研究方面取得新進展，構建了一個應用于徑流控制基礎設施空間規劃的多标準決策框架。該框架應用壓力-狀态-響應模型，創造性地将區域壓力緩解需求與基礎設施的多功能有效性對應起來，從而達到徑流控制空間優化的目的，同時對基礎設施分區空間布置決策提出針對性建議。

圖1 基于壓力導向的基礎設施空間布置決策研究成果

在應對洪水、資源枯竭和生态退化等威脅時，需要平衡生态環境安全、城市發展和區域的自然禀賦。綠色和灰色徑流控制基礎設施的效益在應用過程中從環境角度擴展到經濟和生态角度，并且基礎設施的适應性具有高度的本地化特征。因此，區域面臨的環境、經濟、生态多方面壓力具有高度協同性和複雜性，僅通過管理者的主觀偏好來識别區域壓力的優先緩解策略可能與實際情況相違背。針對性的徑流控制基礎設施空間布置決策能夠有效緩解區域面臨的多方面壓力。基于此，研究團隊首先量化識别了區域在環境、經濟、生态方面壓力的空間異質性，然後研究了多壓力協同作用區域并分析不同區域中的壓力緩解權重，最後依據權重制定不同區域的徑流控制基礎設施差異化比選方案，由此實現了徑流控制基礎設施的适應性空間布置決策。

在環境因素方面，受納水體的蓄水能力和水質自淨能力呈現出空間不均衡性，導緻區域徑流水量水質調控壓力的緊迫性呈現空間異質性。定量化的區域水量水質壓力分析可用于指導徑流控制基礎設施補償性方案的制定。同時，依據該研究成果，可提出針對性的空間徑流調控方案。

圖2 徑流水量和水質調控壓力分布情況

在經濟因素方面，土地占用的機會成本、地方财政支持和經濟活動動态的空間分布不均，限制了對基礎設施生命周期階段的投資。土地價值、GDP及人居經濟活動密度的高值均分布在長江兩側的城市中心區域。這表明高度城市化的地區具備更高的經濟敏感性。對區域多角度經濟壓力的量化能夠從全生命周期角度判斷徑流控制基礎設施的成本适宜性區域。

圖3 經濟壓力分布情況

生态服務價值包括水資源供應、氣候調節、景觀美學效益、大氣淨化、水體淨化及物種保護。生态系統服務價值具有空間不均衡屬性，但其空間分布高值區與經濟和環境壓力有較大區别。對生态系統服務價值空間異質性的識别有助于判斷徑流控制基礎設施生态補償效益的區域适宜性。

圖4 區域生态資源分布情況

區域多角度壓力協同作用狀态可通過壓力聚類來識别，每個需求區域内對環境、經濟、生态壓力的調控優先等級有所差别。區域狀态的分布呈現出顯著的空間異質性。壓力的量化提供了多方面調控需求比較的可能性。每個區域對應一種環境、經濟、生态壓力權重的組合情況，從而有針對性地提出徑流控制基礎設施的建議方案。

圖5 不同調控需求區域的地理分布

将每個集群中的壓力整合為權重，代表調整需求的優先級。在區域Ⅰ中，生态和環境壓力的權重較高，亟需調整（權重值均為0.4），而經濟壓力相對較小。在區域Ⅱ中，環境标準是最緊迫的壓力要素（權重值為0.5），需要在基礎設施建設中優先考慮；其次是區域經濟壓力的制約，然後是生态壓力。在區域Ⅲ中，生态壓力（權重值為0.5）優先于環境和經濟約束，這表明緩解生态壓力的緊迫性較高。

圖6 各種壓力調控需求的權重情況

研究團隊結合每個壓力調整需求區域内的環境、經濟、生态多目标權重，對徑流控制基礎設施的多功能效益進行加權評估，在不同區域内實現了差異化的基礎設施性能等級排序，從而實現了空間規劃和有針對性的基礎設施分區布置建議。綠色基礎設施在區域I中排名第一，因為在此區域中生态和環境壓力的同時緩解具備高優先級。灰色基礎設施在區域II和區域III中排名第一，在這些地區中生态或環境壓力的緩解是高度優先的。

圖7 基礎設施分區布置排名情況

該研究成果以“壓力導向的綠灰徑流控制基礎設施多目标空間布置決策建議”（Adaptive pressure-driven multi-criteria spatial decision-making for a targeted placement of green and grey runoff control infrastructures）為題發表于《水研究》（Water Research）期刊上，bevictor伟德官网賈海峰教授與博士生劉滋菁為論文的第一作者，賈海峰教授為論文的通訊作者。

論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135422000896