热带气旋引发的风暴潮与强降雨可能共同作用，导致沿海地区发生复合型洪涝灾害。在此背景下，由海平面上升与地面沉降共同驱动的相对海平面上升（Relative Sea Level Rise, RSLR），将进一步加剧洪水风险。

本研究构建了融合统计分析与水动力模拟的复合洪涝风险评估框架，从“洪灾危险性”与“暴露性”两个维度出发，系统评估复合洪涝灾害在RSLR影响下对城市功能区的叠加效应。该框架以最大淹没深度（Maximum Flood Depth, MFD）、最大淹没范围及最大淹没体积（Maximum Flood Volume, MFV）作为洪灾危险性指标，采用绝对洪水暴露度与相对洪水暴露度（Relative Flood Exposure, RFE）衡量城市承灾体的暴露程度。

研究以海南省海口市为案例，重建历史上66次热带气旋事件，采用极值分布和Copula函数确定风暴潮与降雨的单变量分布及其联合依赖结构。在此基础上，借助D-Flow FM水动力模型模拟RSLR变化下不同重现期的复合洪涝灾害过程。研究表明：采用单变量重现期评估的洪涝危险性明显高于双变量联合情景，200年一遇条件下，单变量情景对应的MFV值比双变量情景高出90.5%；RSLR将显著增强重点区域（如海甸岛、江东新区）的复合效应，以100年一遇场景为例，至2100年这些区域的MFD在RSLR影响下将增加约1.5米；在城市功能区中，居住用地对RSLR的变化最为敏感，其2100年RFE值将达19.8%，较不考虑RSLR的情景高出6.3%。

本研究综合评估热带气旋、风暴潮、强降雨及RSLR对沿海城市复合洪涝灾害的耦合影响，揭示了复合致灾机制的关键路径与动态特征。研究结果为深入理解城市复合洪涝演化规律提供了科学依据，并强调在防洪减灾规划中，需充分纳入RSLR等长期背景变化因素，制定多源驱动、协同应对的综合防洪管理策略，以更有效地应对气候变化背景下的极端洪涝风险。

图1 研究区地理位置及高程

图2 研究技术框架

图3 Gumbel Copula拟合下降雨和潮位的概率密度分布（PDF）和累积密度分布（CDF）

图4 基线情景和RSLR情景下的复合洪涝危险性差异

图5 基线和高RSLR情景下不同城市功能区的绝对洪水暴露度统计

图6 基线和高RSLR情景下不同城市功能区的相对洪水暴露度统计

上述成果于2025年3月4日以“Integrating relative sea level rise into compound flooding hazard assessment for coastal cities”为题，发表于水文水资源领域国际知名期刊Journal of Hydrology-Regional Studies上，华东师范大学地理科学学院刘青博士生为论文第一作者，华东师范大学崇明生态研究院许瀚卿助理研究员与华东师范大学地理科学学院王军教授为论文共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、博士后科学基金面上资助、国家资助博士后研究人员计划B类、上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室开放基金等项目资助。

论文下载地址：https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102276

图文、来源 | 崇明生态研究院许瀚卿助理研究员