第1章　绪论

1.1　研究背景

随着城市化进程的加快，不透水的道路面积急剧增长。传统的道路排水系统设计思路是将雨水径流尽早、尽快排除，从而建造尽可能发达的雨水排放设施。但不透水面积的扩大和雨水径流的迅速、高效排除使得径流流量增大、洪峰时间提前，加剧了城市内涝风险，增大了河道行洪压力；同时，径流携带道路沉积的大量污染物进入雨水管道、排入河湖水体，直接导致河湖水体水质的恶化，道路径流已成为城市面源污染的主要来源。道路雨水的迅速排除也使得大量雨水未经利用迅速流失，不仅浪费了珍贵的雨水资源，同时也破坏了自然水循环过程，减少了雨水下渗量。因此，发达国家已转变发展思路，从只重视雨水径流排放转为实施全方位、多角度的雨水径流综合管理，对径流的源头、中途、末端进行全过程控制，“最佳管理措施”（Best Management Practices，BMPs）、“可持续城市排水系统”（Sustainable Urban Drainage System，SUDS）、“低影响开发”（Low Impact Development，LID）等雨洪管理体系应运而生。特别是“低影响开发”从减少城市开发建设对水循环影响的角度出发，处理城市排水问题，侧重于源头性措施的运用，更符合现代城市发展。在LID体系中，生物滞留技术（Bioretention）在调节雨洪、涵养地下水、削减面源污染、缓解热岛效应、保护生物多样性、改善周边环境、增加景观观赏性、节省能源消耗等方面的生态、环境、社会、经济效益尤其显著，同时，其建造费用低廉、构造形式多样、应用范围广泛、运行管理简单，也是美国绿色建筑评估体系（Leadership in Energy and Environmental Design，LEED）的标准之一，具有良好的推广应用前景。目前，该技术已被较多地应用于处理建筑屋面雨水、城乡分散的单户庭院径流以及城区道路、广场、停车场的径流等。然而，虽然生物滞留技术在国外的应用较多，但目前仍没有形成科学、系统的设计理论，关于其实际运行效果的长期观测资料也非常少。同时，由于国内外的气象条件、土壤条件、道路特性、交通特性不同，生物滞留系统的植物品种、填充材料、结构形式等必然有所不同，因此，国外的技术成果也难以在国内直接应用。由于国内研究起步较晚，相关文献大多是对其发展状况、构成要素、设计方法、应用价值等方面的概述，缺乏具有指导意义的理论研究和实用技术总结，更少见有价值的工程实例。因此，为解决城市道路雨水直排所带来的面源污染、滞涝风险、水资源流失等问题，本书借鉴国外的理念和经验，基于北京的气候类型、土壤条件和道路形式，对用于道路雨水就地滞蓄净化的生物滞留系统设置的关键科学问题展开全面、深入、系统的研究，主要包括其规模大小确定、植物品种选择、填料类型选配、集排水方式选型等关键问题，以期建立科学的设计方法体系，形成适合我国北方城市特点的基于生物滞留滞蓄净化的城市道路雨水生态排放技术。研究成果对于改进我国城市道路排水系统的设计理念，构建安全、生态、健康的城市排水体系具有重要的理论、技术支撑作用和实际应用价值，具有重要的现实意义和广阔的推广应用前景。