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水 利 学 报

２０２２年 ７月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５３卷 第 ７期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２２）０７ － ０８４５ － ０９

南方平原河网区城市内涝的全过程监测与特征分析

３
李小宁 １，２，３ ，俞 悦 １，２ ，王船海 １，２ ，郑世威 １，２ ，李伶杰 ，陈 钢 １，２
（１．河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 ２１００９８；
２．河海大学 水文水资源学院，江苏 南京 ２１００９８；
３．南京水利科学研究院 水利部水旱灾害防御重点实验室，江苏 南京 ２１００２９）

摘要：南方平原河网区中普遍存在由堤防、闸坝以及泵站形成的高度城镇化圩区，圩区内受降雨过程和泵站启闭
影响的城市内涝特征和模拟方法仍有待探索。本文以常州市城市产汇流与内涝实验基地为对象进行了降雨、管道
及河道水位流量等全过程长期监测，并通过布设水位计和视频监控设备进行城市内涝积水深度和范围自动监测。
监测数据表明圩 区 内 管 网 和 河 道 流 动 性 很 差，管 网 长 期 处 于 淹 没 状 态，监 测 期 间 管 道 水 深 有 ７５％时 间 大 于
０．７６ｍ；在检查井未发生溢流冒水现象时，仍然会发生内涝积水且主要集中在雨篦子周围道路低洼处，其深度和
范围主要受到降雨过程、地形、雨篦子收水能力和泵站启闭的影响；开启泵站在增大管网排水能力的同时也在一
定程度上削减了内涝积水范围。因此，根据降雨预报与内涝积水实时监测信息及时调控圩区水位可以有效缓解内
涝积水情况，在模拟城市内涝时也不应忽略雨篦子收水能力和泵站启闭对内涝过程的影响；本研究可为构建城市
内涝全过程在线监测平台提供参考，也能为城市内涝过程的概化模拟方法提供依据。
关键词：城市内涝；机理分析；全过程监测；野外实验
号
２
类
图
分
９
Ｔ
９
Ｕ
：
文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２２０２７８
中
１ 研究背景
近年来，伴随着以人为本的新型城镇化的逐步推进，城市内涝应急管理得到了国家和社会前所未
有的重视 ［１ － ２］ 。２０２１年 ７月，河南暴发超记录强降水引发特大洪涝灾害，造成 １４７８．６万人受灾，直接
经济损失 １２００．６亿元，国务院灾害调查组指出此次灾害中存在预警与响应联动机制不健全和水文监测
预报能力不足的问题 ［３］ 。城市内涝全过程监测可以为城市内涝灾害特征分析和内涝过程模拟概化方法
提供科学依据，对降低内涝灾害影响和推动海绵城市建设具有重要的意义 ［４ － ６］ 。
自 １９８０年代起，诸多学者从流域产汇流、城市化的水文效应、基础设施建设、城市暴雨以及水
文循环的角度开展了城市内涝的成因机制研究，研究中广泛采用室内试验和野外监测的方法 ［７ － ８］ 。在
室内试验方面，岑国平等 ［９］ 采用模拟降雨试验对不同城市下垫面组合的产流特性进行了系统试验为城
市水文规律的研究和模拟计算提供了可靠依据。Ｎｏｈ等 ［１０］ 建立了室内地表 － 雨篦子 － 管道交互装置，
用来研究城市内涝过程，并采用蒙特卡洛方法确定了地表 － 雨篦子 － 管道流量交互计算参数的不确定
性。Ｍｉｇｎｏｔ等 ［１１］ 综述了城市内涝室内试验研究，指出室内试验主要是从水动力学的角度研究路口、地
表－ 管道交互、建筑物等对城市内涝水流特征的影响。Ｌｉ等 ［１２］ 建立了全尺寸的道路 － 生物滞留设施装
置，研究绿色设施对于城市内涝的影响，并强调了道路大排水在城市排涝中的作用。Ｄｏｎｇ等 ［１３］ 构建

收稿日期：２０２２ － ０４ － １４；网络首发日期：２０２２ － ０７ － １１
网络首发地址：ｈｔｔｐ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２２０７０８．１２４５．００４．ｈｔｍｌ
基金项目：水利部水旱灾害防御重点实验室开放基金项目（ＫＹＦＢ２０２１１２０７１０４８）；国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＣ３０００１０５）；国
家自然科学基金项目（ Ｕ２０４０２０９）
作者简介：李小宁（ １９９０ － ），博士，主要从事城市内涝监测与模拟研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｘｚｌ０９３８＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者：王船海 （１９６３ － ），教授，主要从事数字流域理论方法与系统开发研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｃｈｗａｎｇ＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

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