基于降雨量-内涝面积率模型的内涝防御韧性评价

魏乾坤; 梁冀雨; 黄瑞晶

doi:null

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于降雨量-内涝面积率模型的内涝防御韧性评价

由编辑部分配 | 更新时间：2026-10-10

- 基于降雨量-内涝面积率模型的内涝防御韧性评价
- Evaluation of Waterlogging Defense Resilience Based on a Rainfall-Waterlogging Area Ratio Model
- 人民珠江 2026年页码：1-16
- 作者机构：
  
  1.珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广东广州 510611
  2.水利部粤港澳大湾区水安全保障重点实验室，广东广州 510611
- 作者简介：
  
  魏乾坤（1993—），男，硕士，主要从事洪涝灾害防御等工作。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(42372319)
- DOI：
  中图分类号： TV87
- 收稿：2026-07-23，
  
  修回：2026-09-21，
  
  录用：2026-09-29，
  
  网络首发：2026-10-10，
- 稿件说明：
移动端阅览
魏乾坤，梁冀雨，黄瑞晶.基于降雨量-内涝面积率模型的内涝防御韧性评价［J］.人民珠江，DOI：10.3969/j.issn.1001-9235.XXXX.XX.001.

WEI Qiankun,LIANG Jiyu,HUANG Ruijing.Evaluation of Waterlogging Defense Resilience Based on a Rainfall-Waterlogging Area Ratio Model[J].PEARL RIVER,
魏乾坤，梁冀雨，黄瑞晶.基于降雨量-内涝面积率模型的内涝防御韧性评价［J］.人民珠江，DOI：10.3969/j.issn.1001-9235.XXXX.XX.001. DOI：

WEI Qiankun,LIANG Jiyu,HUANG Ruijing.Evaluation of Waterlogging Defense Resilience Based on a Rainfall-Waterlogging Area Ratio Model[J].PEARL RIVER, DOI：10.3969/j.issn.1001-9235...001.

摘要

构建城市内涝防御韧性体系是应对洪涝灾害的有效措施，但韧性防御与脆性防御的定量判别标准难以支撑现状、规划防御体系的韧性评价。类比材料应力-应变本构，构建防御体系的降雨量-内涝面积率模型，提出三阶段完整性判据、特征荷载阈值、硬化判别指数

与屈强比

；以广州市平原感潮河网区小流域A与丘陵区小流域B为例，采用三耦合模型对现状与规划4套体系施加18级降雨。结果显示流域A规划、流域B规划、流域A现状、流域B现状体系的硬化判别指数依次为0.15、0.60、0.80与1.26，对应判为强、中、弱韧性与脆性；流域B规划体系在170 mm破坏，屈强比0.78。曲线形态可定量判别防御体系的韧脆性质，特征荷载与屈强比可为规划设计及超标准设防提供定量依据。

Abstract

Building a resilient urban flood defense system is an effective measure against waterlogging disasters

but quantitative criteria for distinguishing between resilient and brittle defense are insufficient to evaluate the resilience of current and planned defense systems. Analogous to the stress-strain constitutive model of materials

a rainfall-inundation area ratio model for defense systems was developed

introducing a three-stage integrity criterion

characteristic load threshold

hardening discriminant index B

and yield-to-tensile strength ratio λ. Using small watersheds A (plain tidal river network area) and B (hilly area) in Guangzhou as case studies

a three-coupled model was employed to subject four sets of systems (current and planned) to 18 rainfall levels. The results showed hardening discriminant indices of 0.15

0.60

0.80

and 1.26 for the planned systems of watershed A and B

and the current systems of watershed A and B

respectively

corresponding to strong

moderate

weak

and brittle resilience. The planned system of watershed B failed at 170 mm with a yield-to-tensile strength ratio of 0.78. The curve morphology can quantitatively distinguish the resilient-brittle nature of defense systems

while the characteristic load and yield-to-tensile strength ratio provide a quantitative basis for planning

design

and super-standard defense measures.

关键词

Keywords

references

刘家宏，梅超，邵薇薇，等 . 城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值［J］. 水利学报， 2022 ， 53 （ 7 ）： 789 - 797 .

Liu Jiahong ， Mei Chao ， Shao Weiwei ， et al . Three thresholds of urban drainage and waterlogging prevention infrastructure coping capacity ［J］. Journal of Hydraulic Engineering ， 2022 ， 53 （ 7 ）： 789 - 797 . （in Chinese）

王银堂，苏鑫，王磊之，等 . 城市洪涝灾害应对韧性精细化评估［J］. 水科学进展， 2025 ， 36 （ 6 ）： 933 - 948 .

Wang Yintang ， Su Xin ， Wang Leizhi ， et al . A refined assessment of urban flood resilience ［J］. Advances in Water Science ， 2025 ， 36 （ 6 ）： 933 - 948 . （in Chinese）

Holling C S . Resilience and stability of ecological systems ［J］. Annual Review of Ecology and Systematics ， 1973 ， 4 ： 1 - 23 .

Bruneau M ， Chang S E ， Eguchi R T ， et al . A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities ［J］. Earthquake Spectra ， 2003 ， 19 （ 4 ）： 733 - 752 .

徐宗学，陈浩，任梅芳，等 . 中国城市洪涝致灾机理与风险评估研究进展［J］. 水科学进展， 2020 ， 31 （ 5 ）： 713 - 724 .

Xu Zongxue ， Chen Hao ， Ren Meifang ， et al . Progress on disaster mechanism and risk assessment of urban flood/waterlogging disasters in China ［J］. Advances in Water Science ， 2020 ， 31 （ 5 ）： 713 - 724 . （in Chinese）

程晓陶，刘昌军，李昌志，等 . 变化环境下洪涝风险演变特征与城市韧性提升策略［J］. 水利学报， 2022 ， 53 （ 7 ）： 757 - 768，778 . doi: 10.13243/j.cnki.slxb.20220351 http://dx.doi.org/10.13243/j.cnki.slxb.20220351

Cheng Xiaotao ， Liu Changjun ， Li Changzhi ， et al . Evolution characteristics of flood risk under changing environment and strategies for urban resilience improvement ［J］. Journal of Hydraulic Engineering ， 2022 ， 53 （ 7 ）： 757 - 768，778 . （in Chinese）

宋晓猛，徐楠涛，张建云，等 . 中国城市洪涝问题：现状、成因与挑战［J］. 水科学进展， 2024 ， 35 （ 3 ）： 357 - 373 .

Song Xiaomeng ， Xu Nantao ， Zhang Jianyun ， et al . Urban flooding in China： status， causes and challenges ［J］. Advances in Water Science ， 2024 ， 35 （ 3 ）： 357 - 373 . （in Chinese）

马昱斐，张建云，刘翠善，等 . 我国城市极端暴雨洪涝新特征与韧性提升建议［J］. 中国工程科学， 2026 ， 28 （ 2 ）： 260 - 274 .

Ma Yufei ， Zhang Jianyun ， Liu Cuishan ， et al . New characteristics of extreme rainstorm and flood in Chinese cities and suggestions for enhancing resilience ［J］. Strategic Study of CAE ， 2026 ， 28 （ 2 ）： 260 - 274 . （in Chinese）

俞茜，李娜，王艳艳 . 基于韧性理念的洪水管理研究进展［J］. 中国防汛抗旱， 2021 ， 31 （ 8 ）： 19 - 25 .

Yu Qian ， Li Na ， Wang Yanyan . Review of flood management based on the concept of resilience ［J］. China Flood & Drought Management ， 2021 ， 31 （ 8 ）： 19 - 25 . （in Chinese）

王凯丰，张洪斌，力刚，等 . 城市洪涝韧性的研究进展及关键支撑技术综述［J］. 水利水电技术（中英文）， 2023 ， 54 （ 11 ）： 77 - 88 .

Wang Kaifeng ， Zhang Hongbin ， Li Gang ， et al . Advances in urban flood resilience study and its key supporting technologies review ［J］. Water Resources and Hydropower Engineering ， 2023 ， 54 （ 11 ）： 77 - 88 . （in Chinese）

刘意，吴春熠，汪丽娜，等 . 广东省城市洪涝韧性评估与空间特征分析［J］. 华南地理学报， 2025 ， 3 （ 2 ）： 110 - 123 .

Liu Yi ， Wu Chunyi ， Wang Lina ， et al . Assessment of urban flood resilience and spatial characteristics analysis in Guangdong Province ［J］. South China Geographical Journal ， 2025 ， 3 （ 2 ）： 110 - 123 . （in Chinese）

孙锐思，杨柳，冯畅，等 . 基于PSR-TOPSIS模型和水系演变的湘江流域洪涝韧性评价及障碍因子分析［J］. 人民珠江， 2025 ， 46 （ 6 ）： 42 - 51 .

Sun Ruisi ， Yang Liu ， Feng Chang ， et al . Evaluation of flood resilience and analysis of obstacle factors in Xiangjiang River Basin based on PSR-TOPSIS models and river system evolution ［J］. Pearl River ， 2025 ， 46 （ 6 ）： 42 - 51 . （in Chinese）

李辰，段永辉，李保健 . 基于可拓云模型的上海市洪涝韧性评价研究［J］. 人民珠江， 2025 ， 46 （ 11 ）： 75 - 84 .

Li Chen ， Duan Yonghui ， Li Baojian . Evaluation of flood resilience in Shanghai based on extension cloud model ［J］. Pearl River ， 2025 ， 46 （ 11 ）： 75 - 84 . （in Chinese）

韩义超，王永阳，李昱，等 . 基于贝叶斯网络城市洪涝韧性关键因素识别［J］. 南水北调与水利科技（中英文）， 2025 ， 23 （ 6 ）： 1491 - 1500 .

Han Yichao ， Wang Yongyang ， Li Yu ， et al . Bayesian network-based identification of critical factors influencing urban flood resilience ［J］. South-to-North Water Transfers and Water Science & Technology ， 2025 ， 23 （ 6 ）： 1491 - 1500 . （in Chinese）

王佳，刘家宏，李欣哲，等 . 城市洪涝韧性体检指标体系构建及提升策略［J］. 水利发展研究， 2026 ， 26 （ 2 ）： 12 - 18，28 .

Wang Jia ， Liu Jiahong ， Li Xinzhe ， et al . Urban flood resilience assessment indicator system and enhancement strategies ［J］. Water Resources Development Research ， 2026 ， 26 （ 2 ）： 12 - 18，28 . （in Chinese）

Mugume S N ， Gomez D E ， Fu G ， et al . A global analysis approach for investigating structural resilience in urban drainage systems ［J］. Water Research ， 2015 ， 81 ： 15 - 26 .

Wang Yuntao ， Meng Fanlin ， Liu Haixing ， et al . Assessing catchment scale flood resilience of urban areas using a grid cell based metric ［J］. Water Research ， 2019 ， 163 （ 114852 ）： 1 - 12 .

Su Xin ， Wang Leizhi ， Li Lingjie ， et al . Assessing watershed flood resilience based on a grid-scale system performance curve that considers double thresholds ［J］. Sustainability ， 2024 ， 16 （ 20 ）： 9101 .

李正兆，傅大放，王君娴，等 . 应对内涝灾害的城市韧性评估模型及应用［J］. 清华大学学报（自然科学版）， 2022 ， 62 （ 2 ）： 266 - 276 .

Li Zhengzhao ， Fu Dafang ， Wang Junxian ， et al . Urban resilience assessment model for waterlogging disasters and its application ［J］. Journal of Tsinghua University （Science and Technology）， 2022 ， 62 （ 2 ）： 266 - 276 . （in Chinese）

王好芳，张祎珂，陈怡馨，等 . 栅格尺度的流域洪涝韧性与洪涝风险分区研究［J］. 水资源保护， 2026 ， 42 （ 2 ）： 59 - 67，99 .

Wang Haofang ， Zhang Yike ， Chen Yixin ， et al . Research on flood resilience and flood risk zoning of river basin at grid cell scale ［J］. Water Resources Protection ， 2026 ， 42 （ 2 ）： 59 - 67， 99 . （in Chinese）

李超超，程晓陶，王艳艳，等 . 洪涝灾害三参数损失函数的构建Ⅰ：基本原理［J］. 水利学报， 2020 ， 51 （ 3 ）： 349 - 357 .

Li Chaochao ， Cheng Xiaotao ， Wang Yanyan ， et al . Construction of three-parameter loss function for flood disaster I： basic principle ［J］. Journal of Hydraulic Engineering ， 2020 ， 51 （ 3 ）： 349 - 357 . （in Chinese）

杨慧燕，王婷，高美谭，等 . 广州暴雨内涝-雨量关系与阈值研究［J］. 广东气象， 2023 ， 45 （ 6 ）： 23 - 28 .

Yang Huiyan ， Wang Ting ， Gao Meitan ， et al . Study on the relationship and thresholds between rainstorm waterlogging and rainfall in Guangzhou ［J］. Guangdong Meteorology ， 2023 ， 45 （ 6 ）： 23 - 28 . （in Chinese）

陈洋，杨文泰，李庆国，等 . 基于损失函数的城市洪涝灾害弹性演化规律研究［J］. 防灾减灾工程学报， 2024 ， 44 （ 4 ）： 800 - 808 .

Chen Yang ， Yang Wentai ， Li Qingguo ， et al . Research on evolution of urban flood resilience based on loss function ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2024 ， 44 （ 4 ）： 800 - 808 . （in Chinese）

同济大学航空航天与力学学院基础力学教学研究部 . 材料力学（第3版）［M］. 上海：同济大学出版社， 2022 ： 14 - 19 .

Liu Hongwen . Mechanics of Materials I ［M］. 6th ed . Beijing ： Higher Education Press ， 2017 . （in Chinese）

GB 51222—2017 城镇内涝防治技术规范［S］. doi: 10.23919/chicc.2017.8028443 http://dx.doi.org/10.23919/chicc.2017.8028443

GB 51222—2017 Technical code for urban flooding prevention and control ［S］. （in Chinese）

DHI . MIKE URBAN TUTORIALS Step-by-Step Training Guide ［R］. Hørsholm ： Danish Hydraulic Institute ， 2014 ： 79 - 112 .

DHI . MIKE FLOOD 1D-2D modelling： user manual ［R］. Hørsholm ： Danish Hydraulic Institute ， 2014 ： 27 - 94 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

极端天气下感潮地区地表内涝致灾规律研究

基于Mask RCNN的城市内涝积水深度智能识别研究

基于机器学习的平原城市圩区内涝积水快速模拟方法研究

基于地-管-河耦合模型的南宁市城区洪涝灾害模拟及淹没影响研究

基于SWMM模型的低影响开发设施雨洪控制效果分析