时识别高温热核分布区域, 厘清不同生态要素与热岛缓解的关联耦 合机理;其次,基于城市的地理区位与 气候特点、城区结构与开放空间等环境 要素,系统分析城市风环境的影响要素;再次,通过风环境模拟,进行城市通风 环境的现状与存在问题辨识;最后,分 析地表温度与风环境的耦合规律,进行 热岛防控的风道分区规划,即结合城市 整体通风与散热特点,进行低碳、生态 的城市通风廊道设计,针对热负荷较大 的城市区域,分等级、分功能切割城市 热场(图3)。
二 天津城区的区位、空间结构与风热环境耦合特点分析
(一)基于地理区位的天津中心城区风热环境态势分析
天津具有陆地与海洋双重气候特点, 其风环境在季风主导的条件下,局部地区又受到海陆风或山地风等局部环流的 影响。天津地处海洋与陆地的交界处, 境内多为平原地貌,东临渤海,故其境内兼有沿海、湖泊湿地和山地等地貌特征,表现出大陆性季风气候及海洋性气 候的双重特点。另外,天津中心城区由于地处海河水系的九河下梢,水域辽阔, 众多湖泊湿地形成了城市边沿的生态冷媒与富氧冷媒区,对减缓热岛效应具有一定的作用;从天津所处的区域地形特征看,由于地处“北京湾”东部,受西 部的太行山脉和北部燕山山脉影响,秋 冬季经常会出现大范围通风不畅地区, 使天津北部城乡空间表现出山地风场的 特征。因此,从天津市域范围看,风环境又呈现出“季风主导与局部环流双重 影响”的气候格局。
(二)基于空间结构与生态特点的天津风热环境背景分析
天津中心城区与滨海新区以海河为 发展轴,形成了“一轴、两带、三区” 的市域空间结构,其中中心城区呈现出 放射式异形、路网走向复杂的同心圆结构。这种结构为解决发展轴上的高密度 功能区带来通风降温的便利,而“南北 生态”的规划布局,无疑在总体规划层 面为保护天津的富氧源风源基底和创建 低碳生态城市带来了极佳的发展机遇。
天津中心城区周边有大量的湖泊、 湿地,这些湖泊、湿地构成了“环、轴、 楔”相结合的生态廊道和富氧斑块的微 气候环境基底,这些生态廊道与开敞空 间是奠定天津风热环境的重要空间因素。例如,天津南面的团泊湖、鸭淀水库等 大型湖泊或湿地是降低城市热岛温度、 增加城市空气湿度和含氧量的重要冷媒 斑块;西沽公园、北宁公园、水上公园 和侯台湿地等开敞空间是城市中相对低 温的区域;天津站、天津西站和天环客 运站等交通场站类开敞空间是城市中相 对高温的区域。天津中心城区各类点状 开敞空间为提升城市内部通风能力、构 建城市风道系统创造了重要条件(图4)。
(三)基于遥感影像反演的天津中心城区与滨海新区地表温度分析
为了科学掌握天津中心城区及周 边地区的地表温度分布特点,本文选 取 2001 ~ 2017 年夏季的 Landsat 8 与 Landsat 7 遥感影像图,通过其地表温度 反演,分析天津中心城区与滨海新区夏 季的地表温度。根据多年遥感影像的 地表温度反演结果,天津中心城区 7 ~ 8 月的地表温度一般在 24℃~ 58℃变化, 从中心城区内部的温度场空间分布格局 看,地表高温区主要集中出现在工业仓储、大型商场及市场、体育场、棚户区等区域(表2)。
从 2017 年的遥感影像反演图中可分 析出,一方面该地区形成了“两心”(中心城区与塘沽和开发区)、“一轴”(津滨发展轴) 和“多点”(外围城区与工业 区) 的热场分布格局,城市热岛分布呈现 多中心星座式组合形态,并形成沿交通 走廊扩散发展的特征(图5);另一方面, 在天津中心城区南面,即位于夏季主导 风向来向的团泊湖和鸭淀水库等水面及 农田,以及塘沽城区东南海面和南面盐 田区域,形成了由水域构成的相对低温 水域,其可作为位于下风向的中心城区降温的生态冷媒。
从天津中心城区的地表温度反演可以进一步分析出地表高温、次高温、中温及相对低温区域的分布特点:热核空 间除体育场外,大多数为工业区和低层 高密度棚户区等区域,这些高温斑块面 积相差较大,这是由于工业区产热较多, 大型
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