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书籍名称：城市基础设施规划与设计 书籍简介 本书系统阐述了现代城市基础设施规划与设计的核心理念、技术方法与实践应用，旨在为城市规划师、土木工程师、环境工程师以及相关领域的专业人士提供一份全面而深入的参考指南。全书内容涵盖了城市规划的宏观布局、交通系统、给排水系统、能源供应网络、信息通信基础设施以及绿色基础设施等多个关键领域，着重强调了基础设施的系统性、可持续性与韧性建设。 第一部分：城市基础设施规划的理论基础与战略导向 第一章：城市化进程与基础设施的战略地位 本章首先界定了城市基础设施的内涵及其在现代城市功能运转中的决定性作用。探讨了全球城市化趋势对基础设施需求的深刻影响，分析了基础设施供给滞后可能导致的城市病，如交通拥堵、水资源短缺和能源供应不稳定。内容深入剖析了基础设施规划的战略目标，即如何通过前瞻性的规划布局，支撑城市经济社会的高质量发展，提升城市宜居性和竞争力。同时，本章详细介绍了基础设施规划与城市总体规划、控制性详细规划之间的衔接机制和技术标准，强调了多规合一的规划理念。 第二章：基础设施系统性与韧性规划 本章聚焦于现代基础设施的系统性特征。基础设施不再是孤立存在的单元，而是相互关联、相互影响的复杂网络。内容详细分析了不同基础设施系统之间的耦合关系，例如，交通系统对管线走廊的影响，以及能源系统对供水安全的重要性。在此基础上，本书重点引入了“城市韧性”的概念，阐述了如何在规划阶段识别潜在的系统性风险（如自然灾害、极端天气、人为破坏），并提出构建多重冗余、快速恢复能力的基础设施网络的设计原则和量化评估方法。讨论了基于场景模拟的风险评估技术在韧性规划中的应用。 第三章：可持续发展目标与基础设施的绿色转型 本章将基础设施规划置于全球可持续发展的大背景下进行审视。详细解读了联合国可持续发展目标（SDGs）中与基础设施建设直接相关的目标（如SDG 6、7、9、11）。核心内容在于探讨基础设施建设如何实现环境友好和资源节约。讨论了“低碳基础设施”的设计路径，包括推广可再生能源的接入网络、雨水海绵城市的建设理念、废弃物资源化利用体系的构建等。本章还介绍了全生命周期评估（LCA）在评估基础设施环境影响方面的应用方法。 第二部分：关键基础设施系统的设计与优化 第四章：城市综合交通系统规划与设计 本章全面覆盖了城市交通基础设施的规划与设计内容，涵盖了从宏观路网结构到微观节点设计的各个层面。详细论述了多种交通方式的协同发展，包括快速轨道交通（地铁、轻轨）、地面公共交通（公交专用道网络）、慢行交通系统（步行道与自行车道）以及智能交通系统（ITS）的集成应用。内容着重于交通需求预测模型（OD模型、四阶段法）的构建与应用，以及如何通过交通工程手段优化路口通行效率、控制拥堵。此外，对智慧停车系统的规划和城市物流配送网络的优化也进行了深入探讨。 第五章：城市给水与排水工程系统 本章深入探讨了城市供水和排水系统的规划、设计与运营管理。在供水方面，详细阐述了水源保障、水厂选址、输配水管网的压力级制划分与水力分析，并重点介绍了非常规水源的利用技术，如再生水回用和雨水集蓄利用的工程化方案。在排水方面，全面介绍了雨洪管理和污水处理的系统化方法。重点分析了“海绵城市”理念在低影响开发（LID）技术中的具体体现，包括下凹式绿地、透水铺装和绿色屋顶的应用。污水处理部分，涵盖了主流的污水处理工艺选择、污泥无害化处理以及管网的防倒灌与溢流控制措施。 第六章：城市能源基础设施与热力系统 本章聚焦于城市能源供应的网络化建设，主要围绕电力和热力两大系统展开。电力部分，讨论了城市配电网的可靠性设计、地下化与架空线的选择标准，以及分布式能源（如屋顶光伏）并网接入的技术要求与安全规范。热力部分，详细介绍了区域集中供热系统的规划布局、热源配置优化、一次与二次管网的热力平衡计算，以及如何向清洁能源供热（如地热、工业余热）转型的技术路径。本章还探讨了智慧能源管理系统（EMS）在提高能源使用效率中的作用。 第七章：信息通信与市政公用设施的集成 随着数字化城市建设的推进，信息通信基础设施已成为城市运行的“神经系统”。本章阐述了城市光纤网络、5G基站的宏观布局规划原则，强调了管线综合布局的必要性，以避免“马路拉链”现象。内容详细分析了市政公用设施（如燃气、热力、通信、电力）在城市地下空间中的协同布局策略，包括管廊工程的设计标准、管线间的最小净距要求，以及在既有城市环境中进行地下空间改造的复杂性与应对措施。 第三部分：基础设施的运营、维护与管理 第八章：基础设施的数字化孪生与智慧运维 本章前瞻性地介绍了数字技术在基础设施管理中的应用。重点解析了“数字孪生城市”的概念框架，以及如何通过BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）和物联网（IoT）技术，构建城市基础设施的数字模型。详细探讨了基于传感器网络和大数据分析的设施健康监测（SHM）技术，如何实现对桥梁、隧道、管线等资产的早期故障预警和预测性维护，从而大幅提升基础设施的运营效率和使用寿命。 第九章：基础设施投融资模式与项目管理 基础设施建设需要巨额资金投入，本章侧重于讲解多元化的投融资策略。系统介绍了政府主导的公共财政投入模式、公私合营（PPP/PFI）模式的操作流程、风险分配机制以及合同管理要点。此外，本章还涵盖了基础设施项目全生命周期的管理流程，包括项目可行性研究、招投标、施工质量控制和竣工验收标准，为项目实施者提供实用的管理框架。 第十章：城市更新背景下的基础设施改造与升级 在既有城市环境中，基础设施的升级改造比新建更具挑战性。本章专门讨论了老旧基础设施（如老化供水管网、过载的排水系统）的更新策略。分析了在不中断城市正常运行的前提下，如何实施“切片式”或“同步置换”的改造工程。重点介绍了非开挖修复技术（Trenchless Technology）在管线更新中的应用优势，以及如何平衡改造工程对城市交通和环境的短期影响与长期效益。 结语：面向未来的城市基础设施发展趋势 本书在最后总结了未来基础设施发展的主要方向，包括气候适应性基础设施的普及、集成化和智能化水平的进一步提升，以及在城市韧性建设中对分散式、模块化基础设施的探索与应用。强调规划者和工程师需要具备跨学科的视野，以应对未来城市发展带来的复杂挑战。
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