基于海绵城市建设的厦门城市暴雨内涝灾害风险研究

摘要

在全球气候变化和环境变化的大背景下，极端天气频频发生且呈显著增加态势，城市暴雨内涝问题已经成为我国多数大中城市必须面对和解决的“顽疾”。为了解决这一问题，我国提出了海绵城市建设并开展了相关试点建设工作。厦门是我国首批海绵城市试点建设城市之一，同时也是饱受城市内涝与水资源匮乏并存问题困扰的城市。开展基于海绵城市建设的厦门城市暴雨内涝灾害风险研究既有利于因地制宜解决厦门城市发展与资源环境问题，改善其城市人居环境，促进城镇化健康发展，同时也有利于探索和创建具有中国特色的海绵城市建设新内涵。
　　本文以厦门市为研究区，在系统分析国内外海绵城市研究及城市暴雨内涝风险评估最新研究的基础上，综合利用GIS和RS技术手段，探索了一套简化的、可用于量化分析海绵城市建设前后城市暴雨内涝灾害特征及其风险预测的方法，并为厦门海绵城市建设提出了分区治理的建议。主要研究内容和成果如下：
　　(1)通过量化分析1996-2014年厦门城市水文的时空演变特征，识别出了对厦门城市水文变化起关键作用的区域。结果表明：降雨量和城市不透水面的增加会使得城市径流量、径流系数增加，但城市下垫面景观配置的时空差异会使得城市水文存在区域性特征。厦门城市水文敏感区主要分布在岛外的沿海湾区，其中子流域13水文敏感性最强。子流域的水文敏感性与子流域的景观配置、受人类干扰程度以及地理位置有关，而与其面积大小无关。
　　(2)通过构建简化的城市暴雨内涝模型，情景模拟分析了海绵城市建设前后城市暴雨内涝灾害的特征，识别出了城市易涝点的空间分布。结果表明：厦门城市下垫面的土地利用类型中最容易受灾的是建设用地和耕地；厦门城市下垫面承灾体脆弱性在空间上呈明显的阶梯状分布，其沿海区域的承灾体脆弱性明显高于北部山区；厦门市易涝区主要分布在岛内筼筜湖、高崎、五缘湾、环岛路以及岛外海沧市民广场和角嵩路、杏林湾、同安湾和大嶝岛海域附近。
　　(3)通过构建城市暴雨内涝灾害预测模型，综合预测分析了城市内部各个区域发生内涝的概率，识别出了城市风险区位置和规模。结果表明：厦门城市内涝灾害高风险区主要分布在筼筜湖两侧(仙岳路以南和成功大道以西区域)、高崎机场以北区域、吕岭路与环岛干路交汇处、长岸路两侧(海天码头至高崎码头路段)、海沧滨湖北路以西和马青路以南区域、集美大道、诚毅东路、杏林路和杏滨路、同安区海翔大道以东和滨海东大道以西区域以及城市填海造陆区域。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2海绵城市国内外研究进展

1.3研究目标与内容

1.4技术路线

2 城市暴雨内涝灾害风险评估的理论方法

2.1 城市暴雨内涝的形成机理

2.2城市暴雨内涝概念、组成及特征

2.3城市暴雨内涝风险概念及表征

2.4城市暴雨内涝灾害风险评估方法理论

2.5城市暴雨内涝灾害风险评估整体框架

2.6本文内涝风险评估方法

3 基于LUCC的城市水文时空演变特征分析

3.1研究区概况

3.2研究方案

3.3 结果与分析

3.4本章小结

4 城市暴雨内涝情景模拟及其风险分析

4.1研究区概况

4.2研究方案

4.3结果分析

4.4本章小结

5 城市暴雨内涝概率预测及其风险分析

5.1研究方案

5.2结果分析

5.3本章小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2本文创新点

6.3展望

致谢

参考文献

附录