加纳阿克拉城市化流域对降雨动态和土地覆盖变化情景的洪水灾害响应
前言：在全球范围内，洪水灾害普遍发生在高度开发的低洼或洪泛区。例如，在印度，有多达78个城市常年受洪水侵袭。城市化快速发展已被确定为导致区域水文变化的主要原因，Dan-Jumbo 等人在尼日利亚证实了这一点。
Ouma 和 Tateishi以及 Areu-Rangel 等人，已经确定了上游流域 LULC 变化和城市增长对洪水灾害的影响。森林流域LULC 的变化，可能会增加或减少峰值径流。
根据 Solín 和 Panahi 等人的说法，河流流域土地覆盖的变化或植被的减少会加剧洪水灾害的强度并增加其频率。
布朗斯特等人也表明较高的降雨强度和河流集水区特性的结合有助于提高流量。采用绿色基础设施 (GI) 来缓解城市化和气候变化驱动的洪水加剧方面的最新发展，刺激了使用 LULC 和降雨量的输入变量对洪水进行建模和模拟用于有效决策。
奥道河流域属于大阿克拉地区的五个大都市、市政和地区 (MMDA)，该地区是加纳城市化程度最高、最发达和人口最稠密的地区。更大比例的集水区已建成，一些溪流改道。
流域总人口约 400 万，另有 200 万流动人口每天到该地区从事不同的社会经济活动。这些 MMDA 是工业、商业、金融、文化和交通等主要活动的中心。
该地区有许多贫民窟和洪水多发社区，由来自该国其他地区的贫困移民和该地区的本地人组成。
流域具有高低兼备的特点，嘎东区海拔较高，AMA为沿海低洼区。
流域的植被以上游的林地和低洼地区的沿海灌木和草地为主。该流域具有热带稀树草原气候条件（基于科彭的气候分类），年降雨量约为 730 毫米，降雨持续时间较短，强风暴导致局部洪水。
2000-2020年奥道河流域LULC发生了显著变化，对于 2000-2011 年和 2011-2020 年，建成区的覆盖变化最大。
草地从 2000 年到 2011 年有所增加，但从 2011 年到 2020 年有所减少。裸地在 2011 年到 2020 年的减少量最大，而林地在整个研究期间逐渐减少。裸地的收益最高，而林地的损失最高。
2011 年至 2020 年之间的所有变化表明所有 LULC 类型都已转换为建成型，裸地减少最多，其次是草地。
建成区是这一时期内覆盖率增加的唯一土地覆盖类型。从 2000 年到 2020 年，光秃秃的土地覆盖率损失最大。
流域内降雨强度、LULC 和峰值径流之间的关系很清楚。最高径流发生在建筑区，而林地记录了所有不同降雨强度和土地覆盖的最低径流。
土地覆盖类型的单位面积峰值流量估计值为BU：0.0742；基线：0.045；GL：0.0337；白平衡：0；白线：0.0202。
因此，BU的单位面积峰值流量是林地的 3.67 倍，裸地的 2.20 倍，草地的 1.6 倍，表明替换植被覆盖区域使峰值流量增加了数倍。
多年来调查发现，奥道河流域LULC类型发生了隐蔽性变化，建筑面积扩大，裸地、草地、水体和林地面积减少。
建成区的最大扩张发生在最近十年，即 2011 年至 2020 年之间，在他们最近对阿克拉 LULCC 的研究中，Akubia 和 Bruns 观察到阿克拉建成区覆盖率的类似增加，并将增长归因于人口增长以及对住宅和非住宅用途的相关住房需求。
最近，其他国家/地区的城市也出现了类似的建成区增加。
该研究模拟了峰值径流和流速对不同持续时间和重现期降雨强度的不同情景的响应，以及阿克拉城市化 Odaw 河流域的 LULC 动态。
近年来调查发现，建成区面积有所扩大，而植被面积特别是林地面积明显减少，在所考虑的时期内，所有降雨强度和重现期的 LULC 类型的峰值流量都增加了。
对于长重现期的强降雨事件，径流峰值出现在相对较短的时期内；然而，较短重现期的降雨强度较小需要较长时间才能达到峰值径流。
结论：使用的方法得出的结果表明，LULC条件、降雨强度和不同重现期的持续时间对峰值径流和流量的个体和协同效应具有明确的潜在影响。因此，在预计长时间重现的特强降雨时，应提供快速预警，未来的研究还必须考虑洪水灾害的脆弱性和风险，这些是整体洪水 DRR 规划的重要输入。
