在快速城镇化过程中,人与自然之间的平衡关系不断被打破,尤其在山地流域这种用地条件破碎,生态环境脆弱的地区,其地形、地貌,江河的产、汇流条件及水域的水质等发生了显著变化,导致流域沿线城市洪涝灾害频发,损失严重。目前针对山地流域城市洪涝灾害的问题,人们对防洪系统工程化更为关注,而就灾害形成进程中的全流域宏观因素方面而言,尚未对此进行深入分析,欠缺系统的减灾、防灾调控措施,尚未能够深入针对城市洪涝灾害的特点、性质、规律等开展分析工作。本文即以流域综合防灾这一方面作为切入点,将生态安全格局理论、城市水文学以及BP神经网络分析方法相结合。从宏观流域、中观城市和微观场地三个层面分析用地硬化及河道人工化对流域景观形态特征、结构的干扰,由此对引发城市洪涝灾害的地貌、水系形态特征等进行分析。并以此作为基础,对量化调控管理流域防灾的模式进行总结,即结合科学调控实现合理开发以及利用,减少灾害,打造包含景观美学、防灾等诸多功能的流域系统。本文结合嘉陵江流域宏观、中观、微观三个尺度的具体防洪排涝规划案例进行分析,将流域和城市区域内的每条河道都抽象成外围整体流域系统中的一个子系统(小流域)。这些小流域与嘉陵江流域内其他外围江河水域之间互联从而形成一个整体流域系统。通过分析嘉陵江流域整体水循环系统的变迁及城市洪涝灾害的发生机理,探讨通过保护流域生态系统稳定性、维护城市水自然循环、利用雨洪的场地景观设计的三级防洪排涝策略,为嘉陵江流域城市防洪排涝能力的提升提出相应的规划与建设措施。主要研究内容在以下几个方面:第一章:问题提出与文献综述。首先从我国面临的雨洪内涝灾害呈现频发、多发及易发趋势阐述了论文的研究背景及缘起,由此引申出研究对象及特点、研究目的及意义,并针对我国城市发展中传统的雨水处置方式与水资源、水循环系统、生态环境等方面存在的突出问题,简要地梳理了发达国家近年来不断完善和发展的一些典型的雨洪管理理念和相关体系,并从研究尺度、控制目标、核心内涵、技术措施等层面比较分析了这些体系的特点,总结了发达国家及我国在城市发展中形成的新的雨洪管理理念、管理经验和科研成果,在此基础上确定了本论文的研究内容与框架,制定了相应的研究方法与技术路线。第二章:概念建立与方法体系。阐述了对山地流域城市防洪排涝的认识,并对山地流域城市防洪排涝的重点内容进行辨析,深入阐释了“山地城市”、“生态格局”和“流域”三大概念的多元内涵,并提出基于山地流域生态安全格局的城市防洪排涝研究方法体系,界定了研究城市防洪排涝的“宏观流域、中观城市、微观场地”三种尺度,融入基于GIS的流域汇流分析和城市汇水单元分析的水文学相关理论方法,提出以宏观尺度的流域生态安全格局构建为系统指导,以中观尺度的城市水系优化与生态修复为控制导则,以微观尺度的场地生态化建设为实践路径,建立完整的基于山地流域生态安全理念的城市防洪排涝规划体系。第三章:机制研究与调研分析。基于嘉陵江流域历史洪涝灾害和近期洪涝灾害的统计研究,研究了嘉陵江流域城市洪涝灾害的概况,并结合灾害学、气象学与水文学相关理论,从嘉陵江流域暴雨及水文特性、洪涝灾害特点、致灾因子、孕灾环境等角度分别分析了嘉陵江流域城市洪涝灾害的成因及特征,最后结合嘉陵江流域实地调研和统计数据分析,分别从流域尺度、城市尺度和场地尺度分别分析了嘉陵江流域生态安全格局、城市内部水系以及场地雨洪系统设计出现的问题,并剖析了现状治水工程措施与理念的不足之处。第四章:策略研究与规划干预。基于流域生态安全理念分别从宏观流域、中观城市和微观场地三个层面研究了嘉陵江流域城市防洪排涝策略,提出通过保护宏观流域生态系统稳定性、维护中观城市水自然循环、利用微观场地进行雨洪微循环设计的三级防洪排涝策略,可以有效地防范和化解城市洪涝灾害,并在此基础上提出多尺度的防洪排涝具体规划措施。第五章:案例实证研究。选取宏观流域、中观城市及微观场地三个不同尺度的规划实际案例,结合嘉陵江流域地区地形地貌特征和水文气候特征以及区域城市建设特点,具体剖析了如何通过从多尺度优化全流域生态安全格局,因地制宜地制定相应尺度的防洪排涝规划和管理措施,以最终达到预防和减轻城市洪涝灾害的效果。第六章:研究结论与展望。总结了全文的研究成果,归纳研究结论与创新点,并且结合最新技术成果探讨研究的未来展望。