針對(duì)城市建設(shè)改變了原先的陸面系統(tǒng)，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(xiàn)“城市看海”現(xiàn)象，我國(guó)提出了海綿城市建設(shè)，即把城市建成像“海綿”一樣的區(qū)域，下雨時(shí)能及時(shí)吸水、蓄水、滲水，雨期過后又能將蓄存的水“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(bǔ)給和防洪除澇。
海綿城市建設(shè)的根本點(diǎn)是“水”，期望通過海綿城市建設(shè)解決城市洪水、面源污染問題，回歸自然水功能，可能會(huì)遇到一些水科學(xué)難題。
（1）海綿城市建設(shè)水文效應(yīng)與水系統(tǒng)模型
由于人類活動(dòng)的加劇、研究區(qū)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(shè)水文效應(yīng)。須更加細(xì)致、更加注重微觀水循環(huán)變化和機(jī)理。
（2）水資源高效利用機(jī)理及方案優(yōu)選
海綿城市建設(shè)帶來(lái)的水資源轉(zhuǎn)化關(guān)系復(fù)雜。在建設(shè)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(bǔ)給量，又減少形成城市雨洪的風(fēng)險(xiǎn)。而實(shí)際上并非這么簡(jiǎn)單，如，有些地區(qū)地下水埋深淺，雨水滲不下去；即使?jié)B下去，也會(huì)導(dǎo)致地下水位過高，并不適合增加雨水下滲。對(duì)于適宜建海綿城市的地區(qū)，情況也不那么簡(jiǎn)單，需要對(duì)海綿城市建設(shè)帶來(lái)水資源量的變化和利用效率進(jìn)行研究。
（3）面源污染物通過土壤滲慮消減機(jī)理及效應(yīng)
要摸清楚面源污染物通過土壤滲慮消減的機(jī)理以及土壤滲慮和地下水質(zhì)變化的效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上研究土壤、地下水污染治理問題。
（4）“滲、蓄、滯”作用機(jī)理與城市雨洪計(jì)算
海綿城市具有顯著的“滲、蓄、滯”作用。城市雨洪計(jì)算如何考慮海綿城市的“滲、蓄、滯”作用。
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