在气候变化和快速城市化的双重作用下,沿海城市极易遭受台风风暴潮、极端降雨和上游来水等多个致灾因子影响,进而引发严重的复合洪涝灾害,造成巨大的社会和经济影响。沿海城市如何科学构建复合洪涝情景,定量评估台风期间的复合洪涝灾害,合理规划防洪设施,从而更有效应对复合洪涝灾害,提高防灾减灾能力,是当前国际社会和学术界普遍关注的热点和前沿科学问题。本研究立足于沿海超大城市~1—上海,基于Copula统计模型和D-Flow FM水动力模型耦合方法,探讨了沿海城市复合洪涝灾害的作用机理,构建了复合洪涝情景和复合洪涝数值模型,系统模拟了不同重现期的复合洪涝灾害,评估了不同重现期复合洪涝灾害对应的直接经济损失。在此基础上,将灰色工程和蓝绿非工程适应措施纳入防灾减灾评估体系并定量化表征,重点对比适应措施组合实施前后的防灾减灾能力,从而提出复合洪涝灾害应对的空间适应方案。本研究的主要创新性认识如下:（1）为了评估台风风暴潮和极端降雨对上海的复合影响,通过耦合Holland台风模型和D-Flow FM水动力模型,构建台风风暴潮模型和城市洪涝模型,开展典型复合洪涝灾害事件（1997年台风“温妮”、2013年台风“菲特”和2019年台风“利奇马”）的模拟和验证。结果表明Holland台风模型、台风风暴潮模型和城市洪涝模型均能较为准确地模拟历史复合洪涝事件下风速、风向、天文潮、风暴潮、淹没范围和积水深度的变化特征,可用于不同重现期复合洪涝的淹没模拟和定量分析。（2）基于Holland台风模型和台风风暴潮模型,重建1961-2018年影响上海的210场台风风暴潮事件,分析相对海平面上升对吴淞口极值水位的影响。在210场台风风暴潮事件中,研究发现吴淞口极值水位的主要驱动因子是天文潮潮位,其次才是风暴增水。在气候变化下,相对海平面上升对沿海地区的影响也不容忽视。与没有相对海平面上升的情景相比,相对海平面上升引起的极值水位中位数从5.21m增加到5.53m,在历史58年中上升了0.32m。有无相对海平面上升情景之间的不对称性也有所增加,表明相对海平面上升有可能导致更高的极值水位,台风引起的风暴增水可使水位上升数十厘米,台风风暴潮如再遭遇天文大潮,将会出现罕见的特大潮位值,极易造成人员伤亡和财产损失。（3）为了定量表征极值水位和累积降雨的依赖结构和相互关系,通过使用Copula函数构造210场台风事件极值水位和累积降雨的联合分布函数。结果表明Gaussian Copula函数能够较好地描述上海市台风期间典型雨潮遭遇事件的联合分布及相关性。利用极大似然方法估计Copula联合分布函数在不同重现期的概率设计值,在100年一遇雨潮复合情景下,极值水位和累积降雨约为6.3m和183.36mm。最后,参照1997年“温妮”台风这一典型复合洪涝事件,基于Copula函数计算得到的极值水位和累积降雨设计值,结合同频率放大法,构建不同重现期下的雨潮复合洪涝情景。结果表明,Copula函数方法能够更加准确地表达极值水位和累积降雨之间的相互作用和依赖结构,揭示台风期间雨潮复合洪涝情景的变化规律,优化台风风暴潮—暴雨内涝共同作用下的复合洪涝典型情景,为雨潮复合洪涝的模拟和适应提供更为科学合理的情景方案。（4）利用台风风暴潮模型和城市洪涝模型,对不同重现期单灾种洪涝情景（台风风暴潮和暴雨内涝）和多灾种复合洪涝情景进行模拟。结果表明,上海台风风暴潮的淹没范围主要集中在黄浦江沿岸、中心城区、松江区南部和青浦区西南部,由于降雨导致的淹没范围主要位于地势低洼的区域。台风风暴潮决定了淹没范围内的积水深度,而暴雨内涝则主要表现为淹没范围的空间变化。在上海雨潮复合洪涝研究中,通过对比单灾种洪涝和复合洪涝的淹没面积和淹没体积,表明单灾种洪涝与复合洪涝的淹没面积之间存在“1+1＞2”的关系,而单灾种洪涝与复合洪涝的淹没体积之间是“1+1＜2”的关系。（5）基于不同重现期雨潮复合洪涝情景的淹没地图,利用不同土地利用类型的灾损方程,计算上海复合洪涝情景下的直接经济损失。结果表明,复合洪涝灾害直接经济损失空间分布特征与台风风暴潮淹没范围的空间分布特征较为一致。100年一遇和200年一遇重现期情景下,河道漫溢及城市内涝影响范围不断扩大,复合洪涝的直接经济损失也随之增加,其中苏州河及黄浦江交汇处的黄浦公园附近损失最大。由于上海市中心城区的商业用地及居住用地分布较为密集,单位价值较高,中心城区出现大范围损失超过1500元/m~2的区域,而青浦、金山、奉贤等郊区的农业用地和绿地分布较多,单位价值较低,即使在最严重的洪涝情景下,大部分区域的经济损失仍在500元/m~2以下。（6）结合上海市地方规划,在城市洪涝模型中制定了不同适应措施的参数化方案,评估了不同适应措施在复合洪涝情景下的防灾减损效果。通过增设黄浦江挡潮闸,结合闸后防汛墙加高2m,能够有效应对上海的极端台风风暴潮事件。通过采取整体提升排水能力、启用苏州河地下深隧、增加透水路面和绿色屋顶等措施组合,可以有效防范暴雨内涝事件。研究表明,上海应对复合洪涝灾害的适应性策略需以灰色工程性措施为主,并加强对蓝绿非工程性措施在城市总体规划层面的重视。