基于自然的解决方案：未来气候条件下，Quad Cities地区应对洪水和提高韧性的有效方法

《Hydrological Sciences Journal》：Nature-based solutions: an effective approach for flood mitigation and resilience in the Quad Cities in future climate

本研究基于CMIP6气候模型，对Quad Cities地区进行降水降尺度，结合SWMM+HEC-RAS模拟分析，发现自然解决方案可有效减少洪水风险，尤其在极端降雨事件中峰值径流降低19%，为气候适应性城市规划和可持续雨水管理提供依据。

　　

摘要

洪水是一种重大的全球性气候灾害，由于气候变化导致的降雨强度增加，它对城市和低收入地区构成了日益严重的威胁。本研究以Quad Cities地区（包括Davenport IO、Bettendorf IO、Moline IL和Rock Island IL）为重点，评估了洪水风险的变化情况以及基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, NbS）的有效性。研究使用了CMIP6气候模型，通过双三次样条插值方法对26个模型进行了统计降尺度处理，并利用经验分位数映射（Empirical Quantile Mapping, EQM）进行了偏差校正。MIROC6模型在对比美国地质调查局（USGS）的降雨数据时表现更为优异（均方根误差约为14%，均方偏差约为0.68）。降尺度后的降水数据被输入到SWMM+HEC-RAS模型中，用于模拟径流和洪水情况。研究结果表明，诸如渗透沟渠、透水铺装和屋顶雨水排放系统等基于自然的解决方案能够在Rock Island地区减少高达37%的径流量，在极端事件期间使峰值径流量降低19%-30%。这些发现为应对未来气候变化的气候适应性城市规划和可持续的雨水管理提供了指导。