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等 ［１９］ 提出了城市排水防涝基础设施应对暴雨能力的 “不积水” “不内涝”“不失防” 三个阈值。许静
等 ［２０］ 分析了 ２００７年济南 “７．１８” 暴雨洪水灾害，指出降水强度、地形环境、泄洪能力以及发生时间
是造成当地严重洪灾主因，提出建立城市防洪体系的对策。顾孝天等 ［２１］ 认为 ２０１２年北京 “７．２１” 暴
雨洪灾主要归因于降雨 量 大、局 部 地 势 低 洼、排 洪 不 畅 以 及 监 管 不 力 等。侯 精 明 等 ［２２］ 分 析 西 安 市
２０２０年 ７月暴雨，发现特殊气象、下垫面变化、排水设施不足易造成城市内涝灾害。
暴雨洪涝灾害发生后会在城市内遗留各种洪水信息，及时开展洪痕信息调查能够了解城市雨洪汇
流特征，认识城市水系与城市内涝形成、发展的关系，对厘清城市暴雨致灾机理与灾害链具有重要意
义。贾杰等 ［２３］ 通过调查拱坝河雨洪资料推算了暴雨洪水的演进特性，孙翔 ［２４］ 通过茅洲河流域洪痕调
查认为应抓紧时机尽早调查并建议规范洪痕量测技术；周明等 ［２５］ 在辽河洪痕调查研究中指出要及时调
查与正确布点，调查洪痕应进行质量分析保证数据可信度。日本灾害学者 ＭＡＴＳＵＭＯＴＯ等 ［２６ － ２７］ 通过
实地测量与受损区居民调查确定溃坝洪水影响范围，指出排水系统与河湖容量对于缓解城市雨洪非常
重要。城市雨洪与河流洪水的形成、演化差异很大，雨洪信息受城市建筑及生活的影响。当前城市雨
洪信息调查方法还没有相应规范，有关城市新开发区水系、道路与雨洪传播的关系研究还不多见，因
此开展城市雨洪信息调查与研究意义重大。
２０２１年郑州 “７．２０” 特大暴雨是罕见的极端强降雨过程，市区累计降雨 ５００～７００ｍｍ，小时雨强
最高达 ２０２ｍｍ（２０日 １６时），单日最大降雨量 ６２４．１ｍｍ，接近年平均降雨量 ６４０．８ｍｍ ［２８］ 。地势相对
平坦的市区一方面承纳当地特大暴雨，还要承接上游丘陵区水库的暴雨泄洪，形成市区雨、洪叠加与
河流高水位顶托的复 杂 局 面，导 致 城 区 严 重 积 涝。凶 猛 的 雨 洪 造 成 人 员 伤 亡、财 产 损 失、设 施 破
坏 ［２９］ ，城市生产、生活受到严重干扰 ［３０］ ，在城市雨洪灾害中具有十分典型的意义。
城市雨洪的随机性与突发性使得雨洪水位、流速的实时测取十分困难，雨洪高水位停留时间短、
洪痕一般较浅且易被清洗，在城市内涝重灾区雨洪实测数据尤为匮缺，因此城市雨洪信息的及时补遗
与科学调查十分必要。本文基于 ２０２１年郑州 “７．２０” 极端暴雨之后于 ７月 ２４—２６日在城市新区组织
的洪痕调查等信息，探索城市雨洪调查的适宜方法与数据处理程序；利用调查雨洪数据与水动力数值
模拟分析新开发区雨洪产汇流特性及街区行洪与淹没特征；进一步分析区域管网与河湖水系特点，探
讨特大雨洪在城市形成局部严重内涝的原因与致灾机理。研究成果有助于了解北方城市雨洪传播、致
灾特点，可为城市雨洪调查研究的开展提供参考。

２ 调查研究

２．１ 调查研究目的 城市新开发区改变了自然地形与下垫面条件，导致大暴雨时各街区坡面汇流快速
进入街道，形成城市雨洪特有的传播通道；城市雨洪具有发生快、传播快、洪水信息难保存的特点。
郑州 “７．２０” 特大暴雨期间就有许多通信及水情监测设施被破坏，使得城市雨洪形成、传播等重要实
时监测信息大量缺失，因此必须及时开展雨洪洪痕信息补救性调查。调查研究首先要探索城市雨洪信
息特点及调查方法，然后借助洪痕调查数据研究新开发区雨洪传播特征和严重积涝原因。
２．２ 调查研究对象 郑州市地处丘陵与平原过渡带，虽河渠众多但比降较平缓、泄洪不畅是其地理环
境的重要特征。近年来城区规模快速扩张，城市水系及排水设施应对极端降雨的能力尚显不足。其中
郑东新区龙子湖高校园区就是 “ ７．２０” 雨洪淹没影响比较严重的城市新开发区，故选作雨洪信息重点
调查研究对象。该区地处郑州市东北隅低洼区，周边地理环境与河湖分布见图 １。区域内有北龙湖、
龙子湖与象湖，西北部有魏河与贾鲁河来流，西南部有东风渠（七里河）环绕，设计的河湖水系及排水
管网构成该区错综复杂的汇流排洪系统。调查区域中心为龙子湖及湖心岛，区域内街区道路为环湖径
２
向布局；龙子湖常水位面积约 ９１．４万 ｍ ，通过退水渠与南部东风渠连接。沿湖外围环绕分布 １２所高
等院校及附属居民社区，主要调查龙子湖公园、环湖高校校区及区域内主要道路两侧，调查区最大半
径 ５．６ｋｍ，涉及道路总长约 １３ｋｍ；另外根据雨洪传播特点，调查范围还延伸涉及陇海路以北、北三
环以南、中州大道以东、东四环以西的郑东新区范围。

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