随着我国城镇化的快速发展、城市的土地硬化范围不断扩大,加之全球气候变暖、城市热岛效应以及局地气候变化等各方面因素的影响,极端降雨事件的强度和频率的明显增加,使得雨水下渗量减小、地表径流系数大幅增加,城市积水现象越发严重、导致城市极易出现内涝灾害。而透水铺装结构具有快速吸水、蓄水、疏水的良好特性,可作为一种能有效削减径流、净化水质的低影响开发设施,因此得到人们的密切关注。目前采用透水铺装道路的规模相对较小,其相应的设计和施工也缺乏统一的规范标准。虽然部分人行道地面的铺装纳入透水理念,采用透水性铺装,但透水效果不够理想。鉴于此,本文采用数值模拟和物理缩尺模型试验相结合的方法,建立适用于模拟人行道透水铺装结构降雨过程的模型,对不同组合方案下的人行道透水铺装结构降雨入渗径流过程及雨水渗径流特性开展深入研究,主要研究内容如下:(1)针对人行道透水铺装结构的结构类型、性能影响因素、孔隙结构与容水能力的关系进行详细研究,并对降雨条件下雨水入渗机理、降雨入渗计算模型、地表径流形成过程进行水力学分析;并依据各铺装结构层的组成材料作为研究对象,针对透水人行道铺装结构设计不同方案的组合型式,通过有限元软件SEEP/W建立降雨条件下人行道铺装结构渗流模型,研究降雨过程及雨停后各铺装结构层材料体积含水率随时间的变化过程、水分的分布及运动情况,进而分析不同结构层材料、厚度、组合方式对雨水入渗过程的影响规律。(2)基于降雨径流理论,结合SWMM雨洪管理软件、在与人行道透水铺装结构渗流研究相同的条件下构建其降雨径流模型,进而研究不同组合结构方案对铺装道路地表径流的影响过程、同时得到人行道透水铺装结构各结构层材料相关参数对雨水地表洪峰流量、洪峰响应时刻以及径流量的控制效果。(3)在上述研究的基础上,以青岛经济技术开发区中德生态园9号线道路“城市道路自调节雨水收集利用系统研究”作为工程案例,取其中具有代表性的部分路段建立物理缩尺模型、分别采用不同的人行道透水铺装方案在降雨过程中及雨停后研究其人行道面层地表径流、结构下渗出流、储水模块蓄水以及系统蓄满产流状况;通过对试验结果及数值模拟得到的结论进行综合分析和验证、归纳出不同组合方案下的人行道透水铺装结构雨水渗径流特性及影响关系,进而能够为透水铺装结构相应方案的设计、实际海绵城市道路的工程建设提供重要的理论指导和施工建议。