第1章 緒論

1.1 研究背景

隨著我國城市化進程的加快，城市數量和規模不斷擴大，使下墊面狀況發生了很大改變，屋頂、道路、廣場、橋梁等硬化面積都在不斷增加。以北京為例，目前道路總長已達到4125.8km，道路面積達到了4921.4萬m²，市內立交橋眾多，二環、三環、四環、五環路上分別達到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。而相應地，綠地等天然地表形式的面積日益縮減。

城市綠地被譽為“城市的肺”，不僅可以美化環境，而且可以起到改善城市熱島效應、凈化空氣的生態功能。然而在城市中，尤其是重點大街沿線、商業街區，可用來建設綠地系統的面積越來越少，成本也越來越高。城市雨水排水管道是保證城市生產和生活排水的重要基礎設施，是城市建設的重要組成部分。而隨著城市化水平的不斷提高，城市的雨水排水系統也由原來的溝渠變為復雜的邊溝、渠道和地上、地下管渠網。

城市下墊面條件的改變使得“降雨—徑流—蒸發”的關系發生了顯著變化，破壞了自然水循環過程。近年來，隨著全球氣候異常情況的頻繁出現，大中城市頻遭暴雨襲擊，而我國城市市政基礎設施相對薄弱，雨水排水管道的輸水能力有時不能滿足排水要求，暴雨時極易出現道路積水現象，部分地區雨后也會長時間滯水，特別以低洼地區及道路立交橋區出現的情況尤為頻繁，嚴重時還會引起城市區域內澇災害。這給社會帶來了巨大的損失，在一定程度上制約了城市化的進程，同時也浪費了大量雨水資源。城市熱島效應、環境污染、用水緊張等一系列環境與生態問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生態相對脆弱的區域。

為了改善城市水文狀況、調節區域水分循環、減輕城市化進程中的種種生態環境問題，本研究提出了水源涵養型城市生態下墊面的建設思路，構建人與自然和諧相處的城市生態空間，這也是城市進一步發展的必然需要。擬針對構成城市下墊面的植被、建筑物、鋪裝地面、道路、排水系統等主要因素開展研究，通過深入試驗和示范，研究水源涵養型城市植被優選與配置技術、水源涵養型城市建筑屋頂構建技術、水源涵養型城市鋪裝地面建設技術、水源涵養型城市道路體系建設技術、水源涵養型城市排水系統構建技術，形成滲、蓄、用、滯、調、排相結合的水源涵養型城市排水技術體系，構建“降雨—下墊面—土壤—排水系統”相互協調的立體水資源涵養模式，在可持續地開發利用水資源的同時，改善生態環境、涵養水資源，構建良性水循環。研究成果對于城市生態系統功能的恢復重建、城市水的循環利用和城市節水水平的提高具有重要意義。