第1章 绪论
1.1 研究背景
随着我国城市化进程的加快，城市数量和规模不断扩大，使下垫面状况发生了很大改变，屋顶、道路、广场、桥梁等硬化面积都在不断增加。以北京为例，目前道路总长已达到4125.8km，道路面积达到了4921.4万m2，市内立交桥众多，二环、三环、四环、五环路上分别达到30座、42座、76座、90座。大面积的不透水铺装隔断了水分入渗的通道。而相应地，绿地等天然地表形式的面积日益缩减。
城市绿地被誉为“城市的肺”，不仅可以美化环境，而且可以起到改善城市热岛效应、净化空气的生态功能。然而在城市中，尤其是重点大街沿线、商业街区，可用来建设绿地系统的面积越来越少，成本也越来越高。城市雨水排水管道是保证城市生产和生活排水的重要基础设施，是城市建设的重要组成部分。而随着城市化水平的不断提高，城市的雨水排水系统也由原来的沟渠变为复杂的边沟、渠道和地上、地下管渠网。
城市下垫面条件的改变使得“降雨—径流—蒸发”的关系发生了显著变化，破坏了自然水循环过程。近年来，随着全球气候异常情况的频繁出现，大中城市频遭暴雨袭击，而我国城市市政基础设施相对薄弱，雨水排水管道的输水能力有时不能满足排水要求，暴雨时极易出现道路积水现象，部分地区雨后也会长时间滞水，特别以低洼地区及道路立交桥区出现的情况尤为频繁，严重时还会引起城市区域内涝灾害。这给社会带来了巨大的损失，在一定程度上制约了城市化的进程，同时也浪费了大量雨水资源。城市热岛效应、环境污染、用水紧张等一系列环境与生态问题与下垫面条件的改变也是密不可分的，这些都使得城市成为了一个生态相对脆弱的区域。
为了改善城市水文状况、调节区域水分循环、减轻城市化进程中的种种生态环境问题，本研究提出了水源涵养型城市生态下垫面的建设思路，构建人与自然和谐相处的城市生态空间，这也是城市进一步发展的必然需要。拟针对构成城市下垫面的植被、建筑物、铺装地面、道路、排水系统等主要因素开展研究，通过深入试验和示范，研究水源涵养型城市植被优选与配置技术、水源涵养型城市建筑屋顶构建技术、水源涵养型城市铺装地面建设技术、水源涵养型城市道路体系建设技术、水源涵养型城市排水系统构建技术，形成渗、蓄、用、滞、调、排相结合的水源涵养型城市排水技术体系，构建“降雨—下垫面—土壤—排水系统”相互协调的立体水资源涵养模式，在可持续地开发利用水资源的同时，改善生态环境、涵养水资源，构建良性水循环。研究成果对于城市生态系统功能的恢复重建、城市水的循环利用和城市节水水平的提高具有重要意义。