第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 海绵城市建设理论
随着我国社会经济的不断发展，城市化进程步伐的加快，城市生活已逐渐成为人们赖以生存的理想家园。然而，在城市化建设快速发展的背景下，一系列城市、社会、环境问题却逐渐显现，如环境污染、城市人口暴增、基础设施建设不合理等，对人们赖以生存的城市生态造成严重影响。随着越来越多的城市开始出现极端天气、声光污染、城市内涝和热岛效应等异常现象，城市生态环境问题开始受到社会各界的密切关注。因此，城市的生态建设直接关系到人们的生活水平以及城市的可持续发展。
说到生态问题，水体污染、旱涝灾害等问题可谓老生常谈。我国许多地区都面临着各种“水”问题，如地下水匮乏、水体污染、洪涝灾害等，城市中的水生态问题更为突出。近年来，“城市看海”已经不是新闻，城市内涝灾害在我国南方泛滥，福建、广东等省份每年都有多个城市出现“东方威尼斯”景象；北方地区也不例外，延安在 2013年 7 月的大暴雨引发的灾害中导致多人死亡。甚至首都在 2012 年也出现了“7 21”特大暴雨灾害。城市洪涝灾害所带来的社会代价是不可估量的，研究发现，这类城市雨水问题并非源于单一的排水困难或地域特征所致，而体现出多方面、系统性、非常规的特点。众所周知，我国是一个缺水国家，全国有 60%的城市缺水，更有 17%的城市严重缺水，但是从严重缺水而河湖干涸，到一遇暴雨就严重内涝，确实是一个值得我们深思的问题。若一味地采取管渠、泵站等人工设施进行雨水控制，没有系统的雨水疏导方案对雨水做到有效治理，产生上述水生态问题就不足为奇了。对此，相关部门希望以海绵城市建设理论为基础，研制出一套科学可行的系统方案来解决日益严峻的城市治水问题。
“海绵城市”的寓意就是把城市比作海绵，在降雨过程中进行及时排水，有效渗水和吸水，将雨水进行存储，在气候干旱时能够将储存的水量释放出来，加以利用，以自然的规律应对环境变化，抵御自然灾害。2014 年 11 月《海绵城市建设技术指南》首次发布，这也是我国继绿色城市、低碳城市等建设理念后，针对城市生态建设提出的又一全新概念。在全球城市生态环境日趋恶化的形势下，海绵城市概念具有非同寻常的意义。自 2015 年至今，我国海绵城市建设试点工作已全面铺开，目前已进行两批次的三十项试点工程，初步效果较为理想。在未来的城市规划蓝图中，随着“海绵城市”理论的不断完善，其必将对我国城市生态建设具有指导意义。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 海绵城市国内外研究发展概况
海绵城市建设理念起源于美国上世纪九十年代初的一个绿色基建项目——西雅图的 SEAF Street（世界第一个低影响开发项目）。基于雨水花园的建设思想的低影响开发系统（LID）被首次提出，并颁布了关于 LID 的设计技术标准。自此以后 LID 在国际上得到广泛的应用。随后，通过建设各类节能环保型基础设施，绿色基础设施建设理论（GI）也被美国联邦环保局提出。
美国波特兰会展中心、伯恩斯威尔雨水花园和 NE Siskiyou 绿色街道被誉为 LID 的示范工程。西雅图政府采用 LID 的相关技术对都市的基础设施进行改造，将水泥地面铺装减少 17%，全年检测结果显示，城市的地表漫流现象减少 80%。
在英国，通过模仿自然雨水循环过程，提出的可持续排水系统（SUDS）被得到广泛应用，主要功能包括加速雨水下渗、有效过滤雨水、进行雨水存储和释放等，伦敦奥林匹克公园取得理想的建设效果，可作为 GI 示范工程。
澳大利亚的水资源综合管理软件系统（WSUD），具有城市防洪、节水减排的特点，被广泛用于澳大利亚多个城市的基础设计工程，显著提升了城市雨洪管理水平，改善了城市生态环境。
我国的海绵城市建设目前仍处于理论阶段，多数城市的建设都以传统方式为主，在治理降水、储存地下水、利用降水以及城市内涝防治方面还有很多欠缺。通过海绵城市建设理论的研究与发展，对我国未来的城市与自然的共同发展，节约能源、净化水系，实现城市可持续发展具有重要意义。
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第 2 章 海绵城市、透水铺装及相互联系
2.1 海绵城市
2.1.1 海绵城市基本概念
“海绵城市”形象地比喻了一种城市的雨水循环系统建设思想，让城市具有像海绵一样对雨水收放自如的能力。“海绵城市”不仅作为城市的形象比喻，在我国它更代表了雨水循环建设理念，正如低影响开发系统（LID）、可持续城市雨水系统（SUDS）一般，海绵城市建设理论将对我国未来城市生态建设具有重要指导意义。
不同于城市传统雨水系统的管理模，海绵城市建设理论的提出为城市的雨洪管理提供了新思路。特别是对于城市雨水治理问题，海绵城市提倡雨水的自然循环规律，将原本的“快排”模式以“渗、滞、蓄、净、用、排”的建设思想所代替。海绵城市建设理念对于加强城市的雨洪管理、应对极端气候变化、推进城市生态建设都具有重要意义。
2.1.2 海绵城市的特点
海绵城市建设的核心思想是遵循雨水循环的自然规律。强调在城市建设过程中，减少对雨水自然循环的人为干扰，对原有的水生态系统进行保护。“水环境是相通的” 这个概念十分重要，如地下水匮乏的原因不在于地下水本身，而是外界水源的供给或人类取水方式出现了问题。海绵城市的建设思想主要可归为三点：一是遵循生态规律，注重自然系统开发；二是保护城市原有水生态系统，建设过程中减少对自然水生态的干扰；三是利用低影响雨水开发系统对现有影响自然生态的城市设施进行改造，修复自然生态。
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2.2 透水铺装工程
2.2.1 透水铺装的定义
透水铺装的定义透水铺装是一种由透水性良好材料组成的大孔隙铺装结构，具有良好的排水、透水和滤水功能。透水铺装作为城市铺装的一种，目前主要用于城市广场、街区道路、人行步道等区域。主要类型分为：透水混凝土、透水沥青混合料和透水砖等。
透水铺装从技术上转变了传统铺装对雨水的处理方式，两者在排水方式上存在明显差异。一般传统的铺装结构，为了保证结构具有较好的强度和承载能力，在设计为防止水分进入而才有密闭防渗结构；而透水铺装为了实现大气与地层的相互联系，进行水、气、热等资源传递，营造城市与自然的和谐而采用大孔隙结构，使雨水能够渗入结构的同时具有一般铺装的使用功能。另外，由于其结构的特殊性，使得透水铺装还具有减小地面反光及噪音，降低城市热岛效应的作用，具有改善城市生态环境等功能，后面会进行详细介绍。
要了解城市的透水铺装，需对其相关功能应用进行全面认识。由于目前我国对透水铺装的研究和应用十分有限，且还没有统一的产品标准，研究情况较为混乱，不同学者透水铺装产品的损益说法不一。为了较为客观地论述透水铺装在海绵城市中的应用效果，结合美国《暴雨洪水最佳管理措施手册》，对透水铺装的产品类型、结构形式和排水特性进行分析。
2.2.2 透水铺装类型及结构形式
透水铺装工程的应用前景十分广阔，适用于我国不同地区的多个城市，但由于城市所处位置的经济、环境及交通条件不同，对于透水铺装在材料、结构和功能等方面的选择和应用要合理设计，从而形成了不同类型和结构的透水铺装产品。在分析其工程效果前，需对其类型和结构及排水特性等方面进行全面了解。
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第 3 章 海绵城市中透水铺装的费用效果分析......................17
3.1 海绵城市中透水铺装的费用效果分析概述......................17
3.1.1 透水铺装的费用效果分析方法及内容......................17
3.1.2 透水铺装费用效果分析的功能及意义....................19
第 4 章 海绵城市中透水铺装的应用管理..................32
4.1 海绵城市中透水铺装的一般要求..........................32
4.1.1 稳定的铺装性能............................32
4.1.2 良好的排水效果.....................34
第 5 章 海绵城市中透水铺装的应用推广对策...................49
5.1 转变透水铺装工程的建设理念.....................49
5.2 完善透水铺装工程的政策与规章.........................50
第 5 章 海绵城市中透水铺装的应用推广对策
5.1 转变透水铺装工程的建设理念
当前，我们处在一个快速发展的信息时代，海绵城市建设理论对城市建设参与产生了深入影响。虽然我国的透水铺装工程建设仍处于起步初期，技术研究处于理论和实践的交叉阶段，但并不影响透水铺装工程在城市建设的出良好的工程效益及生态效果。研究证明，透水铺装具有良好的工程效果，且有利于城市的生态建设，但要想在海绵城市中应用推广，却离不开社会大众对透水铺装的认识和认可。
首先，使城市建设的管理者和建设者对透水铺装的生态理念具有正确认识。一方面要使城市管理者认识到传统铺装对城市、人类生活及生态环境产生的不利影响和危害，用长远和发展的眼光认识透水铺装对城市生态建设的重要意义；另一方面，对城市建设者而
