张 荣,徐宗学,庞 博,任梅芳,赵 刚
(1. 北京师范大学水科学研究院,北京 100875;2. 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室,北京 100875;3. 布里斯托大学地理科学学院,英国布里斯托 BS8 1TH)
自进入21世纪以来,随着改革开放深化和经济发展迅速,中国经历了快速的城市化进程。城市规模和建成区面积不断扩大,城市人口持续增加,国家统计局统计数据表明:过去的二十年间,我国城市人口比例由1997年的31.91%增长为2017年的57.35%。虽然城市化是一个国家发展水平高低的重要标志,但某种程度上也加强了人类社会和自然环境的相互作用,而且城市基础设施建设与城市的快速发展不协调,使城市受灾风险和损失持续上升,加之近年来极端气候灾害事件的增多,我国大部分城市地区均面临着“热岛效应”和“雨岛效应”增强、洪峰流量增加、暴雨内涝风险增大等诸多问题[1-3]。其中,2012年北京“7.21”、2015年上海“8.24”、2016年武汉“7.6”等特大暴雨洪涝灾害,不仅造成严重经济损失,而且威胁当地居民人身安全[4]。
城市化带来的城市扩张加剧和建成区面积扩大直接导致城市区域不透水面积增加,城市化前透水能力较好的天然下垫面逐渐被透水能力较差的材料如水泥、沥青等取代,受建筑物、道路等障碍物的阻挡,降雨产生的地表径流也不再像自然流域经坡面汇流排入河道,而是以管道和坡面汇流相结合的方式排入河道[5]。因此,随着城市化进程的加快,城市区域径流量和洪峰流量增加,峰现时间提前,给城市防洪排涝带来巨大的压力[6]。……