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绿色低碳引领城市转型,生态修复助力绿色发展——中规院深圳分院绿色生态低碳领域科研和实践
项目分类:
绿色低碳城市
负 责 人:
项目简介

1 科研课题:绿色低碳引领城市转型


深圳分院长期跟踪粤港澳大湾区低碳城市、生态城市、韧性城市等方面的研究和实践,从低碳生态城市指标体系研究到全方位低碳生态城市建设研究,再到“碳达峰、碳中和”路径探索;从绿色低碳定性分析到生态定量评价,再到低碳生态技术的实施落地;深圳分院积累了许多绿色低碳引领城市转型的经验。


表1 深圳分院绿色低碳领域代表性课题

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1.1

中国工程院咨询项目子课题:

《资源环境视角下的城市规模及结构研究》


基于碳排放总量控制和指标约束下的城市规模与结构。借鉴“以水定城”和污染物总量控制制度,从碳中和视角研判城市规模与结构。以粤港澳大湾区为例,在“双碳”目标引领下,依据现状排放量和固碳量推算未来碳排放总量限额;基于现状、对标先进、未来目标等多情景模式下,分析不同低碳发展水平下的人均、地均、单位GDP碳排放量等指标,为地区确定合理的碳排放标准。


分析城市规模合理区间和层级结构。基于不同情景下的碳排放总量、碳排放指标计算城市规模,得到不同情景条件下的城市规模区间;参考建设用地规模、人口等指标,将碳排放限额分解至都市圈、城市、镇街等不同层级,分析不同尺度下的城市结构特征。


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思路示意


提出碳中和视角下城市规模和结构优化策略。从构建绿色低碳指标体系、建立碳中和评估模型、优化国土空间开发利用、优化区域碳汇格局、建设绿色低碳的基础设施体系、研发空间规划减碳技术、建立区域协同机制等方面,提出面向“碳中和”的空间优化发展策略。


1.2

深圳分院平台支撑课题:

《粤港澳大湾区碳中和研究报告及规划设计碳中和智慧化决策支持平台研发》


大湾区低碳发展指标较优。粤港澳大湾区单位GDP碳排放量、人均碳排放量均低于长三角地区和京津冀地区。


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2017 年三大城市群单位GDP 碳排放量比较

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2017 年三大城市群人均碳排放量比较


碳源与碳汇空间分异特征明显。据中国碳核算数据库(CEADs)数据,2017年大湾区存在碳赤字,城镇是碳排放的主要空间,森林植被是固碳的主力。单位面积碳排放强度高的地区集中于珠江口,特别是广州、深圳、香港等经济高度发达的核心城市,而碳汇空间主要分布于外围生态屏障地区。


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2017 年大湾区各镇街单位面积碳排放量

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2017 年大湾区各镇街单位面积陆地植被固碳量


城市单位GDP碳排放量与先进国家仍有差距。大湾区城市中单位GDP 碳排放量最低的城市为澳门;深圳、香港、广州等地单位GDP 碳排放量与英国、挪威等国家排放水平大体相当;江门、惠州等地单位GDP 碳排放量高于我国平均水平30%~50%。


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2017 年大湾区城市与多个国家单位GDP 碳排放量比较


构建碳中和定量评估模型。基于能源、建筑、交通、废弃物、绿地等要素,构建碳中和评估规划模型,定量计算碳排放和碳汇。根据不同数据获取方式,建立基于城市规划基础数据的核心算法。


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碳中和评估规划模型示意


建立基于城市运行状态的碳排放动态核算平台。依托深圳分院粤港澳数字湾区平台,形成碳排碳汇可视化表达,实现不同模块的碳排碳汇精细化计算。开发规划设计碳中和仿真决策支持系统,包含碳排碳汇计算、可视化展示查询、对比分析等模块,支撑规划设计方案优化。

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规划设计碳中和智慧化决策支持平台1.0


基于减碳技术集成低碳工具包。基于五大维度,提炼低碳技术,形成规划减碳技术集成,可应对不同地域、不同场景,支撑低碳城市建设。


1.3

深圳分院平台支撑课题:

《粤港澳大湾区发展指数(绿色生态)研究》


关注可感知的生态服务。关注城市居民日常生活可感知的环境风景资源,将城市与山林、河湖、海洋交界的地带识别为城市风景界面,以镇街为单元评价城市对自然的包容性。


优良的自然环境催生风景都市网络。排名较高的街镇大多位于城市中心地区,以高品质的自然环境与中心功能的互动,形成大湾区典型的风景都市网络。


风景绿核成为区域高端创新要素的吸引因子。大湾区的创新能力集中于少数头部街镇,而这些创新高地自身或相邻街镇的风景指数排名普遍靠前,表明创新有向风景聚集的趋势。


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大湾区环境风景排名与创新集聚区空间分布


1.4

深圳分院平台支撑课题:

生态文明理念下的城市生态规划编制方法研究


为我院城市生态规划编制提供技术支持。以“社会-经济-自然”复合生态系统为研究对象,总结我国城市生态规划存在的主要问题,明晰城市生态规划的定位与内涵,完善城市生态规划的内容体系和技术体系,为全院开展城市生态规划编制工作提供技术支持。

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研究技术路线

完善城市生态规划内容体系。城市生态规划在法定规划的不同阶段,应逐层深入,范围逐渐明确,措施逐渐具体。结合我国现有法定规划类型,城市生态规划应在区域规划、国土空间总体规划/城市总体规划、国土空间详细规划/城市详细规划、工程设计与施工4个层面构建内容体系。


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法定规划中的城市生态规划内容体系示意


梳理城市生态规划技术体系。梳理出生态环境调查分析、生态服务价值评价、景观指数分析、资源环境承载力分析、生态指标体系构建、生态敏感性评价、生态功能区划、通风体系构建、生态廊道体系构建、生态安全格局构建、生态控制线划定、环境整治与生态修复等12项城市生态规划关键技术,涉及区域规划、战略规划、总体规划、分区规划、详细规划、工程设计、城市设计、概念规划、规划环评、专项规划等10种业务类型。通过对城市生态规划领域若干项关键性规划技术的梳理,可以为各层次的国土空间规划/城乡规划提供技术支撑。


1.5

深圳市生态环境局课题:

《深圳市气候适应型城市建设规划及实施方案研究》


积极主动的适应行动减轻气候变化带来的不利影响。气候变化风险可能带来极端降水、海平面上升等气候风险,而人口、经济高度集中进一步加剧了气候变化带来的风险;主动适应能减轻气候变化带来的不利影响。


构建气候适应型城市建设与实施传导体系。基于嵌入式理论,重塑现有各部分或系统之间的相互协调、互嵌互促关系,最终形成协同、灵活、互促的稳定新系统。依托深圳所划定的758个国土空间规划标准单元,结合生态环境分区管控体系(“三线一单”),构建气候适应型城市建设实施及传导体系。

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研究技术路线


生产业务:生态修复助力绿色发展

深圳分院一直重视生态保护修复工作,开展了大量的理论研究和项目实践,以生态修复助力城市绿色发展,类型涵盖国土空间生态保护修复规划、国土空间绿化规划、资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价、城市生态修复规划、绿地系统规划、生态空间保护规划、生态控制线规划、海绵城市规划、城市水系规划、水环境综合治理规划、环境保护规划、低碳生态城市规划、海岸带保护规划等;项目地点遍布全国,从东北半湿润半干旱地区到亚热带雨林地区,从西北半干旱农牧交错地区到江南、岭南水乡地区,从西南丘陵地区到东部海岸带地区等。


表2 深圳分院生态保护修复领域代表性项目

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2.1

南宁市生态修复总体规划


确定“一个目标、二元导向、三种尺度、四大类型、五大策略”的总体思路。在对生命共同体进行系统评价的基础上,围绕“山水园林城市,生态宜居南宁”的目标定位,以目标和问题为双导向,在“区域、城市、片区”三种尺度上,以国土空间生态安全格局整体保护为前提,按照“山、水、绿、棕”四大生态要素类型,提出“优格局、育青山、清绿水、焕绿城、修棕地”五大策略。


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总体技术路线


建立生态修复规划体系。在以往“城市双修”中生态修复理论和实践的基础上,融入了“尊重南宁自然生态本底,修复山水林田湖草生命共同体”理念,对国土空间生态修复进行了初步探索,构建了以“本底评价、功能分区、修复提升”为一体的生态修复规划体系。


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生态修复策略


流域视角下的多维水体分区修复。通过对南宁水城建设目标、水安全、水环境、水生态等进行系统性的再评估,明确核心问题,划分24个流域分区,并以此为基本单元,提出系统性的修复方案。


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基于需求-供给相耦合的棕地分类修复。基于大都市区棕地生态系统综合评估,以重建“社会-经济-自然”复合生态系统为目的,通过划定矿山功能分区,明确保护与开发程度,预判土地资源供应能力,并采取需求、供给相匹配的方式,确定各类棕地的修复目的,分类提出多种生态修复和土地再利用策略。


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棕地功能分区

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不同类型棕地修复策略


2.2

东莞生态园湿地三角洲水系综合规划设计


基于生态环境导向的开发模式(EOD)理念的综合发展与保护策划。生态园三角洲规划的关键在于解决“空间开发建设、流域滞洪区建设、区域生态环境治理”如何协同。该项目以水系规划为纽带、以流域蓄洪方案专题研究为支撑、以城市综合发展规划策划为引领,通过水系综合规划设计,协调投入与产出的平衡,支撑城镇建设和产业发展,反哺生态基础设施建设。


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总体技术路线


以流域统筹与区域协同为核心的水系规划。首先,明确自身防洪排涝边界及诉求,结合区域防洪方案,提升流域水安全;其次,基于流域统筹,以汇水分区为治理单元,开展区域水环境整治;最后,结合水安全保障与水环境治理需求,构建绿蓝交织的水系格局。


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水系规划方案


探索发展与保护之间的协同。在高质量发展新阶段,城镇空间开发与生态治理在空间上需要更精准、更富有综合效益的协同。EOD模式是一种“生态+”发展理念,有助于提高国土空间资源利用效率与效能,将生态优势转化为发展优势,促进自然资源资产增值。


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项目综合效益示意

(图片来源于《东莞生态园湿地三角洲片区规划》)


2.3

烟台市城市生态修复专项规划设计


基于陆海统筹理念的海岸带地区生态修复。海岸带地区汇集山体、河流、城市绿地各类城市生态要素。规划基于陆海统筹理念,强化滨海城市特色,协调生态环境与经济发展之间的关系,以海岸带为引领开展各要素生态修复。


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海岸带地区生态修复重点示意


构建自然资源生态修复框架。建立海岸带自然资源网络,构建包括沙滩、湿地、沿海防护林、生物资源、海岛等全要素的分类保护体系,通过划定海岸带修复区域,划分修复类型,明确修复策略。


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海岸带全要素保护体系


提升滨海公共空间生态品质。划定海岸建设后退线,打通连山通海廊道,形成一体化的生态网络。引导整体规划区内形成自然景观为主、自然与城市景观相融合、城市景观为主三种不同景观风貌的岸段。


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海岸线风貌示意


2.4

呼和浩特市生态系统专项规划


探索不同目标等级下生态修复。气候-植被-水文三者维持紧密而又脆弱的关系。规划通过统筹呼市干旱和半干旱自然生态环境条件、社会经济条件以及生态要素特征,提出适合当地特征的生态修复目标等级。


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生态修复目标等级


基于生态水文平衡的在地化生态修复技术方法。在山体修复区,根据阳坡、阴坡水分胁迫条件,恢复不同的地表植被;在风蚀修复区,采用低覆盖度的行带式林草复合生态修复技术方法,维持风蚀区生态水文平衡。在盐碱地修复区,采用理水排盐、地形改造、生物修复等技术,营造适宜生境。


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不同类型、在地化的生态修复技术


2.5

西双版纳景洪市回归雨林民族生态示范园

生态保护与修复专项规划


建立自然生态与人文生态复合修复模式。不合理生产生活方式是当地产生生态问题的重要驱动力,也导致传统人文生态受冲击。规划遵循傣族传统聚落以森林、农田、村寨以及宗教相结合的复合人文生态系统模式,对现有的村寨进行适度的人文生态修复,保护佛寺、垄林、寺庙林,恢复寨心、寨门等空间,延续乡土文化及景观。


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傣族传统聚落人文空间模式


定量化评估优化生态修复方案。通过修复前后热带雨林的生态系统固碳能力和生物多样性维持能力进行定量评估,支撑修复方案形成与优化。


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生态效益评估


结 语

随着生态文明体制和空间规划改革的不断推进,我国将低碳转型与绿色发展提升了到国家发展战略的高度,城市发展政策发生了重大变化,从“唯GDP论”逐渐转向了“绿水青山就是金山银山”,持续协同推进新型城镇化和生态文明建设。中规院深圳分院将一如既往地投身于我国绿色低碳发展与生态保护修复事业,为实现生态文明下的美丽中国梦而努力前行!