近年来,随着城市化的快速发展,城市水循环过程发生巨大改变,使得极端降雨事件频发、径流总量和径流系数增大、城市暴雨内涝风险增加等,城市内涝灾害问题已经成为制约我国经济社会可持续发展的突出瓶颈。因此,研究城市内涝灾害具有重要的意义和应用价值,可为灾害防治提供科学依据。本文以北京市马草河流域为研究对象,通过收集分析以往研究资料,梳理总结城市内涝产生的原因,采用Infoworks ICM模型建立精细化洪涝模型,模拟流域内涝情况,评估内涝风险。结合北京市地方标准《雨水控制与利用工程设计规范》(DB11/685-2013)中规定的海绵配套措施,模拟海绵措施改造后流域内涝情况,量化海绵措施对城市内涝改善的贡献值。本文主要取得了以下研究成果:(1)收集分析内涝灾害研究的典型案例,梳理整合了我国城市内涝发生的主要原因:自然地理、人类活动影响、基础设施建设及管理制度等。分析了典型案例中关于内涝风险的研究方法,格合得到了较为完善的内涝风险评估流程为:确定灾害影响范围-建立承灾体数据·风险等级划分。借鉴英国洪水管理方法,纳入用地类型对其进行修正,得到了一套基于危险性指数的内涝评估方法。并将其应用于马草河流域内涝风险的评估.(2)整理修正了马草河流域的地理概况、排水管网资料、基础地形资料及水文资料,获得了用于构建城市精细化洪涝模型的基础数据,采用Infoworks ICM模型软件,构建了马草河流域的精细化洪涝模型,并用实测降雨径流进行了模型参数率定及验证,获得了可靠性较高的洪涝模型。(3)以不同重现期设计降雨为基础,设置模拟情景。通过模型模拟,对比分析了不同模拟情景下,马草河流域的节点溢流、积水深度等.结果表明:流域溢流和积水随重现期的增加而加剧,溢流和积水同时受降雨强度和降雨量影响,其中场次降雨中降雨量对其影响更为显著。影响马草河流域内涝的主要原因为:流域管网排水能力较为不足、积水区地势低洼及流域内不透水面积过大(占66.59%)等。(4)结合内涝模拟结果,采用内涝风险评估方法,评估了马草河流域的内涝风险并绘制得到内涝风险图。风险分析结果表明:,研究区内涝风险随着重现期的增加而加剧,且高风险区扩大趋势显著。总体来讲,研究区域高风险区域较中、低风险区域分布广,且多集中在内环西路,樊羊路,京开路等主要道路上。(5)在马草河流域精细化洪涝模型中添加海绵措施,构建了马草河流域海绵减控模型,模拟结果表明:海绵措施能够有效控制流域溢流、积水情况。对比分析现状与海绵改造后区域内涝风险,结果表明:海绵改造能够有效控制内涝风险,且对低重现期减控效果显著;对低风险和中风险地区的减控效果优于高风险区。阐明了海绵措施改造对马草河流域内涝的减控作用。