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世界城市化进程迅速,同时生态环境及雨洪管理问题十分严峻,城市洪涝问题依然是可持续发展研究的重点;国内冒进式城镇化发展,影响了地表自然产汇流格局,暴雨内涝常发,“小水大灾”趋势显著,特别是在人口、经济高度密集的太湖流域,城市内涝形势尤为严峻。国内外城市内涝诱因及雨洪防控的研究历经:1960s末端排水管网-不透水面率阈值控制-城市用地开发模式-目前城市土地利用参数控制与规划研究。其中土地利用控制适应了2005年全球土地计划(GLP)以土地利用为核心的人类-环境耦合系统研究新动向,城市地理与规划学界和城市水文学界针对城市内涝问题的研究,逐步聚焦于城市空间布局与洪涝管理分区的互动关系与调控。 本文选择人口、经济高度密集的太湖流域为研究区域,强调以流域宏观尺度建设用地空间扩张与洪涝安全格局的相互关联为关注焦点,在GIS空间分析、数理统计分析和Dyna-CLUE模型等技术方法支撑下,运用多期土地利用、社会经济发展、DEM、气象、水系、交通、土地利用规划资料等多种类型的数据,目的是通过两者的空间关系测度分析揭示建设用地在不同洪涝风险区内的扩展特征及其形成原因,预测其扩张趋势,进而提出建设用地洪涝安全格局优化的对策建议,研究结论可概括为以下三点: (1)太湖流域建设用地扩张的规模、空间格局及地形特征:第一,1985-2010年建设用地扩张1.51倍,2000年后增速急剧上升,其中苏州、上海和无锡扩张总量最大,苏南地区的扩张速率和扩张强度整体高于上海市与杭嘉湖地区;第二,建设用地扩张集聚性明显,扩张热点区沿主要发展轴动态呈现,但上海市区周边扩张热点持续;第三,建设用地向较低高程和较小坡度区域扩张的趋势明显。 (2)太湖流域洪涝风险区内建设用地扩张特征测度:第一,太湖流域洪涝风险分布的东西向梯度明显;第二,建设用地扩张向洪涝风险较高区域扩张,市际扩张特征略有差异;第三,建设用地扩张受制于国家城镇化发展及土地利用政策与宏观社会经济发展态势,2000年后建设用地大规模扩张,供需矛盾迫使建设用地向适宜性较差的区域扩张。 (3)太湖流域洪涝风险区内建设用地扩张预测:第一,Dyna-CLUE模型模拟结果显示,2020、2030年大城市周边建设用地扩张仍占主导;第二,2020和2030年新增洪涝风险较高的建设用地占建设用地总增量的比例分别为47.27%和24.33%,主要分布于上海市区周边、嘉兴市域东部及南部、常州市区与无锡市区交界带;第三,太湖流域建设用地洪涝安全优化,应将洪涝风险分区纳入城市空间布局规划体系中,在全流域尺度统一规划安排,并根据不同洪涝风险区进行分区管制与优化。 本研究是土地利用变化水文效应在城乡地区类型的深入和延伸,是城市、土地利用规划与洪涝灾害管理交叉与融合研究的尝试,试图将洪涝风险分区纳入城市规划体系中,指导建设用地空间布局“趋利避害”,既可有效规避太湖流域面临的洪涝灾害风险、减小洪涝灾害损失,亦可为全国乃至世界其他都市密集区城市内涝问题的解决提供参考。