下垫面变化对城市内涝的影响朴希桐.pdf

专题研讨 下垫面变化对城市内涝的影响 朴希桐 向立云 （中国水利水电科学研究院，北京100038；水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京100038） 摘 要：采用美国农业部提出的SCS水文模型计算产流、二维非恒定流公式计算汇流、概化排水管网计算排水，构 建了城市洪涝灾害积水模型。以蚌埠市为例，通过分析2006年与2014年的土壤及下垫面资料，确定产流关键参 数，计算20年重现期降雨条件下的城市积水情况，对比分析了下垫面变化对内涝灾害的影响。 关键词：城市内涝；土地利用；下垫面变化；积水分析 中图法分类号：P64；TU992 文献标识码：B 文章编号：1673-9264（2014）06-38-06 1 引 言 2 研究方法 [1] 2014年，我国的城镇化率已达到52%～53% ，根据 2.1 整体模型结构 发达国家的城镇化经验，城镇化率为30%～70%期间是 城市暴雨积水过程包括降雨产流、地表汇流和排水 城市加速发展时期，这说明我国将在较长时间内处于快 3个阶段，城市内涝积水分析的精度取决于对上述过程 速城镇化阶段。城市地表具有不透水面积大、汇流时间 的合理模拟。基于我国城市目前所具备的基础资料条 短、排水问题复杂、产汇排相互影响等特征，使得城市 件，在已有的研究基础上，分别选用SCS产流模型、二 地区水循环与自然区域迥异，易发内涝灾害。近几年， 维非恒定流汇流模型和等效排水管网模型模拟城市暴 我国内涝灾害愈演愈烈，北京、天津、广州、太原、石家 雨产、汇、排过程（整体模型结构见图1），基于水量平衡 庄、武汉、南京、杭州、长沙、成都、沈阳等城市暴雨内涝 原理建立各子模型的耦合关系，公式如下： [2] 灾害频发，对城市经济发展和人民生活造成较大影响 。 H t+∆t =H t +∆H+ P t -f t -CQ t (1) ( ) ( ) [ ( ) ( ) ( )] 如北京“2012.7.21”事件，特大暴雨直接导致了山区泥 H t t ∆H ∆t 式中： 为 时刻单元格水深； 为 时段相邻单 ( ) 石流灾害及城市内涝，造成77人死亡，直接经济损失达 P t f t CQ t 元格交换水量； 为降雨量； 为产流损失； ( ) ( ) ( ) [3] 100亿元 。 为单元格内排水量。 近年来，城市下垫面变化对内涝的影响成为研究热 [4]