极端暴雨条件下城市内涝模拟研究进展与展望

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源源不断的水汽、强盛而持久的上升气流和大气层结构的不稳定性是形成极端暴雨的物理条件[1]同时，全球变暖和高度城市化加剧了极端暴雨的形成，城市内涝灾害日趋频繁，造成的人员伤亡和经济损失越发严重[2]，仅2022年，中国就有3385.26万人因内涝受灾，143人死亡，直接经济损失1288.99亿元[]。

极端暴雨首次提出是在1982年，Winkler[4]对美国明尼苏达州43例极端暴雨进行了研究和分类，认为形成极端暴雨的原因主要为剧烈的大气活动。中国学者首次提出极端暴雨概念是在2005年[5]，认为极端暴雨事件与台风活动、水汽输送等因素密切相关，后人的研究也持有相同看法[6-8]。随着极端暴雨事件发生的频率上升，全球气候变化、水汽输送、大气不稳定性成为公认的极端暴雨触发机制[9-14]。2021年郑州4 7⋅20^′′ 特大暴雨事件的发生进一步引起了社会对极端暴雨破坏性和危害性的广泛关注，成为气象、建筑和水利领域的关键研究方向。

在极端暴雨频发和城市化不断发展的背景下，开展极端暴雨城市内涝模拟是内涝防治规划与防灾减灾措施的重点和前沿，对增强防范内涝风险的能力，降低内涝灾害损失具有重要意义。已有研究人员总结了城市内涝的模型和原理[15-16]，但缺乏对极端暴雨条件下城市内涝模拟的系统总结。因此，本文在总结分析极端暴雨基本特征、识别城市内涝积水影响因素的基础上，系统梳理了极端暴雨条件下城市内涝积水模拟的两种主要方法，讨论了其原理、特点和应用情况，指出了未来时期极端暴雨条件下城市内涝模拟的发展趋势，为极端暴雨条件下的城市内涝过程识别和管理提供支撑。……