針對城市建設改變了原先的陸面系統，水循環(huán)路徑發(fā)生較大的變化，雨水下滲量減少，地表徑流增加，洪水洪量增加，洪峰形成時(shí)間縮短，頻繁出現“城市看海”現象，我國提出了海綿城市建設，即把城市建成像“海綿”一樣的區域，下雨時(shí)能及時(shí)吸水、蓄水、滲水，雨期過(guò)后又能將蓄存的水“釋放”并加以利用，增加下滲水量、減少洪量、延遲洪峰形成時(shí)間，有利于城市雨水利用、地下水補給和防洪除澇。
海綿城市建設的根本點(diǎn)是“水”，期望通過(guò)海綿城市建設解決城市洪水、面源污染問(wèn)題，回歸自然水功能，可能會(huì )遇到一些水科學(xué)難題。
?。?）海綿城市建設水文效應與水系統模型
由于人類(lèi)活動(dòng)的加劇、研究區人工化、研究單元小尺度化，因此，要科學(xué)揭示海綿城市建設水文效應。須更加細致、更加注重微觀(guān)水循環(huán)變化和機理。
?。?）水資源高效利用機理及方案優(yōu)選
海綿城市建設帶來(lái)的水資源轉化關(guān)系復雜。在建設海綿城市后，增加了雨水下滲，把雨水留下來(lái)，既增加了土壤水、地下水的補給量，又減少形成城市雨洪的風(fēng)險。而實(shí)際上并非這么簡(jiǎn)單，如，有些地區地下水埋深淺，雨水滲不下去；即使滲下去，也會(huì )導致地下水位過(guò)高，并不適合增加雨水下滲。對于適宜建海綿城市的地區，情況也不那么簡(jiǎn)單，需要對海綿城市建設帶來(lái)水資源量的變化和利用效率進(jìn)行研究。
?。?）面源污染物通過(guò)土壤滲慮消減機理及效應
要摸清楚面源污染物通過(guò)土壤滲慮消減的機理以及土壤滲慮和地下水質(zhì)變化的效應，在此基礎上研究土壤、地下水污染治理問(wèn)題。
?。?）“滲、蓄、滯”作用機理與城市雨洪計算
海綿城市具有顯著(zhù)的“滲、蓄、滯”作用。城市雨洪計算如何考慮海綿城市的“滲、蓄、滯”作用。
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