CN109886476A - 城市水文过程空间模型及基于其的土地利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城市水文过程空间模型及基于其的土地利用方法，将城市水文循环功能要素对应到城市地理空间，通过对绿地系统、城市廊道及用地类型进行空间组合和规模控制，构建完整的由多个雨水集点、汇水廊道、水文功能区块组合而成的城市水文循环系统，城市水文循环系统由若干水文循环单元和一个相对水文循环单元能消纳较大量区域雨水的蓄水空间组成。将城市水文循环功能要素与城市地表空间对应可以修复城市水文过程，恢复城市水文循环功能，在源头上缓解城市内涝问题。

Description

城市水文过程空间模型及基于其的土地利用方法

技术领域

本发明涉及环境生态技术领域，特别是涉及一种有关城市生态修复的城市水文过程空间模型及土地利用方法。

背景技术

目前针对城市生态修复的研究，多集中于某个受损矿山、污染湖泊、废弃垃圾填埋场等具体场地的生态修复，或重视矿山、河流、湿地等某种类型的生态修复，将更多的关注点集中在城市郊区，而对人类活动频繁的城市建成区却避而不谈。即便有所涉及，其修复方法也仅局限于单独的绿地系统而不是一个完整的城市，没有与城市土地的开发建设配合起来，缺乏对城市整体生态系统修复的系统性、综合性研究以及城市生态格局与自然作用规律的空间对位关系的研究，忽略了城市的介入会对原有自然环境的生态作用产生不可避免的影响，使其生态效应不能得到有效的发挥。

水文学认为当降雨强度小于下渗强度时，水文过程为降雨、下渗、蒸发；当降雨强度大于下渗强度时，雨水按下渗能力下渗，超出下渗能力的雨水会积蓄于地面上大大小小的坑洼，随着降雨的继续，满足填洼的地方开始产生地面径流，此时的水文过程为降雨、填洼、产流、汇流、下渗、蒸发。其中降雨、径流（产流、汇流）、蒸发、下渗是水文循环的关键要素，这四大要素与自然地表空间之间相互渗透、联系、成为系统并具有规律性，形成相互融合的水文分区。根据水文循环原理，以水文功能要素为主导，可以将地表空间分为蒸发主导、产流主导、汇流主导、下渗主导四大水文功能区。然而高强度的人类活动使得城市下垫面发生了结构性的改变，再加上城市规划布局及排水方式不尽合理等原因，造成城市水文过程的功能要素与其时空分布状态发生改变，致使原有的城市水文循环系统紊乱，表现在下渗减弱、产流增强、汇流加剧等方面，继而引发城市内涝现象。

目前对于城市内涝问题，人们仍然无法找到合适的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于城市水文过程的空间模型及基于其的土地利用方法，将城市水文循环功能要素与城市地表空间对应可以修复城市水文过程，恢复城市水文循环功能，在源头上缓解城市内涝问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种城市水文过程空间模型，其特征在于将城市水文循环功能要素对应到城市地理空间，通过对绿地系统、城市廊道及用地类型进行空间组合和规模控制，构建完整的由多个雨水集点、汇水廊道、水文功能区块组合而成的城市水文循环系统，城市水文循环系统由若干水文循环单元和一个相对水文循环单元能消纳较大量区域雨水的蓄水空间组成。

进一步的，雨水集点包括微型绿地和中心绿地两个等级，微型绿地是指街旁绿地、小区公园与市政公园在内的面积小于2公顷的公园绿地，利用微型绿地建设“小、多、均”的组团绿地下渗系统；中心绿地为服务半径大约为2000m的市级或区级综合性公园绿地，起到收集雨水和下渗的作用；

汇水廊道利用GIS工具识别城市汇水线并协调周边用地设计形成，以城市现状河道、绿地分布、道路及排水管网为设计依据；

城市水文循环系统对应的是城市级尺度；城市降雨时，一部分雨水通过城市中多个“小、多、均”的点状绿地下渗吸纳；另一部分超出下渗强度的降水，在点状绿地汇集后，依据线形雨水引导系统，通过城市街道与管网进入中心绿地；当降雨强度增加到超过中心绿地下渗强度时，中心绿地的雨水将通过城市蓝绿廊道汇入城市郊野绿地及湖泊中；

城市水文循环单元对应的是城市小区级尺度，只收集和消纳自身区域的雨水，当雨水超出自身消纳能力限度时，需要将雨水外排到更大的雨水收集区域。

进一步的，功能区块包括：根据水文循环原理，以水文功能要素为主导，将城市地表空间分为蒸发主导、产流主导、汇流主导、下渗主导四大水文功能区；其中：

中心绿地、郊野绿地、湖泊及其周边用地在城市水文过程中主要发挥蒸发和下渗作用，即为蒸发主导水文功能区和下渗主导水文功能区；

城市高密度建设区，其下渗能力受铺装等建设类型的限制，在降雨时下渗强度很容易小于降雨强度的城市区域空间是产流主导水文功能区；

汇流主导水文功能区是指城市蓝绿廊道等主要汇水路径及其周边用地，将产流区雨水疏导至蒸发和下渗区。

进一步的，所述的集水点由两个等级的集水设施组成，第一个等级为微型绿地集水设施，布置于街旁绿地、小区公园与专类公园等面积小于2公顷的公园绿地，利用这些绿地建设形成前述的“小、多、均” 点状空间的组团绿地下渗系统下渗吸纳，点状空间间隔大约为500m，第二个等级为中心绿地集水设施，布置于服务半径大约为2000m的市级或区级综合性公园绿地，起到收集雨水和下渗的作用。

进一步的，土地利用调整模块中对建设用地类型及开发强度调整包括两个子模块，第一个子模块用于控制土地开发强度，把城市水文功能分区与土地开发强度控制结合，设置不同等级的土地开发强度控制区，第二个子模块用于调整土地利用类型面积比例。

进一步的，城市客观限制条件为对地区水文方面的消极影响和客观因素带来的限制条件；主要包括土地商业价值、土地权属、现状开发强度、经济成本、与周边用地的协调性。

基于上述的城市水文过程空间模型的土地利用方法，其特征在于包括如下步骤：

将目标城市水文过程与物质空间进行投射而得到包括集水点、汇水廊道和水文主导功能区块在内的三种水文空间要素；

将目标城市不同空间所发挥的水文功能类型与城市用地类型进行耦合而形成城市水文主导功能区；

根据目标城市的水文过程需求和城市地形特征，对水文空间要素及城市水文主导功能区进行点、线、面的空间组合而建立目标城市水文空间理想模型；

根据目标城市的土地利用现状，对目标城市水文空间要素进行识别而建立目标城市水文空间现状模型；

通过协调城市客观限制条件，通过对比耦合目标城市水文空间理想模型和目标城市水文空间现状模型而得到目标城市的水文空间设计模型；

根据目标城市的水文空间设计模型，进行目标城市的绿地布局选址及规模调整、廊道空间选线及宽度调整、建设用地类型及开发强度调整。

进一步的，目标城市的水文过程需求定义为：

将目标片区的DEM数据通过GIS水文分析工具进行分析得到暴雨淹没强度划分图和地表汇水路径图，再结合该目标片区暴雨渍水点进行耦合，耦合过程为将地表模拟成一个不渗水的壳得到该模拟过程所包含最容易积水的区域和汇水路径，那么这些最容易积水的区域和汇水路径就是水文过程中需要的集水和汇水空间。

进一步的，包括如下步骤：

第一步，在目标城市规划范围内通过GIS水文分析模型划分分水岭，选定其中一个分水岭作为一个水文循环单元；

第二步，基于GIS水文分析模型，得到暴雨淹没强度分析图和城市地表汇水路径分布图，然后结合参考城市渍水点分布图和城市地下排水管网分布，得到理想状态下基于 “P-C-B”水文空间模型的水文空间布局图；

第三步，通过现状用地类型和现状实景勘测、分析得到现状的水文空间布局图；将理想状态下基于 “P-C-B”水文空间模型的水文空间布局图与现状的水文空间布局图叠合对比，并结合现状土地开发强度、客观条件对水文功能空间布局进行优化，得到该片区水文功能空间布局设计图；

第四步，根据该片区水文功能空间布局设计图，在绿地布局、蓝绿廊道选线和土地开发强度及类型的内容上进行调整利用。

进一步的，汇水廊道线路设计包括以下两方面：

考虑地形因素，识别城市汇水线，并尽量将城市道路及排水管网的布置与城市主要河流相结合，将绿色基础设施与灰色基础设施相联接并与周边用地相协调；

通过城市蓝绿廊道和灰色廊道的衔接整合，使超渗雨水能够顺利汇入中心绿地，再由中心绿地汇入郊野湿地，构建起完整的具有城市自然地形特征的汇水系统，并配合低影响开发措施，实现双向线状汇流、纾缓城市排水管网的压力、提高蓝绿廊道的生态效应。

本发明的有益效果是：

相对于现有城市建设内涝严重，没有考虑水文循环系统的现状，本发明首先基于科学的模型构建完整的“点、线、面”即“P-C-B”城市水文循环系统，然后基于 “P-C-B”城市水文过程空间模型进行土地利用调整，对城市土地进行一定程度上的调整，对于缓解城市内涝是有帮助的并且有可实施性。该方法将城市水文循环这一影响因素纳入对城市生态修复的过程中综合考量，探究了城市生态系统与自然生态系统的结合方式，将城市生态真正聚焦到城市建设区而不是城市郊区，完善了城市生态修补的规划方法，将重点放到土地利用方式上，而不是仅仅只局限于绿地系统的规划中，并为未来城市双修工作中将各种生态影响要素与城市土地利用的结合提供了一定的思路。

该方法将城市生态系统作为一个整体，通过城市生态修复，在发展城市的同时系统地提升城市的生态功能，探索城市发展对城市生态系统的影响机制、城市生态修复对城市环境改善的效应机制等，并且把完整的城市与城市土地的开发建设配合起来，将城市学、生态学、水文学等学科的理论进行复合，在各自的边界及交集构建城市生态修复理论、知识和技术体系具有真正的生态实践意义。

附图说明

图1是本发明城市生态水文循环系统模型图；

图2是本发明城市生态水文循环单元模型图；

图3是本发明中“P-C-B”城市水文过程空间模型在土地利用调整方面的应用流程图。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明首先提出了一种城市用地的空间组合模型，即“P-C-B”城市水文过程空间模型，并基于该模型进行土地利用调整。

如图1-2所示，在“P-C-B”城市水文过程空间模型中，“P”是指雨水集点（Point），“C”指汇水廊道（Corridor），“B”指功能区块（Block），简称为“点、线、面”。首先通过地形分析划分水文主导功能区，然后将水文循环功能区与土地利用类型进行耦合，以此为依据对雨水集点的合理选址、汇水廊道的选线和土地使用的类型及强度进行设计，最后根据设计结果结合城市现状资料可从绿地布局、廊道选线、用地指标三个方面提出城市建设策略和利用方法。该空间组合模型将城市水文循环功能要素与城市地表空间对应起来，能够恢复城市健康水文功能和缓解城市内涝。

城市水文循环系统由多个水文循环单元和一个能消纳较大量区域雨水的蓄水空间组成，其对应的是城市级尺度。城市降雨时，一部分雨水通过城市中多个“小、多、均”的点状绿地下渗吸纳；另一部分超出下渗强度的降水，在点状绿地汇集后，依据线形雨水引导系统，通过城市街道与管网进入中心绿地。当降雨强度增加到超过中心绿地下渗强度时，中心绿地的雨水将通过城市蓝绿廊道汇入城市郊野绿地及湖泊中。

城市水文循环单元所对应的是城市小区级尺度，只收集和消纳自身区域的雨水，当雨水超出自身消纳能力限度时，需要将雨水外排到更大的雨水收集区域，城市水文循环单元具体从集水点布置、汇水廊道线路设计、功能区块开发强度控制三个方面提出对土地利用调控策略。这种从绿地布局到汇水路径设计再到周边用地开发控制的城市水文过程空间地理模型既能满足水文循环的良性规律，同时也将整个城市作为一个水文生态系统进行修复，使城市生态修复的视野从城市绿地拓展到与城市其他用地的协调上。

所述的集水点布置包括：

由两个等级的集水设施组成，第一个等级为微型绿地集水设施，布置于街旁绿地、小区公园与专类公园等面积小于2公顷的公园绿地，利用这些绿地建设形成前述的“小、多、均”点状空间的组团绿地下渗系统下渗吸纳，点状空间间隔大约为500m，第二个等级为中心绿地集水设施，布置于服务半径大约为2000m的市级或区级综合性公园绿地，起到收集雨水和下渗的作用；

集水点的选址尽量与低洼地、易涝点和渍水点重合，同时结合绿地现状分布和其它绿地系统布局原则，并通过植草沟、雨水池等绿色基础设施实现雨水净化与消纳；集水点的选址具体从绿地与广场用地数量、绿地与广场用地集中度、绿地服务半径覆盖水平、用地水域保留水平、用地绿地率、用地透水铺装率、用地融合度水平、湖泊水体曲折度水平这几个方面对区域集水设施布局进行调控。

所述的汇水廊道线路设计包括以下两方面：

考虑地形因素，识别城市汇水线，并尽量将城市道路及排水管网的布置与城市主要河流相结合，将绿色基础设施与灰色基础设施相联接并与周边用地相协调；

通过城市蓝绿廊道和灰色廊道的衔接整合，使超渗雨水能够顺利汇入中心绿地，再由中心绿地汇入郊野湿地，构建起完整的具有城市自然地形特征的汇水系统，并配合低影响开发措施，实现双向线状汇流、纾缓城市排水管网的压力、提高蓝绿廊道的生态效应。

进一步地，汇水廊道首先要利用GIS工具识别城市汇水线，以城市现状河道、绿地分布、道路及排水管网为依据，并协调周边用地，设计城市汇水路径。通过城市蓝绿廊道和灰色廊道的衔接整合，不仅可以使超渗雨水能够顺利汇入中心绿地，再由中心绿地汇入郊野湿地，从而构建起完整的具有城市自然地形特征的汇水系统，还可以配合低影响开发措施，实现双向线状汇流、纾缓城市排水管网的压力、提高蓝绿廊道的生态效应。

进一步地，功能区块包括四种水文主导功能区块，分别为蒸发主导水文功能区、下渗主导水文功能区、汇流主导水文功能区和产流主导水文功能区。其中中心绿地、郊野绿地、湖泊及其周边用地在城市水文过程中主要发挥蒸发和下渗作用，即为蒸发主导水文功能区和下渗主导水文功能区（以下简称蒸发区和下渗区）。而城市高密度建设区为满足生活活动的需求，其下渗能力受铺装等建设类型的限制，在降雨时这些区域的下渗强度很容易小于降雨强度，如果将产生过剩雨水也看做是一种特殊的水文功能，那么这些城市空间便是产流主导水文功能区（以下简称产流区）。汇流主导水文功能区（以下简称汇流区）主要是指城市蓝绿廊道等主要汇水路径及其周边用地，主要是将产流区雨水疏导至蒸发和下渗区，汇水路径的设计不仅考虑地形因素，还要尽量将城市道路及排水管网的布置与城市主要河流相结合，将绿色基础设施与灰色基础设施相联接并与周边用地相协调。

进一步地，功能区块的优化方式是将城市水文功能分区与土地开发强度控制结合，设置三级土地开发强度控制区。设置中心绿地和郊野绿地、农林用地组成的下渗区，湖泊、河流等湿地组成的蒸发区，以及沿自然汇水路径所构建的蓝绿廊道及周边用地所组成的汇流区为一级土地开发强度控制区，禁止高强度开发，以恢复其在城市水文生态中的应发挥的重要作用。组团绿地及其周边用地的下渗区，沿灰色基础设施与其周边用地的汇流区为二级土地开发强度控制区，控制其开发强度，使之对城市水文循环不产生负面影响。将作为产流水文主导功能区的高密度城市建成区设为三级土地开发强度控制区，逐步引导其开发强度趋于合理，推动城市修补的实现。

进一步，本发明提出一种基于“P-C-B”城市水文过程空间模型的土地利用调整方法，请参阅图3，下面以具体实例来说明本发明的可行性，详见下文描述：

将武汉市青山区内某片区作为调整对象，一方面其平均海拔就武汉市而言较低，暴雨淹没强度高且城市渍水点多，因此内涝情况较为严重，这种地区的特殊性迫使从业人员在做土地使用布局和绿地系统规划时有必要将城市水文循环纳入考虑范围。另一方面该区域水文系统丰富完整、河网纵横、紧邻东湖，用地类型丰富，有着大量非集约利用的土地，因此其生态环境可塑性强，可为后期的土地调整留有更大的可能。

（1）确定土地利用的调整范围。

依据地形对目标范围所在区域进行分水岭划分以确保调整范围能在同一分水岭区，然后根据分水岭划分结果再结合道路、行政边界和山川河流等自然特征最终确定调整边界。

（2）基于”P-C-B“水文空间模型对范围内水文空间布局进行设计。

以卫星遥感图为依据，参照武汉市总体规划编制时所绘制的武汉市用地现状图及卫星影像，结合实地考察绘制出所选青山片区的用地现状图。然后结合地下管网数据，根据表1将不同土地利用类型所对应的水文主导功能区进行耦合，基于 “P-C-B”水文空间模型得到该片区水文功能空间布局现状图。

表1水文功能分区与土地利用类型分类耦合结果一览表

水文功能分区类型	土地利用类型
		产流主导水文功能区	居住用地、商业服务业设施用地、公共管理与公共服务用地、物流仓储用地、工业用地以及道路与交通设施用地等。
汇流主导水文功能区	道路与交通设施用地、公用设施用地、绿地与广场用地以及非建设用地中的水域、农林用地与其他非建设用地等。
		下渗主导水文功能区	绿地与广场用地、非建设用地中农林用地与其他非建设用地等。
蒸发主导水文功能区	非建设用地中水域、农林用地与其他非建设用地等。

将该片区最新的DEM数据通过GIS水文分析工具进行分析得到暴雨淹没强度划分图和地表汇水路径，再结合该区暴雨渍水点进行耦合，基于 “P-C-B”水文空间模型得到理想状态下的水文功能空间布局。将两个结果进行对比找出问题，并结合现状土地开发强度、拆迁难易程度和实施效果对水文功能空间布局进行优化，得到该片区水文功能空间布局设计图。

（3）对目标范围内雨水集点进行布局优化并提出相应策略

增加产流区内小型绿地的分布数量，提升绿地服务布局覆盖率水平，形成小、多、均的公园绿地体系，并尽可能与渍水点和低洼地重合，使雨水能够通过排水系统进入绿地实现自然下渗。汇流区布置2-4个集中式公园绿地，提升绿地与广场用地集中度以及用地水域保留水平。通过调控湖泊公园与其他绿地的融合率来消纳多余的雨水，提升公园与周边用地的融合度水平，使得周边用地与公园绿地协调对接，更好地接纳湖泊汇水面积范围内各个方向的径流雨水，保障其汇流过程的顺畅。改变下渗区绿地与广场布局以及与周边用地雨水的衔接，加强绿色基础设施建设，保障绿地与广场用地数量及面积，建设渗透式郊野公园绿地体系，提高绿地公园边界开敞度，打通绿地与其他用地的连通性；调整公园边界地形坡度与改变下渗土壤性质，加入坡地、自然洼地等减灾型地形的设计,使径流雨水通过地形能够更好地下渗。划定绿线与蓝线保护范围进行严格控制，保证蒸发区水域调蓄面积、保障湖泊水体的边界曲折度与用地绿地率。增加水体与周边用地的融合率，使得周边用地与水体协调对接，连接城市排水系统同时做好雨水净化处理，更好地吸收来自绿地周边用地面积范围内各个方向的径流雨水[19]，有效地发挥东湖的雨水调蓄作用。具体可从绿地与广场用地数量、绿地与广场用地集中度、绿地服务半径覆盖水平、用地水域保留水平、用地绿地率、用地透水铺装率、用地融合度水平、湖泊水体曲折度水平这几个方面进行调控。

（4）对目标范围内汇水廊道进行布局优化并提出相应策略

建议发展城市低洼地建成湖泊水体、绿地公园或者城市集水的建设区，而汇水廊道要保证地表超渗水能够沿设计线路汇入集水点，并且尽可能在集约建设的同时发挥出其它社会、经济和生态方面的价值。因此，汇水廊道的选线要通向集水区，依据地表地形、河渠绿带和道路给排水管网的布局综合设计，并在沿线考虑设置绿色基础设施。汇水廊道的主线设计带状绿地，通向东湖等主要的集水区，周边用地功能及开发强度要与之协调，设置汇流功能区。

（5）对目标范围内土地开发类型和开发强度进行布局优化

在产流主导水文功能区，提升绿地面积比例至15%以上，减少渍水点周边高产流的土地利用类型的面积与所占比例。针对低洼地与暴雨淹没程度较高区域，在保障城市建设基础水平上希望提高公园绿地、水域等所占比重，尽量采用透水铺装及路面，尤其对于受内涝严重的产流功能区尽量保障用地透水铺装率达到50%以上、用地绿地率达20-30%，受内涝较轻产流主导水文区的标准可弹性降低。

在汇流主导水文功能区，划出汇水廊道建设退让线，退让线内严格控制其开发强度及类型，周边区域开发强度控制指标可逐渐放宽，为绿色基础设施的布设如植草沟等留有建设余地。区域内绿地与广场用地占比能提升至35%，减少渍水点周边高产流、汇流的土地利用类型的面积与所占比例，例如减少道路与交通设施场地，增加道路建设中绿地面积与所占比例。

在下渗主导水文功能区，提升绿地与广场用地比例至30%以上，同时控制产流、汇流等土地利用类型的增加，保护林地、农田等绿色缓冲区，拆除侵占林地、农地土地的建筑。减少大面积硬质铺装，增加林地、草地与透水铺装的面积在绿地与广场用地中的比例，保障下渗主导水文区的绿地率能达到35%-45%。

在蒸发主导水文功能区，对东湖及其周边区域的开发强度进行严格控制，恢复并提升原本湖泊、河流的调蓄面积，改善其生态环境与植被覆盖，在一定程度下可考虑设立保护区；对于非建设用地应当以保育为主，严格控制保障其边界与规模不受侵占。增加周边下渗主导的绿地广场的用地比例，控制产流、汇流等土地利用类型的增加，保护河流、湖泊、湿地等水域缓冲区，严禁侵占河湖湿地的土地。

以上所述的实施试式仅仅是示意性的，其中所述作为设计模块可以连续也可以分离重组，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现具体方案目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效方法或等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种城市水文过程空间模型，其特征在于将城市水文循环功能要素对应到城市地理空间，通过对绿地系统、城市廊道及用地类型进行空间组合和规模控制，构建完整的由多个雨水集点、汇水廊道、水文功能区块组合而成的城市水文循环系统，城市水文循环系统由若干水文循环单元和一个相对水文循环单元能消纳较大量区域雨水的蓄水空间组成。

2.根据权利要求1所述的城市水文过程空间模型，其特征在于：

雨水集点包括微型绿地和中心绿地两个等级，微型绿地是指街旁绿地、小区公园与市政公园在内的面积小于2公顷的公园绿地，利用微型绿地建设“小、多、均”的组团绿地下渗系统；中心绿地为服务半径大约为2000m的市级或区级综合性公园绿地，起到收集雨水和下渗的作用；

汇水廊道利用GIS工具识别城市汇水线并协调周边用地设计形成，以城市现状河道、绿地分布、道路及排水管网为设计依据；

城市水文循环系统对应的是城市级尺度；城市降雨时，一部分雨水通过城市中多个“小、多、均”的点状绿地下渗吸纳；另一部分超出下渗强度的降水，在点状绿地汇集后，依据线形雨水引导系统，通过城市街道与管网进入中心绿地；当降雨强度增加到超过中心绿地下渗强度时，中心绿地的雨水将通过城市蓝绿廊道汇入城市郊野绿地及湖泊中；

城市水文循环单元对应的是城市小区级尺度，只收集和消纳自身区域的雨水，当雨水超出自身消纳能力限度时，需要将雨水外排到更大的雨水收集区域。

3.根据权利要求1所述的城市水文过程空间模型，其特征在于功能区块包括：根据水文循环原理，以水文功能要素为主导，将城市地表空间分为蒸发主导、产流主导、汇流主导、下渗主导四大水文功能区；其中：

中心绿地、郊野绿地、湖泊及其周边用地在城市水文过程中主要发挥蒸发和下渗作用，即为蒸发主导水文功能区和下渗主导水文功能区；

城市高密度建设区，其下渗能力受铺装等建设类型的限制，在降雨时下渗强度很容易小于降雨强度的城市区域空间是产流主导水文功能区；

汇流主导水文功能区是指城市蓝绿廊道等主要汇水路径及其周边用地，将产流区雨水疏导至蒸发和下渗区。

4.根据权利要求1所述的城市水文过程空间模型，其特征在于所述的集水点由两个等级的集水设施组成，第一个等级为微型绿地集水设施，布置于街旁绿地、小区公园与专类公园等面积小于2公顷的公园绿地，利用这些绿地建设形成前述的“小、多、均” 点状空间的组团绿地下渗系统下渗吸纳，点状空间间隔大约为500m，第二个等级为中心绿地集水设施，布置于服务半径大约为2000m的市级或区级综合性公园绿地，起到收集雨水和下渗的作用。

5.根据权利要求1所述的城市水文过程空间模型，其特征在于土地利用调整模块中对建设用地类型及开发强度调整包括两个子模块，第一个子模块用于控制土地开发强度，把城市水文功能分区与土地开发强度控制结合，设置不同等级的土地开发强度控制区，第二个子模块用于调整土地利用类型面积比例。

6.根据权利要求1所述的城市水文过程空间模型，其特征在于城市客观限制条件为对地区水文方面的消极影响和客观因素带来的限制条件；主要包括土地商业价值、土地权属、现状开发强度、经济成本、与周边用地的协调性。

7.基于权利要求1-6任一项所述的城市水文过程空间模型的土地利用方法，其特征在于包括如下步骤：

将目标城市水文过程与物质空间进行投射而得到包括集水点、汇水廊道和水文主导功能区块在内的三种水文空间要素；

将目标城市不同空间所发挥的水文功能类型与城市用地类型进行耦合而形成城市水文主导功能区；

根据目标城市的水文过程需求和城市地形特征，对水文空间要素及城市水文主导功能区进行点、线、面的空间组合而建立目标城市水文空间理想模型；

根据目标城市的土地利用现状，对目标城市水文空间要素进行识别而建立目标城市水文空间现状模型；

通过协调城市客观限制条件，通过对比耦合目标城市水文空间理想模型和目标城市水文空间现状模型而得到目标城市的水文空间设计模型；

根据目标城市的水文空间设计模型，进行目标城市的绿地布局选址及规模调整、廊道空间选线及宽度调整、建设用地类型及开发强度调整。

8.根据权利要求7所述的土地利用方法，其特征在于目标城市的水文过程需求定义为：

将目标片区的DEM数据通过GIS水文分析工具进行分析得到暴雨淹没强度划分图和地表汇水路径图，再结合该目标片区暴雨渍水点进行耦合，耦合过程为将地表模拟成一个不渗水的壳得到该模拟过程所包含最容易积水的区域和汇水路径，那么这些最容易积水的区域和汇水路径就是水文过程中需要的集水和汇水空间。

9.根据权利要求7所述的土地利用方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，在目标城市规划范围内通过GIS水文分析模型划分分水岭，选定其中一个分水岭作为一个水文循环单元；

第二步，基于GIS水文分析模型，得到暴雨淹没强度分析图和城市地表汇水路径分布图，然后结合参考城市渍水点分布图和城市地下排水管网分布，得到理想状态下基于 “P-C-B”水文空间模型的水文空间布局图；

第三步，通过现状用地类型和现状实景勘测、分析得到现状的水文空间布局图；将理想状态下基于 “P-C-B”水文空间模型的水文空间布局图与现状的水文空间布局图叠合对比，并结合现状土地开发强度、客观条件对水文功能空间布局进行优化，得到该片区水文功能空间布局设计图；

第四步，根据该片区水文功能空间布局设计图，在绿地布局、蓝绿廊道选线和土地开发强度及类型的内容上进行调整利用。

10.根据权利要求7所述的土地利用方法，其特征在于：汇水廊道线路设计包括以下两方面：

考虑地形因素，识别城市汇水线，并尽量将城市道路及排水管网的布置与城市主要河流相结合，将绿色基础设施与灰色基础设施相联接并与周边用地相协调；

通过城市蓝绿廊道和灰色廊道的衔接整合，使超渗雨水能够顺利汇入中心绿地，再由中心绿地汇入郊野湿地，构建起完整的具有城市自然地形特征的汇水系统，并配合低影响开发措施，实现双向线状汇流、纾缓城市排水管网的压力、提高蓝绿廊道的生态效应。