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近年来,我国很多城市面临着不同程度的内涝灾害。北京在城市发展的过程中,内涝状况愈加严重,给城市安全带来了极大的威胁。在这样的背景下急需在充分理解内涝本质特征和规律的前提下以新的视角和思路来重新审视城市内涝。 本研究的出发点是城市化背景下,北京城市内涝频发这一现实问题,利用包括文献资料的搜集、田野调查、空间分析、模型模拟在内的多种方法,着重探讨了北京城市化对雨洪过程的影响、北京历史及现今内涝的总体特征、易涝区域的景观特征以及如何充分认识和发挥景观系统的雨洪调蓄潜力四个方面。目标是通过对这些问题的研究揭示出北京内涝发生的本质和规律。并基于对内涝本质规律的剖析,阐释内涝风险与景观系统的联系,从而从景观系统中寻找缓解内涝的答案,以降低内涝风险,减少城市对排水管网的依赖。 研究的主要结论包括: 北京的城市扩张从很多方面改变了区域的水文特征,孕育了内涝发生的环境。伴随着城市的扩张,建设用地的比例不断增加,具有渗透功能的地表逐渐被不透水铺装所取代,这种变化使得研究区域的产汇流状况发生了明显的改变。区域的渗透能力变差,产流量增加,汇流时间、峰现时间缩短,径流总量和峰值流量都有所增加。此外城市建设和城市排水管网系统对河湖水系的改造以及所塑造的地形也使城市区域的水文特征发生了改变。 在宏观尺度北京内涝的发展呈现出随建设用地扩张的整体趋势,积水点分布更加密集,城市如仍按当前的思路发展,城市内涝非但得不到彻底解决,反而会更加严重。1980年以前北京的水害为河流型洪水灾害与内涝并发,而1980年河流型洪水灾害消失,仅剩愈发严重的城市内涝。内涝受整体自然地形的影响越来越小,形成了更多的以桥区、道路为中心的积水模式。 易涝区域的景观特征决定了积水的发生。积水点周边区域景观的易涝特征包括:不透水表面所占的比例较大,并且彼此相连,导致地表径流运动过程中的阻力很小,汇聚时间很短;景观中具有较高阻力的要素往往孤立存在,缺乏与不透水表面的联系,使其功能无法发挥;一些有利于自然排水的地形和调蓄雨洪的景观要素没有得到利用;便于工程性排水的地形以及设计往往导致了积水;景观中非常缺乏能够阻断地表径流并调蓄地表径流的设计;排水系统由于排水能力有限,使地表径流无法及时排除,促成内涝。 从排水管道与积水点分布的关系以及排水系统的排涝能力来看,北京现状排水系统并不能彻底解决北京的内涝,由于其所带来的负面环境效应,它不应成为城市排水的唯一途径。人工排水管道系统只是作为景观中的一种要素影响着内涝风险,如果过分地关注人工排水系统的建设,就必然会忽略其它更为重要的因素。 从研究中发现,内涝是与景观结构和功能相关联的,因此对内涝问题的关注,不应该仅仅看到“水”本身,而应该关注与水相联系的更广泛的景观系统。所以解决内涝问题的途径也就不是简单地只针对“雨水”而进行的排放措施,而是涉及到对与水相关联的整个景观系统的认识和整体改善。景观系统中存在着不同雨洪调蓄潜力的空间,充分认识、发挥和改善不同空间中雨洪调蓄潜力能够很大程度的缓解北京的内涝。 文章的最后基于对雨洪调蓄潜力的分析,提出了针对内涝问题不同尺度的景观优化原则和策略。