城市霧霾管控：土地利用空間沖突與城市風(fēng)道

徐建春，周國鋒，徐之寒，周 德，鄭 升

（1. 浙江工商大學(xué)土地研究所，浙江 杭州 310018；2. 浙江工商大學(xué)土地資源管理系，浙江 杭州 310018；3. 愛丁堡大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，愛丁堡 EH89YL；4.中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局浙江分局，浙江 杭州 311207）

城市霧霾管控：土地利用空間沖突與城市風(fēng)道

徐建春1，2，周國鋒1，2，徐之寒3，周 德1，2，鄭 升4

（1. 浙江工商大學(xué)土地研究所，浙江 杭州 310018；2. 浙江工商大學(xué)土地資源管理系，浙江 杭州 310018；3. 愛丁堡大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，愛丁堡 EH89YL；4.中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局浙江分局，浙江 杭州 311207）

研究目的：歸納分析國內(nèi)外城市霧霾治理的經(jīng)驗和進展，剖析土地利用空間沖突與城市風(fēng)道在該領(lǐng)域的應(yīng)用，進而尋求優(yōu)化城市霧霾管控路徑。研究方法：文獻研究法，比較分析法。研究結(jié)果：（1）城市風(fēng)道是空氣流通的主要廊道，與城市土地利用結(jié)構(gòu)密切相關(guān)；（2）運用土地利用空間結(jié)構(gòu)和城市風(fēng)道相耦合的方法是治理城市霧霾的有效途徑，但在實踐中常被忽視；（3）目前杭州城市空間結(jié)構(gòu)和土地利用結(jié)構(gòu)對城市風(fēng)道的形成有多種不利因素，存在著沖突，需要開展城市風(fēng)道體系的優(yōu)化與重構(gòu)研究。研究結(jié)論：通過城市風(fēng)道的優(yōu)化與重構(gòu)來管控杭州城市霧霾，是可行且有效的，是新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的有效路徑之一。

土地利用；空間沖突；城市風(fēng)道；霧霾；管控；杭州

1　引言

隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展和人類活動的頻繁，霧霾天氣已成為備受關(guān)注的主要環(huán)境問題［1-4］。一般認為，霧霾屬于空氣污染的一種，霧霾天氣產(chǎn)生機制是空氣中懸浮的大量微粒和氣象條件共同作用的結(jié)果；微粒主要是由于人為原因產(chǎn)生的，如化石燃料的燃燒，粉塵，工業(yè)污染等［5］；而大范圍長期的霧霾天氣的形成還包括其他因素。

具體來說，霧霾天氣的成因條件可按照污染源和污染傳播過程分為兩個方面：（1）人類活動產(chǎn)生的污染物排放。工業(yè)廢氣、機動車尾氣、燃煤、揚塵等人類活動造成的大量污染物的排放是霧霾天氣產(chǎn)生的直接原因［6］。（2）地形與土地利用空間結(jié)構(gòu)不合理形成的特殊氣候條件?？諝饬鲃邮潜３挚諝庾詢裟芰Φ闹匾蛩?，而城市的不合理拓展導(dǎo)致風(fēng)道不暢，進一步使得流經(jīng)市區(qū)的風(fēng)速和強度下降，靜風(fēng)頻率上升。同時熱島效應(yīng)和逆溫層效應(yīng)使對流減弱，污染物不易擴散，是霧霾天氣產(chǎn)生的小氣候條件［7］。中國許多城市天然的地理條件使得城市形成了封閉或半封閉的結(jié)構(gòu)。此外，城市快速發(fā)展和土地利用不合理而忽略了城市風(fēng)道維護建設(shè)，也使得市區(qū)空氣流通受到削弱。這兩方面因素共同作用，是霧霾天氣形成的條件及其難以消除的主要原因，而城市風(fēng)道的形成、結(jié)構(gòu)與空間布局又主要取決于土地利用空間布局等方面。城市的土地利用結(jié)構(gòu)不僅與城市的空氣污染有直接聯(lián)系，也會因為對風(fēng)道的影響從而間接影響城市的空氣質(zhì)量。城市風(fēng)道不僅可以消減空氣污染，還可緩解城市熱島效應(yīng)以及增強城市自凈能力等，對大都市霧霾的疏解具有十分重要的意義。

總體來看，目前學(xué)術(shù)界在“人類活動—霧霾天氣”關(guān)系等方面開展了一定的理論與實踐探索。但基于“土地利用—霧霾天氣”關(guān)系的相關(guān)研究還處于起步階段，尤其是將土地利用（空間結(jié)構(gòu)）、城市風(fēng)道與霧霾管控等方面相耦合開展綜合研究還缺乏系統(tǒng)考慮。因此，本文應(yīng)用城市土地利用空間結(jié)構(gòu)理論和風(fēng)道理論，在系統(tǒng)分析杭州市氣候背景、地形、主導(dǎo)風(fēng)向、土地利用現(xiàn)狀、土地利用總體規(guī)劃及城鄉(xiāng)總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從土地利用空間沖突分析入手，構(gòu)建并優(yōu)化城市風(fēng)道，開展城市霧霾管控研究，提出杭州市土地利用空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化路徑和霧霾治理對策，為杭州市土地資源合理利用和新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展提供理論依據(jù)和實踐支撐。

2　研究基礎(chǔ)——國內(nèi)外土地利用與城市風(fēng)道的經(jīng)驗與借鑒

霧霾天氣不僅影響生產(chǎn)、生活安全，還對人體健康產(chǎn)生威脅和損害［8-9］。近年來，國內(nèi)外越來越多的學(xué)者開始關(guān)注“人類活動（土地利用）—霧霾天氣”關(guān)系的理論與實踐研究。

發(fā)達國家在城市發(fā)展過程中遇到的不同程度的空氣污染問題，常通過土地利用空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化和城市通風(fēng)廊道建設(shè)的方法來凈化城市空氣，研究內(nèi)容主要集中在大氣環(huán)境變遷、土地利用和城市風(fēng)道等對城市霧霾天氣的影響等方面。例如，George C. Holzworth［10］針對美國7個站點的多時間點的混合深度、平均風(fēng)速測定，分析包括城市規(guī)模等因素對城市空氣污染擴散的影響。M. A. Arain等［11］結(jié)合土地利用回歸模型和風(fēng)道理論分析了加拿大安大略湖周邊的多倫多和漢密爾頓市空氣中的二氧化氮含量，并提出應(yīng)將城市風(fēng)道研究納入土地利用分析框架；此外Jane E Clougherty等［12］采用同樣的模型，通過測定分析PM2.5、NO2和碳化物含量的變化情況，研究了城市交通對環(huán)境污染的影響；Kitada Igarashi等［13］主要討論了陸海風(fēng)和山谷風(fēng)對空氣污染擴散的影響；JacobBaker［14］等研究了城市街渠峽谷對空氣污染的影響機制。孫帥等［15］總結(jié)了西班牙巴塞羅那和美國波士頓的綠色廊道的構(gòu)建。劉姝宇等［16］對德國斯圖加特市的研究，總結(jié)分析了德國通風(fēng)廊道規(guī)劃的工作程序，并提出其對中國城市風(fēng)道構(gòu)建的指導(dǎo)意義。

針對霧霾的治理與管控等熱點科學(xué)問題，國內(nèi)學(xué)者主要關(guān)注以下三個方面：（1）污染物的濃度、理化性質(zhì)及其變化規(guī)律。蔣維楣［17］等介紹了城市街區(qū)污染分布的數(shù)值模擬方法，并與風(fēng)洞試驗結(jié)果對比證明了該方法的有效性；朱亞瀾［18］等在分析城市風(fēng)道改善城市氣候作用的基礎(chǔ)上，提出了城市通風(fēng)道建設(shè)的具體途徑。（2）霧霾天氣的成因、霧霾天氣時空格局、過程模擬及調(diào)控對策［3，19-20］。史軍［21］、勒利梅等［22］分別研究了華東和上海地區(qū)霧霾天數(shù)的變化特征，宋曉輝等［23］總結(jié)了杭州市顆粒物污染特征及變化規(guī)律，陳秋芳等［2］利用快速遷移率粒徑譜儀（FMPS）測算分析了杭州市顆粒物濃度及空間分布特征，并指出能見度和風(fēng)力與顆粒物濃度呈負相關(guān)關(guān)系。（3）霧霾天氣帶來的危害。如熊媛［24］總結(jié)了霧霾的6個方面危害，楊福林、高菲［16］分析了霧霾的環(huán)境毒理效應(yīng)。此外，國內(nèi)學(xué)者還開展了關(guān)于城市風(fēng)道的合理規(guī)劃，城市風(fēng)道解決熱島效應(yīng)的應(yīng)用等研究［7］。例如，武漢市早在2005年就將城市通風(fēng)道建設(shè)作為研究課題納入武漢市總體規(guī)劃，并在《武漢城市總體規(guī)劃（2010—2020年）》中提出建立聯(lián)系城市內(nèi)外的生態(tài)廊道和城市風(fēng)道的規(guī)劃，實施運作后效果甚好，緩解了武漢的城市熱島效應(yīng)。上海浦東規(guī)劃建設(shè)的250 m寬的世紀大道，也是將其作為通風(fēng)廊道改善其通風(fēng)環(huán)境的嘗試。

國內(nèi)外學(xué)術(shù)界均在城市風(fēng)道的構(gòu)建和利用風(fēng)道緩解空氣污染等問題上進行了有益的研究和嘗試，并取得了積極的成效，這些經(jīng)驗可為中國城市霧霾管控提供新的思路。城市風(fēng)道的建設(shè)是治理霧霾天氣的有效途徑，其又與城市的土地利用空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，從調(diào)整城市土地利用空間結(jié)構(gòu)入手，優(yōu)化并重構(gòu)城市風(fēng)道，改善空氣流通條件，干預(yù)空氣污染傳播過程，疏解霧霾天氣，則成為今后土地利用與管理，特別是土地利用規(guī)劃所面臨的一個嶄新課題。

注：數(shù)據(jù)來源于 《浙江省氣候變化公報（2010）》。

3　實證分析

3.1杭州市霧霾天氣成因及條件分析

3.1.1一般原因 就杭州市而言，在顆粒物來源方面，洪盛茂等［19］研究發(fā)現(xiàn)，機動車尾氣對杭州PM2.5消光能力的貢獻率達到48.87%，是造成杭州市霧霾天氣的首要污染源；各類工業(yè)二次污染，占36.32%；粗顆粒占10.81%；煤煙、土壤、建筑等揚塵占4%。其次，根據(jù)王傳琛等［25］研究，秋冬季節(jié)，杭州城區(qū)的底層有逆溫層，不利于空氣的流通。第三，杭州市“三面云山一面城”的半封閉結(jié)構(gòu)地形［20］，也不利于空氣的流動，加上某些產(chǎn)業(yè)布局不當，導(dǎo)致污染物沿風(fēng)道向城內(nèi)集中。

3.1.2城市風(fēng)道——被忽視的土地利用空間結(jié)構(gòu) 城市風(fēng)環(huán)境比較復(fù)雜，既包括城市的盛行風(fēng)，也包括局部的熱力環(huán)流如街道風(fēng)等，對杭州市而言，還包括海陸風(fēng)的影響。由于城市土地利用空間結(jié)構(gòu)的不合理安排對城市風(fēng)道的堵塞是造成霧霾天氣更加嚴重的另一個主要原因。杭州國家基準氣候站的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2004年杭州出現(xiàn)霧霾天氣為176天，到2013年杭州市霧霾天數(shù)已達到239天

（表1）。根據(jù)《浙江省氣候變化公報（2010）》顯示，近50年來，浙江省平均風(fēng)速呈明顯的減弱趨勢，平均每10年降低0.17 m/s（圖1），這主要是由于摩擦阻礙作用，導(dǎo)致了原本流經(jīng)區(qū)域的風(fēng)速以及強度明顯減弱，杭州市的這一減弱趨勢應(yīng)會更加明顯。

目前杭州的城市建設(shè)對城市風(fēng)道的整體規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)還缺乏系統(tǒng)考慮，主要表現(xiàn)為城市整體布局的失當和局部高樓的不當集中。因此，通過優(yōu)化和重構(gòu)城市風(fēng)道的方式來減輕城市空氣污染則十分必要。

表1　杭州市近10年霧霾天數(shù)年際變化表Tab.1 Hangzhou haze days from 2004 to 2013

3.2土地利用空間整體結(jié)構(gòu)對城市風(fēng)道的影響

目前，杭州市正處于城市空間結(jié)構(gòu)建設(shè)的關(guān)鍵時期。根據(jù)《杭州市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》和《杭州市城市總體規(guī)劃（2001—2020年）》（下稱“兩規(guī)”），杭州市未來的城市格局為“一主三副、雙心雙軸、六大組團六條生態(tài)帶”的開放式空間結(jié)構(gòu)模式，該格局對杭州城市風(fēng)道的構(gòu)建和功能產(chǎn)生了重要的影響，包括積極影響和消極影響兩個方面。

圖2　城市發(fā)展模式示意圖Fig.2 Urban development pattern sketch

首先，杭州“兩規(guī)”對城市發(fā)展空間上各個副城和組團的功能區(qū)分，不僅有效防止了以主城為中心的“攤大餅”模式的空間無序擴張（圖2），又避免了建設(shè)用地向主城區(qū)過分集中，如下沙副城所承擔(dān)的高教園區(qū)功能。有序且開闊的城市空間，不僅帶來了良好的通風(fēng)環(huán)境，還降低了主城區(qū)對臨界風(fēng)速的要求，使得盛行風(fēng)能夠順利通過城區(qū)，將污染物順暢地輸送擴散，降低了污染物濃度。其次，城市總體規(guī)劃將杭州城市空間布局從以舊城為核心的團塊狀布局，轉(zhuǎn)變?yōu)橐藻X塘江為主軸線的跨江沿江，向東向南，網(wǎng)絡(luò)化組團式布局，使得杭州市由原來的“三面云山一面城”的半封閉結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙唤核┏沁^”的開放式布局，形成的沿江跨江的城市空間布局形態(tài)能夠很好地利用錢塘江天然的城市主風(fēng)道功能，疏解了空氣污染物。錢塘江水面寬闊，城市段寬度為2.5 km（海寧鹽官）至100 km（杭州灣）之間，且貫穿全城，完全能夠作為杭州市天然的主風(fēng)道，保證杭州市良好的風(fēng)環(huán)境。而且，錢塘江東至杭州灣匯入東海，能夠很好地為杭州市輸送海陸風(fēng)。綜上所述，杭州市“兩規(guī)”中確定的城市東擴，沿江跨江發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)化團塊式布局，不僅避免了城市的過度集中，又保證了良好的城市通風(fēng)環(huán)境。

但是，目前杭州市“兩規(guī)”也存在一些不利于城市風(fēng)道功能發(fā)揮的因素，抑制了城市空氣污染的疏解。根據(jù)杭州市1996—2005年各站點每日24小時觀測數(shù)據(jù)可知，杭州市夏季盛行風(fēng)向為東南風(fēng)（ES），冬季盛行風(fēng)向為西北風(fēng)（WN）。首先，對于主城東北方向的臨平副城和九堡組團，在冬季盛行西北風(fēng)時，該區(qū)域的建筑物必然會阻擋冬季盛行的北風(fēng)。按照城市規(guī)劃的布局，臨平副城已有的工業(yè)區(qū)塊也會帶來負面影響，而江南城與主城位置接近，同樣會受到影響。雖然下沙副城位置相對獨立，但緊鄰其外圍的海寧工業(yè)園區(qū)既阻擋了冬季的北風(fēng)通過，又在下沙城上風(fēng)向產(chǎn)生了一定的空氣污染源，在一定程度上加促了下沙副城霧霾天氣的形成。根據(jù)杭州市氣象局公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，杭州市霧霾天氣出現(xiàn)的時段主要是秋冬季節(jié)，這進一步驗證了上文的分析結(jié)果。其次，當夏季盛行東南風(fēng)時，風(fēng)一般能順利通過中心城區(qū)。但是由于杭州市江南副城和主城的相對位置，江南副城破壞了主城區(qū)的通風(fēng)環(huán)境，緊密林立的高樓必然會對城市通風(fēng)形成阻滯作用，減小風(fēng)速并改變風(fēng)向，這對城市北端的臨平副城產(chǎn)生更為不利的影響。因此，在規(guī)劃江南城的建筑布局時，應(yīng)考慮留出足夠的空間通道，且不適宜緊靠錢塘江。第三，下沙區(qū)和蕭山區(qū)隔江南北對望，必然會形成兩者之間相互阻擋關(guān)系，且蕭山區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)比重較高的情況，污染也在所難免。第四，根據(jù)杭州城市發(fā)展的進程來看，也存在一些威脅城市風(fēng)道的因素。例如，2007年12月，下沙副城進行了規(guī)劃調(diào)整，試圖將下沙副城與主城區(qū)進行“無縫對接”［26］，其空間無序地向主城集中，勢必會導(dǎo)致兩者間原本能作為城市風(fēng)道的生態(tài)廊道被破壞，不利于城市風(fēng)環(huán)境的優(yōu)化。此外，當沿江的建設(shè)用地開發(fā)過于擁擠和緊密，也不利于錢塘江作為主風(fēng)道效用的發(fā)揮。

3.3土地利用空間局部結(jié)構(gòu)對城市風(fēng)道的影響

相對于土地利用空間整體布局，杭州市土地利用空間局部結(jié)構(gòu)主要分析的是城市內(nèi)部某個單獨區(qū)塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與作為次要風(fēng)道的某些主街道的規(guī)劃設(shè)計，及其對城市風(fēng)環(huán)境造成的影響。城市建設(shè)要求土地節(jié)約集約利用，手段之一便是增加建筑物高度和建筑密度，但樓層過高過密對于風(fēng)速和污染物擴散會造成不利影響。龐赟佶［27］通過高斯模式模擬研究孤立建筑物對氣流分布和污染物擴散的影響，發(fā)現(xiàn)較低建筑物（40 m）周邊污染物擴散效果較好，而較高建筑物（80 m）的迎風(fēng)側(cè)會因氣流回流而產(chǎn)生污染物濃度累積現(xiàn)象。史小朋［28］對街道渠谷的實測分析表明，街道高寬比是影響污染物擴散的最主要因素，且呈反比例關(guān)系。陳辰［21］則指出增大建筑間距，能夠增加街道內(nèi)的通風(fēng)換氣量，加速污染物稀釋擴散。

發(fā)揮城市風(fēng)道功能的杭州市部分街道現(xiàn)狀也存在著一定問題。主要表現(xiàn)為：（1）一些區(qū)塊緊鄰街道周邊且建筑密集高大，這看似不會改變街道的實際寬度，但相比沿街房屋低矮的街道，則會影響其通風(fēng)效果；（2）某些街道東西或南北不貫通，中段或者盡頭受到高大連片建筑物阻擋，會對流經(jīng)的氣流形成阻滯，導(dǎo)致風(fēng)速的減小和風(fēng)向分流，則污染物會在此聚集（圖3）。此外，錢江新城二期的開工和濱江區(qū)的快速發(fā)展，如不兼顧城市風(fēng)道進行規(guī)劃，密集的建筑群勢必會影響到錢塘江這一天然城市風(fēng)道功能的發(fā)揮。

圖3　建筑物阻擋空氣流動示意圖Fig.3 Diagram of buildings blocking the air fow

圖4　街道布置：高樓直立型街道（左），“U”型街道（右）Fig.4 Street layout： skyscrapers type（left）， U-type street（right）

3.4結(jié)果評價與驗證

綜上所述，通過對杭州市基于土地利用空間整體和局部結(jié)構(gòu)的城市風(fēng)道分析，僅就城市風(fēng)道功能而言，上風(fēng)向存在污染企業(yè)、主風(fēng)道與次級風(fēng)道聯(lián)結(jié)點受阻、次級風(fēng)道（如生態(tài)帶）受到侵蝕以及通風(fēng)受其他區(qū)域遮擋的區(qū)域，更容易形成霧霾天氣和較高的污染物濃度（如PM2.5）。在局部結(jié)構(gòu)方面，街道狹窄，周邊高樓林立，街道中途或盡頭受阻的城市區(qū)塊通風(fēng)效果較差，也是霧霾天氣的高發(fā)區(qū)，2013年市區(qū)各監(jiān)測點PM2.5年日均濃度的實際觀測結(jié)果也基本印證了上述結(jié)論（表2）。

表2　2013年市區(qū)各監(jiān)測點PM2.5年日均濃度 單位：mg/m3Tab.2 The city daily average concentration of PM2.5 in 2013 unit： mg/m3

3.5杭州市城市風(fēng)道的優(yōu)化與重構(gòu)

3.5.1重視城市風(fēng)道的重要性，將風(fēng)道建設(shè)納入“兩規(guī)”之中 城市通風(fēng)道的規(guī)劃和營建不是一個短期就能完成的工程，其構(gòu)建、運作和維護需要有思想上高度重視和制度上的充分保障。目前杭州市“兩規(guī)”還沒有充分認識到城市風(fēng)道作用，并未從整體上將城市風(fēng)道的規(guī)劃設(shè)計納入“兩規(guī)”之中。

首先，要從思想上提高人們對城市通風(fēng)道重要性的認識，使其能夠主動積極的維護城市風(fēng)道的暢通；其次，城市通風(fēng)道的建設(shè)必須從城市整體發(fā)展和規(guī)劃設(shè)計層面來考量，將城市風(fēng)道的規(guī)劃和營建納入“兩規(guī)”，且要突出其戰(zhàn)略性地位。新型城鎮(zhèn)化發(fā)展必然會使城市面臨有機更新，主城區(qū)改造建設(shè)和新城規(guī)劃需要考慮到城市風(fēng)道優(yōu)化和重構(gòu)。此外，在城市發(fā)展的過程中，受短期利益的驅(qū)使，很可能會出現(xiàn)無序建設(shè)擾亂和侵占風(fēng)道的現(xiàn)象，必須通過一定的制度設(shè)計來維護城市風(fēng)道的穩(wěn)定和通暢。本文基于杭州市城市發(fā)展和土地利用空間現(xiàn)狀，以及對杭州市城市空間結(jié)構(gòu)的研究與考察，首次提出了杭州市包括主風(fēng)道、次級風(fēng)道等組成的城市風(fēng)道體系（表3）。

表3　杭州市風(fēng)道體系Tab.3 Wind ducts of Hangzhou

3.5.2有序建設(shè)，充分利用天然主風(fēng)道 城市建設(shè)首先必須尊重城市發(fā)展的現(xiàn)狀，不能為了城市通風(fēng)環(huán)境而進行大拆大建，需在可行的范圍內(nèi)進行改造。杭州市“兩規(guī)”提出城市沿江發(fā)展戰(zhàn)略，能很好地發(fā)揮錢塘江作為杭州市的天然主風(fēng)道的功能，在傳輸氣流和凈化空氣方面起著重要作用，可改善中心城區(qū)風(fēng)環(huán)境和緩解霧霾天氣。今后在沿江發(fā)展的同時，必須要加強城市空間布局規(guī)劃的合理性，合理規(guī)劃建筑高度和密度，且建筑群不能過于靠近江畔，沿江跨江發(fā)展要堅持合理規(guī)劃利用空間，不能因無序擴張而阻擋了空氣的流通。此外，還要加強維護和充分利用好現(xiàn)有的天然風(fēng)道，如錢塘江和運河等。

3.5.3 整合原有生態(tài)廊道和新舊綠地 杭州市“兩規(guī)”已明確在主城、副城和組團之間規(guī)劃出“綠色生態(tài)敞開空間”，這些“綠色生態(tài)敞開空間”可以作為城市風(fēng)道而發(fā)揮疏解霧霾的功能。其次，杭州市城區(qū)和郊區(qū)存在著大量的生態(tài)空間資源，如西湖，西溪濕地等。通過整合這些生態(tài)空間資源，可使散落在城市空間內(nèi)部的各個生態(tài)空間串聯(lián)起來，形成生態(tài)空間網(wǎng)絡(luò)，進一步發(fā)揮城市風(fēng)道的功能。此外，杭州主副城以及各組團之間的各區(qū)塊發(fā)展和規(guī)劃必須堅持和保證不侵占其周邊的綠色廊道。

3.5.4合理安排配置城市內(nèi)部結(jié)構(gòu) 城市風(fēng)道的暢通能夠保證外部氣流進入到城市各區(qū)塊內(nèi)部，但是要確保風(fēng)速達到一定的標準，還須合理安排其內(nèi)部空間。針對目前杭州市城市風(fēng)道建設(shè)存在的問題，在兼顧城市發(fā)展和通風(fēng)需要的前提下，可對杭州市的主要街道進行合理的優(yōu)化。具體包括以下幾個方面：（1）對主要街道，要確保主風(fēng)向的街道暢通，中途和盡頭不被阻擋；適當降低城市中心的建筑密度，調(diào)整建筑物間距；在風(fēng)洞實驗和現(xiàn)場測定的基礎(chǔ)上，對建筑高度進行合理安排。（2）對于已經(jīng)建成的會阻擋街道通風(fēng)的建筑，應(yīng)在其周邊布置足夠的綠化帶，以增加對聚積污染物的吸收；另外，在新街道的規(guī)劃建設(shè)中注意綠化帶的合理安排。（3）對于街道周邊建筑應(yīng)合理布置，不能采用兩側(cè)高樓林立的筒狀結(jié)構(gòu)。此外在可能的情況下拓寬城市主要街道的寬度，不能拓寬的，須保證沿街的建筑高度不宜過高，高低錯開依次排列。李鹍等［29］研究表明，城市風(fēng)道要取得理想的效果，其寬度要求為150 m，但對于舊城區(qū)的城市街道實際寬度很難滿足這一要求，可以通過將建筑物在街道兩側(cè)依次由低到高錯落布置，設(shè)計“U”型街道來增加其有效寬度（圖4）。值得注意的是，在具體實行中，還須堅持土地利用經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益的統(tǒng)一。

4　結(jié)論與討論

（1）杭州市氣候條件（特別是逆溫層的存在）及特殊的“三面云山一面城”的半封閉結(jié)構(gòu)地形是形成霧霾天氣的自然地理基礎(chǔ)，這樣的自然地理基礎(chǔ)不利于空氣的流動，影響污染物的散溢，從而加劇霧霾的嚴重程度；人類生產(chǎn)、生活等活動（土地利用）是形成杭州市霧霾天氣的直接原因；城市建設(shè)與管理、城市空間布局（城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃）等因素是形成霧霾天氣的間接原因，目前杭州市的城市建設(shè)對城市風(fēng)道的整體規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)還缺乏系統(tǒng)考慮，主要表現(xiàn)為城市整體布局的失當和局部設(shè)計的不當。

（2）就城市風(fēng)道功能而言，首先從宏觀尺度上看，杭州城市上風(fēng)向存在污染企業(yè)、主風(fēng)道（錢塘江）與次級風(fēng)道（如生態(tài)帶）聯(lián)結(jié)點受阻、次級風(fēng)道受到嚴重侵蝕以及通風(fēng)受其他區(qū)域遮擋的區(qū)域，更容易形成霧霾天氣和較高的污染物濃度；其次從微觀尺度來看，在局部結(jié)構(gòu)方面，街道狹窄、周邊高樓林立、街道中途或盡頭受阻等通風(fēng)效果較差的城市區(qū)塊，是霧霾天氣的高發(fā)區(qū)。

（3）通過規(guī)劃城市風(fēng)道來管控城市霧霾，還需要注意兩個方面的問題：優(yōu)化城市風(fēng)環(huán)境僅是干預(yù)了空氣污染的擴散和傳播過程，只是一種治標的手段，不能從根本上解決城市空氣污染問題，徹底消除霧霾還需要從源頭做起；風(fēng)環(huán)境和空氣污染均是大時空尺度的概念，需要區(qū)域乃至全球尺度上的協(xié)同聯(lián)動，不能僅靠“一地一城”。

（4）今后需要進一步加強通過實地觀測數(shù)據(jù)和空氣動力學(xué)試驗對城市通風(fēng)道進行定量和定位的深入研究，包括通過構(gòu)建相關(guān)模型開展城市風(fēng)道的優(yōu)化與重構(gòu)對城市霧霾治理效果的模擬與預(yù)測研究等。

（

）：

［1］Gao M， Guttikunda S K， GuttikundaSarath K， et al. Health impacts and economic losses assessment of the 2013 severe haze event in Beijing area［J］ . Science of the Total Environment， 2015， 511（4）： 553 - 561.

［2］陳秋方，孫在，謝小芳. 杭州灰霾天氣超細顆粒濃度分布特征［J］ . 環(huán)境科學(xué)，2014，（8）：2851 - 2856.

［3］周濤，汝小龍. 北京市霧霾天氣成因及治理措施研究［J］ . 華北電力大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2012，（2）：12 - 16.

［4］Zhang A， Qi Qi W， Jiang L L， et al. Population exposure to PM 2.5 in the urban area of Beijing［J］ . Plos One， 2013， 8（5）： e63486.

［5］張軍英， 王興峰. 霧霾的產(chǎn)生機理及防治對策措施研究［J］ . 環(huán)境科學(xué)與管理，2013，（10）：157-159，165.

［6］Sun Y， Zhuang G， Tang A， et al. Chemical characteristics of PM2. 5 and PM10 in haze-fog episodes in Beijing［J］ . Environmental science & technology， 2006， 40（10）： 3148 - 3155.

［7］王騰蛟，張鐳，張博凱，等. 城市下墊面對河谷城市蘭州冬季熱島效應(yīng)及邊界層結(jié)構(gòu)的影響［J］ .氣象學(xué)報，2013，71（6）：1115 -1129.

［8］王波，郜峰. 霧霾環(huán)境責(zé)任立法創(chuàng)新研究——基于現(xiàn)代環(huán)境責(zé)任的視角［J］ . 中國軟科學(xué)，2015，（3）：1 - 8.

［9］吳彬貴，解以揚，吳丹朱，等. 京津塘高速公路秋冬季低能見度及應(yīng)對措施［J］ . 自然災(zāi)害學(xué)報，2009，（4）：12 - 17.

［10］Holzworth G C. Mixing depths， wind speeds and air pollution potential for selected locations in the United States［J］ . Journal Applied Meteorology， 1967， 6（6）： 1039 - 1044.

［11］Arain M A， BLAIR R. The use of wind fields in a land use regression model to predict air pollution concentrations for health exposure studies［J］ . Atmospheric Environment， 2007，（41）： 3453 - 3464.

［12］Clougherty J E， Wright R J， Baxter L K， et al. Land use regression modeling of intra-urban residential variability in multiple trafficrelated air pollutants［J］ . Environmental Health， 2008，（7）： 7 - 17.

［13］Kitada T， Igarashi K， Owada M. Numerical analysis of air pollution in a combined field of land/sea breeze and mountain/valley wind［J］ . Journal Applied Meteorology， 1986，（25）： 767 - 784.

［14］Baker J， Walker H L. A study of the dispersion and transport of reactive pollutants in and above street canyons-a large eddy simulation［J］ . Atmospheric Environment， 2004， 38（39）： 6883 - 6892.

［15］孫帥， 陳如一. 城市道路多層復(fù)合式綠色廊道設(shè)計研究［J］ . 風(fēng)景園林，2013，（2）：125 - 131.

［16］劉姝宇， 沈濟黃. 基于局地環(huán)流的城市通風(fēng)道規(guī)劃方法——以德國斯圖加特市為例［J］ . 浙江大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2010，44（10）：1911 - 1985.

［17］蔣維楣，苗世光，劉紅年，等. 城市街區(qū)污染散布的數(shù)值模擬與風(fēng)洞實驗的比較分析［J］ . 環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2003，23（5）：652 - 656.

［18］朱亞斕，余莉莉，丁紹剛. 城市通風(fēng)道在改善城市環(huán)境中的運用［J］ . 城市發(fā)展研究，2008，15（1）：46 - 49.

［19］洪盛茂，焦荔，徐昶，等. 杭州市大氣灰霾成因及關(guān)鍵污染因子預(yù)防控制研究［J］ . 中國科技成果，2013，（10）：68 - 70.

［20］金均，吳建，蔡菊珍，等. 杭州市灰霾天氣基本特征及成因分析［J］ . 環(huán)境污染與防治，2010，32（5）：61 - 63，67.

［21］史軍，崔林麗，賀千山，等. 華東霧和霾日數(shù)的變化特征及成因分析［J］ . 地理學(xué)報，2010，65（5）：533 - 542.

［22］靳利梅，史軍. 上海霧和霾日數(shù)的氣候特征及變化規(guī)律［J］ . 高原氣象，2008，27（增刊）：138 - 143.

［23］宋曉暉，畢曉輝，吳建會，等. 杭州市空氣顆粒物污染特征及變化規(guī)律研究［J］ . 環(huán)境污染與防治，2012，34（7）：60 - 63.

［24］熊媛. 淺析霧霾對環(huán)境危害及改善措施［J］ . 資源節(jié)約與環(huán)保，2014，（4）：94 - 105.

［25］王傳琛，劉際松. 杭州城市氣候［J］ . 地理學(xué)報，1982，37（2）：164 - 173.

［26］李瑋，徐建春. 基于UGB的杭州城市空間結(jié)構(gòu)研究［J］ . 城市發(fā)展研究，2009，16（4）：106 - 111.

［27］龐赟佶. 城市大氣風(fēng)場及污染物擴散的模擬研究［D］ . 包頭：內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2008.

［28］史小朋. 機動車尾氣對街道空氣質(zhì)量的影響及其數(shù)值模擬［D］ . 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

［29］李鹍，余莊. 基于氣候調(diào)節(jié)的城市通風(fēng)道探析［J］ . 自然資源學(xué)報，2006，21（6）：991 - 997.

（本文責(zé)編：陳美景）

Urban Haze Governance： Land Use Spatial Confict and Governance Urban Air Duct

XU Jian-chun1，2， ZHOU Guo-feng1，2， XU Zhi-han3， ZHOU De1，2， ZHENG Sheng4
（1. Land Institute， Zhejiang Gongshang University， Hangzhou 310018， China； 2. Department of Land Resources Management， Zhejiang Gongshang University， Hangzhou 310018， China； 3. School of Geosciences， University of Edinburgh， Edinburgh EH89YL， UK； 4. China's Civil Aviation Air Traffic Management Bureau， Zhejiang Branch in East China， Hangzhou 311207， China）

The purpose of this paper is to summarize the research process and experience on urban haze governance and to explain the way to apply land use spatial conflict and urban air duct in this domain， so as to seek an optimizing path for urban haze management and control. Methods of literature review and comparative analysis are employed. The results shows that 1）Urban air duct is a main corridor for air circulation in city. It plays an important role in dispersing the haze. And formation and construction of air duct is closely related to land use spatial structure； 2）Adjusting land use spatial structure and urban air duct are an efficient way to control urban haze， but it was often ignored in urban management practice in the past-time， 3）Currently， Hangzhou's urban spatial development and land use spatial structure exist a variety of adverse factors on building urban air duct， which shows that study on urban air duct system is needed. The conclusions are that optimization and reconstruction of urban air duct to control urban haze provides a new perspective to governance haze weather for Hangzhou，which is feasible and effective. Also， it is one of the effective paths for Hangzhou new urbanization.

land use； spatial conflict； urban air duct； haze； governance； Hangzhou

F301.2

A

1001-8158（2015）10-0049-08

10.11994/zgtdkx.2015.10.007

2015-07-13

2015-09-10

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目（41301619）；浙江省重點學(xué)科“浙江工商大學(xué)土地與房地產(chǎn)學(xué)科點建設(shè)項目”；浙江省新興特色專業(yè)“浙江工商大學(xué)土地資源管理專業(yè)”建設(shè)項目。

徐建春（1961-），男，浙江金華人，博士，教授。主要研究方向為土地利用規(guī)劃、土地管理。E-mail： xujc2002@sina.com

徐之寒（1991-），女，浙江杭州人，碩士研究生。主要研究方向為整體資源管理。E-mail： xzhida@outlook.com