本科生毕业设计（论文）文献综述
不同土地利用格局对城市内涝的影响研究——以杭州市为例
（一）国内外研究现状
近年来，随着我国城市化进程不断加快，城市内涝的问题也日益严峻。根据中华人民共和国住房和城乡建设部的数据显示，自2008年以来，约62%的城市经历了不同级别的内涝灾害，灾害发生范围甚至从沿海降水集中地区扩大至西安、沈阳等位于我国西部和北部的城市[1]。其中一年发生过涝灾超过3次的城市就多达137个，积水深度超过15mm的超过90%，积水时间超过30分钟的城市有79.8%，且最大积水时间超过12小时的城市有59个[2]。可见城市内涝在中国并非偶然的不可抗自然灾害，而是一种常态灾害[3]。由于城市内涝的频繁发生，严重威胁到城市的安全、居民的日常生活，更是造成了巨大的经济损失，解决城市内涝问题已成为了亟待解决的问题。
城市内涝和积水问题是复杂因素共同作用的结果。将影响城市内涝的因素分为自然因素和人为因素两大部分。从自然因素看，气候是影响降水和导致城市内涝的重要因素，随着全球变暖和城市化进程不断加快，极端天气情况出现的频率相较以前也有不断增加的趋势。如2021年7月发生的河南特大暴雨、10月发生的山西暴雨事件。降水因素在客观上与城市分布地理位置有直接关联。全国年总降雨量比较大的区域集中于华东、中南及西南地区。其中珠三角一代年雨量最大，水量丰沛，相对来说，北方地区雨量较少。但通过多年降雨时间产生地点分析，北方城市的积水问题并没有比南方那些降雨量较多的城市小。说明了城市的积水与内涝问题不仅仅与年总降雨量有关,降雨强度的大小更是造成水涝的重要原因[4]。城市所在的地理和地势条件也是构成城市内涝问题的自然因素之一。建立在地势平坦、低洼的城市往往更容易受到内涝问题的困扰。从人为因素来看，在分析城市内涝问题是应着重从可控可变的人为因素进行分析和研究。城市规划层面缺少水环境格局分析使得城市规划体系总体而言比较落后[5]。当前国内外许多城市由于发展初期的规划设计没有充分考虑到下垫面变化对城市水系统的影响，城市化的推进速度超过预设后导致雨水和整个水环境系统的压力过大，所带来的问题又难以通过改造的方式纠正[6]。城市化的进程势必会拓宽和延展城市道路，这一过程大大增加了城市的不透水区域。绿地面积作为城市主要的透水区域，面积也在逐年减小，相关数据显示，随着建成区面积的增加，上海市城区地面综合径流系数由1950年的0.53变为2001年的0.71，径流系数增加了34%[7]。因此，城市下垫面不透水比例不断增加也是城市暴雨内涝形成的主要成因之一[8]。城市暴雨和内涝的解决与管理涉及多方，包括规划、城建、市政、环境和水利等多个部门和专业。部门间的系统性规划和实施也是导致和解决问题的重要因素之一。例如,市政部门的给水排水工程专业与水利部门的水利工程专业均用暴雨重现期计算雨水排放量,但两专业的重现期却不一致,使整个城市的雨水排放设计不能达到一个统一的标准[9]。
在众多影响城市内涝的因素中，土地利用的影响显得格外重要，并有成为使得城市内涝问题日趋严重的趋势[10]。国外在城市景观格局对城市内水循环系统影响方面的研究起步较早，认为城市土地利用强度、城市景观类型及其格局、不透水面比例与城市水循环退化及城市内涝的发生有关[11]。在以经验模型为依据的估算中，随着景观斑块在年际范围内逐渐破碎和孤立，城市绿地对雨水径流的影响日益减少，由此可见城市景观格局对滞纳雨水的影响对城市内涝的发生和解决起到重要的作用[12]。研究发现，人类活动程度较轻、自然程度保持较好的用地的雨洪调蓄能力更强[13]。良好地管理和保留错综复杂的城乡混合用地可以有效的减轻城市内涝带来的危害[14]，这也从另一个方面说明了土地利用及城市景观格局对内涝问题的积极作用。在景观格局指数中，景观形状指数、建设用地的斑块密度和建设用地的斑块聚集度、林地板块所占景观面积比例四个景观指数对影响城市内涝的土地利用格局起重要作用[15]。在城市建设和规划时，要加强整体景观空间的宏观调控，使各景观类型之间有良好的镶嵌结构。适当控制建设用地的扩张，对于形态破碎、分布林散的建设用地进行重新整合和规划，对建设用地进行恢复处理，使之重新具备下渗和水循环的良好能力。
（二）研究主要成果
一方面是GIS技术在分析和解决城市内涝问题中的广泛应用。目前，世界范围内各个城市都积极应对频繁出现的城市内涝问题，20世纪60年代开始，地理信息技术发展迅速并在大范围内得到广泛应用。GIS管理和分析空间数据，用信息化的手段进行空间数据的采集、处理、分析，以解决复杂的城市管理和规划问题。通过GIS对城市内涝问题进行研究和分析，在水文数据处理、水文模型建构方面都有应用的实例[16]。
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