第1章 緒論

1.1 研究背景

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，使下墊面狀況發(fā)生了很大改變，屋頂、道路、廣場(chǎng)、橋梁等硬化面積都在不斷增加。以北京為例，目前道路總長(zhǎng)已達(dá)到4125.8km，道路面積達(dá)到了4921.4萬(wàn)m²，市內(nèi)立交橋眾多，二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)路上分別達(dá)到30座、42座、76座、90座。大面積的不透水鋪裝隔斷了水分入滲的通道。而相應(yīng)地，綠地等天然地表形式的面積日益縮減。

城市綠地被譽(yù)為“城市的肺”，不僅可以美化環(huán)境，而且可以起到改善城市熱島效應(yīng)、凈化空氣的生態(tài)功能。然而在城市中，尤其是重點(diǎn)大街沿線、商業(yè)街區(qū)，可用來(lái)建設(shè)綠地系統(tǒng)的面積越來(lái)越少，成本也越來(lái)越高。城市雨水排水管道是保證城市生產(chǎn)和生活排水的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市建設(shè)的重要組成部分。而隨著城市化水平的不斷提高，城市的雨水排水系統(tǒng)也由原來(lái)的溝渠變?yōu)閺?fù)雜的邊溝、渠道和地上、地下管渠網(wǎng)。

城市下墊面條件的改變使得“降雨—徑流—蒸發(fā)”的關(guān)系發(fā)生了顯著變化，破壞了自然水循環(huán)過(guò)程。近年來(lái)，隨著全球氣候異常情況的頻繁出現(xiàn)，大中城市頻遭暴雨襲擊，而我國(guó)城市市政基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)薄弱，雨水排水管道的輸水能力有時(shí)不能滿足排水要求，暴雨時(shí)極易出現(xiàn)道路積水現(xiàn)象，部分地區(qū)雨后也會(huì)長(zhǎng)時(shí)間滯水，特別以低洼地區(qū)及道路立交橋區(qū)出現(xiàn)的情況尤為頻繁，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起城市區(qū)域內(nèi)澇災(zāi)害。這給社會(huì)帶來(lái)了巨大的損失，在一定程度上制約了城市化的進(jìn)程，同時(shí)也浪費(fèi)了大量雨水資源。城市熱島效應(yīng)、環(huán)境污染、用水緊張等一系列環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題與下墊面條件的改變也是密不可分的，這些都使得城市成為了一個(gè)生態(tài)相對(duì)脆弱的區(qū)域。

為了改善城市水文狀況、調(diào)節(jié)區(qū)域水分循環(huán)、減輕城市化進(jìn)程中的種種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，本研究提出了水源涵養(yǎng)型城市生態(tài)下墊面的建設(shè)思路，構(gòu)建人與自然和諧相處的城市生態(tài)空間，這也是城市進(jìn)一步發(fā)展的必然需要。擬針對(duì)構(gòu)成城市下墊面的植被、建筑物、鋪裝地面、道路、排水系統(tǒng)等主要因素開(kāi)展研究，通過(guò)深入試驗(yàn)和示范，研究水源涵養(yǎng)型城市植被優(yōu)選與配置技術(shù)、水源涵養(yǎng)型城市建筑屋頂構(gòu)建技術(shù)、水源涵養(yǎng)型城市鋪裝地面建設(shè)技術(shù)、水源涵養(yǎng)型城市道路體系建設(shè)技術(shù)、水源涵養(yǎng)型城市排水系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，形成滲、蓄、用、滯、調(diào)、排相結(jié)合的水源涵養(yǎng)型城市排水技術(shù)體系，構(gòu)建“降雨—下墊面—土壤—排水系統(tǒng)”相互協(xié)調(diào)的立體水資源涵養(yǎng)模式，在可持續(xù)地開(kāi)發(fā)利用水資源的同時(shí)，改善生態(tài)環(huán)境、涵養(yǎng)水資源，構(gòu)建良性水循環(huán)。研究成果對(duì)于城市生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)重建、城市水的循環(huán)利用和城市節(jié)水水平的提高具有重要意義。