修稿日期：2015-09-10 中图分类号：F301.2 文献标识码：A 文章编号：1001-8158(2015)10-0049-08 1 引言 随着城镇化发展和人类活动的频繁，雾霾天气已成为备受关注的主要环境问题[1-4]。一般认为，雾霾属于空气污染的一种，雾霾天气产生机制是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果；微粒主要是由于人为原因产生的，如化石燃料的燃烧，粉尘，工业污染等[5]；而大范围长期的雾霾天气的形成还包括其他因素。 具体来说，雾霾天气的成因条件可按照污染源和污染传播过程分为两个方面：(1)人类活动产生的污染物排放。工业废气、机动车尾气、燃煤、扬尘等人类活动造成的大量污染物的排放是雾霾天气产生的直接原因[6]。(2)地形与土地利用空间结构不合理形成的特殊气候条件。空气流动是保持空气自净能力的重要因素，而城市的不合理拓展导致风道不畅，进一步使得流经市区的风速和强度下降，静风频率上升。同时热岛效应和逆温层效应使对流减弱，污染物不易扩散，是雾霾天气产生的小气候条件[7]。中国许多城市天然的地理条件使得城市形成了封闭或半封闭的结构。此外，城市快速发展和土地利用不合理而忽略了城市风道维护建设，也使得市区空气流通受到削弱。这两方面因素共同作用，是雾霾天气形成的条件及其难以消除的主要原因，而城市风道的形成、结构与空间布局又主要取决于土地利用空间布局等方面。城市的土地利用结构不仅与城市的空气污染有直接联系，也会因为对风道的影响从而间接影响城市的空气质量。城市风道不仅可以消减空气污染，还可缓解城市热岛效应以及增强城市自净能力等，对大都市雾霾的疏解具有十分重要的意义。 总体来看，目前学术界在“人类活动—雾霾天气”关系等方面开展了一定的理论与实践探索。但基于“土地利用—雾霾天气”关系的相关研究还处于起步阶段，尤其是将土地利用(空间结构)、城市风道与雾霾管控等方面相耦合开展综合研究还缺乏系统考虑。因此，本文应用城市土地利用空间结构理论和风道理论，在系统分析杭州市气候背景、地形、主导风向、土地利用现状、土地利用总体规划及城乡总体规划的基础上，从土地利用空间冲突分析入手，构建并优化城市风道，开展城市雾霾管控研究，提出杭州市土地利用空间结构优化路径和雾霾治理对策，为杭州市土地资源合理利用和新型城镇化的健康发展提供理论依据和实践支撑。 2 研究基础——国内外土地利用与城市风道的经验与借鉴 雾霾天气不仅影响生产、生活安全，还对人体健康产生威胁和损害[8-9]。近年来，国内外越来越多的学者开始关注“人类活动(土地利用)—雾霾天气”关系的理论与实践研究。 发达国家在城市发展过程中遇到的不同程度的空气污染问题，常通过土地利用空间结构优化和城市通风廊道建设的方法来净化城市空气，研究内容主要集中在大气环境变迁、土地利用和城市风道等对城市雾霾天气的影响等方面。例如，George C.Holzworth[10]针对美国7个站点的多时间点的混合深度、平均风速测定，分析包括城市规模等因素对城市空气污染扩散的影响；M.A.Arain等[11]结合土地利用回归模型和风道理论分析了加拿大安大略湖周边的多伦多和汉密尔顿市空气中的二氧化氮含量，并提出应将城市风道研究纳入土地利用分析框架；此外Jane E Clougherty等[12]采用同样的模型，通过测定分析PM2.5、NO[，2]和碳化物含量的变化情况，研究了城市交通对环境污染的影响；Kitada Igarashi等[13]主要讨论了陆海风和山谷风对空气污染扩散的影响；Jacob Baker[14]等研究了城市街渠峡谷对空气污染的影响机制；孙帅等[15]总结了西班牙巴塞罗那和美国波士顿的绿色廊道的构建；刘姝宇等[16]对德国斯图加特市的研究，总结分析了德国通风廊道规划的工作程序，并提出其对中国城市风道构建的指导意义。 针对雾霾的治理与管控等热点科学问题，国内学者主要关注以下三个方面：(1)污染物的浓度、理化性质及其变化规律。蒋维楣[17]等介绍了城市街区污染分布的数值模拟方法，并与风洞试验结果对比证明了该方法的有效性；朱亚澜[18]等在分析城市风道改善城市气候作用的基础上，提出了城市通风道建设的具体途径。(2)雾霾天气的成因、雾霾天气时空格局、过程模拟及调控对策[3，19-20]。史军[21]、勒利梅等[22]分别研究了华东和上海地区雾霾天数的变化特征；宋晓辉等[23]总结了杭州市颗粒物污染特征及变化规律；陈秋芳等[2]利用快速迁移率粒径谱仪(FMPS)测算分析了杭州市颗粒物浓度及空间分布特征，并指出能见度和风力与颗粒物浓度呈负相关关系。(3)雾霾天气带来的危害。如熊嫒[24]总结了雾霾的6个方面危害；杨福林、高菲[16]分析了雾霾的环境毒理效应。此外，国内学者还开展了关于城市风道的合理规划，城市风道解决热岛效应的应用等研究[7]。例如，武汉市早在2005年就将城市通风道建设作为研究课题纳入武汉市总体规划，并在《武汉城市总体规划(2010-2020年)》中提出建立联系城市内外的生态廊道和城市风道的规划，实施运作后效果甚好，缓解了武汉的城市热岛效应。上海浦东规划建设的250 m宽的世纪大道，也是将其作为通风廊道改善其通风环境的尝试。
