随着我国城市化进程的加快，不透水硬化地表大量增加，隔断了水分下渗通道，改变了“降雨－径流－蒸发”关系，使城市成为了一个生态相对脆弱的区域。下垫面变化引发了城市热岛效应、内涝频繁、环境污染、用水紧张等一系列环境和生态问题。为改善城市水文状况、调节区域水分循环，减轻城市化进程中的种种生态环境问题，应对城市极端天气，项目针对构成城市下垫面的植被、建筑物、铺装地面、道路、排水系统等主要因素，通过深入试验和示范，形成以下创新性和可推广应用的成果：
（1）以控制和利用雨洪、削减面源污染、增加入渗涵养水源、提升洪涝灾害应对能力为目标，构建了基于源头减排-过程调控-流域统筹-社会参与的，四位一体水源涵养型城市生态下垫面构建技术；
（2）针对径流产生源头的主要下垫面，建立了水源涵养型城市绿地构建技术、雨养型建筑屋顶绿化技术，和以透水铺装为核心的城市铺装地面构建技术；
（3）针对径流转输过程的主要下垫面和关键节点，建立了城市机动车道雨水清洁排放与利用技术、立交桥区雨水利用与积滞水防控技术、和水源涵养型城市排水系统构建技术；
（4）为保护城市下垫面的水源涵养性能，从流域角度建立了基于风险图和警戒水位划定的城市流域多空间尺度综合洪涝模拟防控技术，提出了集“控源-调控-模拟-强排”为一体的多层次下凹桥区全过程径流减控技术方法；
（5）推进了水源涵养下垫面构建技术的标准化进程，提出了以年径流总量控制率为参数的雨洪控制与利用标准和以硬化地面透水率等技术指标为支撑的建设项目雨洪控制与利用指标体系，将成果纳入了北京市地方标准；
（6）研发了下垫面水源涵养效果的监测方法、设备和效果评估技术，建立了集监测评价、政策激励、法规约束、技术培训、科普宣传、教育展示于一体的水源涵养型下垫面构建技术多层级激励与推广应用模式。
    特点：
    项目以问题为导向，提出的关键技术和创新成果能够直接应用于城市洪涝模拟与预警防控、城市水文生态改善、城市水环境质量提升等领域。具有十分重要的现实价值。
    应用推广情况：
    在全市范围内推广了水源涵养型城市生态下垫面构建技术，累计推广应用4016处，其中透水铺装地面面积达937万m2，年雨洪综合利用量2295万m3、减少径流外排量1540万m3。参与了4项北京市地方标准、1部标准图集编写及多项政策的制定。累计培训人员470人次。所推广的雨洪控制与利用工程在北京市2016年7月20日暴雨的应对工作中发挥了重要作用。项目成果支撑了北京市水影响评价、《北京水土保持条例》的制定和“海绵城市”建设等工作，具有显著的社会效益和环境生态效益。