城鎮(zhèn)化下流域不透水面擴張對洪峰的影響*
——以南京秦淮河為例

孫延偉,許有鵬,高 斌,王 強，李升峰

(南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，南京 210023)

城市化是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，城市地區(qū)社會經(jīng)濟和人口高度集中. 快速城市化導(dǎo)致以瀝青、水泥路面和墻體等為代表的不透水面大規(guī)模擴張，取代了透水性較好的林地和草地等自然下墊面，改變了區(qū)域水文循環(huán)過程. 隨著城市化地區(qū)暴雨洪水事件頻發(fā)，洪澇災(zāi)害威脅增大，探討城市化暴雨洪水過程影響成為了水文、地理和大氣等學(xué)科關(guān)注的熱點及前沿科學(xué)問題之一[1-3].

針對城市化背景下的暴雨洪水頻發(fā)等問題，國內(nèi)外學(xué)者主要基于觀測實驗[4-6]和數(shù)值模擬[7-8]等方面開展研究. 從流域整體上的洪水過程響應(yīng)來看，相關(guān)研究結(jié)果均表明城市化過程中不透水面的不斷擴張影響了雨水截留、下滲、蒸發(fā)等產(chǎn)匯流過程，從而導(dǎo)致了洪峰流量增大、洪量增多和匯流速度加快[9-14]. 其中針對城市化下不透水面率的洪水效應(yīng)，國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為隨著不透水率的增加，洪峰流量和洪量變化顯著并呈線性增長關(guān)系[15-17]. 然而，由于氣象和下墊面條件分布的不均勻性，洪水響應(yīng)在流域空間上也存在一定差異性[18-19]. 隨著水文觀測資料的豐富以及分布式水文模型的發(fā)展，相關(guān)學(xué)者進一步探討了城市化空間格局對洪水的影響. 相關(guān)研究表明流域內(nèi)部相比流域出口的城市化帶來的洪水差異更為顯著[20]，其中流域上游城市化的影響尤為突出[21-22]. 深入系統(tǒng)研究不透水面對洪水……