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灾容学研究

城市洪水及其防治

周乃晨华东师范大学

城市洪水是当前国际上自然灾害研究的重
大课题之一现代世界正处在一个城市化的时落发和徽发
,,一
代先进工业化国家的经济发展多以城市建设

为中心自!∀年代以来,我国也开始实行由大
城市及其周围若干个县组成的城市系统政策,
槛⋯的
!砰时月,
白然流域城市化以前∀匕
由此引起了城市和周围地区水文情势的一系列

、、
变化,产生了排水防洪环境污染等急待研

地表径渡
究和解决的城市水文问题河川径流
%!》
,#∃不透水的城市流域城市化以后
自#∀年代起一些发达国家就开始城市水

文的研究我国目前城市化程度虽然不高,但
近年来,随着经济建设的迅猛发展,已暴露出图#自然流域与城市流域比较图

,,
不少问题以我国沿海最大的城市上海为例汇流速度加快,峰现时间提前等,从而扩大了

、、
它地处长江河口地区,每年常受台风暴雨上洪水的灾害性

,
游洪水和天文高潮等自然地理条件的制约一城市化对雨洪水汇流过程影响的最敏感因

,
旦发生上述两种以上因素的组合往往就威胁素有以下一些

,,
到市区的安全甚至可能造成城市中心受淹!(∀地面筱盖不透水铺砌天然流域的降
,,,
交通中断停水停电等致使城市生活瘫雨被植物截面,在地表洼蓄和入渗后形成地表

,,、
痪人民生命财产遭到重大损失为此上海和地下径流,而城市化使原有空旷的农田被大

、、
北京南京等城市有关高校和水文部门都已着量建筑物道路和停车场等代替不透水面积

手开始城市水文的研究本文试图借鉴国外城所占的百分比大为增加,坡面漫流和城市地区

,、
市的经验探讨城市化的雨洪效应城市洪水的降雨迅速充满洼地和有限绿地后形成地表径

、,
的定量分析和控制防治途径以供有关部门流,致使径流总量增加,地下回归量减少,洪

参考峰流量增大不透水面积比例越大,下垫面的

上述反应越明显!图(∀
、

一城市化对洪水的影晌
!)∀地面排水系统的改造城市化改变了

,,、
随着城市化的进程人口向城市集中城原有天然河道的径流流态洪水过程线和洪峰

,,
市范围不断扩大工业化程度相应提高必然流量城市排水系统管网化,扩大了城市的排

,
地改变了当地的自然地理环境如砍伐和清除水能力,使暴雨径流尽快就近排入受水体同

、,、,
森林植被营造房屋街道与下水管道建设时,对城市地区原有的汇水河道进行整治或新

、,,、
住宅区商业区和工业区以及整治河道修建输水渠道,又使河道趋于正直断面规则并

,
筑暴雨排水等都能对城市地区雨洪产生直接有衬砌,从而减小了河谷的调蓄能力,河道糙

,、,
的影响导致蒸发截留和下渗减少径流和率变小,输水能力加强,导致洪水汇流速度增

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确盛余志卷期∗+∗

法来分析和估算这些变化的程度双累积曲线
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孟城化∋、,乒柑少屹根据检验变量!如洪峰流量∀的累积量和同期参
一卜(
变量!如暴雨量∀的累积量点绘而成,若资料成
比例,则点绘成一直线,若直线斜率有转折,说
明比例关系改变,而该转折点可能就是城市化

影响而产生变化的时间由于经验相关和双累
积曲线法实质都为经验对比,对离差缺乏客观

,,
图)城市化前后洪水过程线比较图的衡量指标也得不出检验的可靠程度因此
,
,川卜,−为洪峰流.本文主要介绍显著性统计检验的一种常用的方
./、./,
为峰现历时!滞时∀,
、,
爪,0为洪水过程线底宽!洪水历时∀法即洪水系列均值的0检验和均方差的Ε检

。
1为有效降雨验方法

,,,
加涨洪历时和汇流时间缩短洪量更加集中首先,把洪水系列分成城市发展前后两个

,
滞时变短整个洪水历时压缩!图)∀不重叠的系列,Φ和,/,其容量分别为8(和凡

!&∀土地利用结构的变化城市发展使土!即各系列的资料年数∀,分别计算两系列的均
,
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地得到充分利用它往往侵占一然道的值−和−均方差Γ和凡∗
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洪水滩地和滞洪洼地致使城市地区河道调洪7‘
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能力减弱爆发性洪水一旦发生洪水漫溢城脚)Η!#∀
市地面形成积水,短时间内无法迅速排出,造
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成洪水灾害这种现象在沿海低洼的城市尤易’‘’
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综上所述城市化对洪水特征的影响主>Κ乞’,’一’一!、∀
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要体现在洪峰流量统计参数和洪水过程线的变,,
然后对均方差作对比分析即第一显著
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线的洪峰流最约等于城