文献分享 | Adv Water Resour：绿色基础设施缓解城市洪水灾害的具体案例评估框架

城市水文建模工具（MUSIC）加上一个高分辨率2D水动力模型（BreZo）可测试GI（特别是雨水池和渗透沟）改造城市流域的程度。大多数研究已证明GI可以减少局部规模的洪水，然而，为小流域设计的GI对较大流域的重大降雨事件的影响能力相对未得到测试。本研究量化了下游洪水淹没状况和危险，确定了GI提供的小规模洪水风险缓解效益可以传播到流域下游，提供了直观的洪水灾害图以支持社区进一步规划发展。

1.水文建模过程及结果

水文建模是采用了城市雨水改善概念化模型（MUSIC）进行的。MUSIC通常用于连续模拟建模雨水流量和质量（该模型具有用户可指定的时间步长为6 min）。将集水区离散为六个子集水区：三个测量的支流和剩余的排水区域（见图1）。使用SIMHYD的降雨-径流特性进行校准。使用MUSIC研究了三个GI场景：1)没有GI对应流域GI安装之前（2009年开始），场景2)当前条件对应的校准模型（这里GI拦截大约50%的来自连接不透水区域的径流），和场景3)完整的应用GI，径流从每个不透水的表面流向某种形式的GI。我们运行了模型，并提取了三种情景下预测的子流域流的6min时间序列。从这些时间序列中，我们从设计降雨事件中提取了合成的洪水水文图。因此，对于每个情景，有84个洪水事件，每个事件都有6个水文图(见图4 ) 。这些数据成为二维水动力模型的点源输入，我们用该模型来预测下游洪水动态。

水文模型结果表明，GI在测试的超出概率范围内，可以有效地降低总流量和流域出口的峰值流量，特别是对于持续时间较短的风暴。最初关注的是总流量体积。

2.水力建模过程及结果

使用二维水力模型BreZo估计GI对局部洪水属性的影响。对BreZo的输出进行了处理，绘制出几种洪水属性图，包括最大流量深度、最大流量强度、洪水持续时间和临界风暴持续时间，以量化GI的影响。

3.GI影响下游洪水灾害过程的直观化地图

图9a-c显示了基于5% AEP（年超出概率）事件的三种GI配置的复合流动深度，并且地图看起来几乎相同。图9d-f显示了三种GI配置对应的60min风暴事件的5% AEP洪水深度。在这里，GI水平的增加明显地显示了洪水范围和洪水深度的降低。一个GI的完整实践(图9f)显示了完全控制河道河岸内洪水的能力，从而防止了轻微的漫滩泛滥。

图10显示了导致降雨事件产生最大洪水深度的临界降雨持续时间，AEP为63%。结果表明，GI水平的增加会导致临界降雨持续时间的增加，这意味着GI能够有效地捕获持续时间较短的降雨事件，而管道中雨水的极端流动最终是由持续时间较长的降雨驱动的。

图11表明，在GI的完全实施下（图11b），洪水流动深度和速度都降低了。其导致的流动条件只对儿童造成溺水的危险。在集水区全面实施GI也防止了雨水区域外溢流。

投稿方式

稿件（word 文档）以邮件形式发送到邮箱

（202121180030@mail.bnu.edu.cn）

推送前会向投稿人确认无误后发布

投稿内容包括并不限于

论文推送、心得分享、社群动态、招聘信息