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山地区域因其独特的地形地貌，降雨产汇流过程更复杂，潜在水环境问题不可小觑。所以，在山地区域建立简易而有效的地表径流预测模型对解决内涝问题、加强雨洪管理以及海绵城市建设都有着重要的意义。由美国农业部土壤保持局提出的SCS-CN模型，由于其基本假设合理、计算方法简单、所需资料易获取而被广泛应用，但该模型区域适用性欠佳，因此需要对模型中参数进行优化以提高预测精度。本论文以典型山地城市——重庆为例，选取巴南区未开发区域为研究对象，结合海绵城市建设措施，设置裸地、透水铺装和草地三种土地利用方式，采用人工模拟降雨实验得到不同下垫面条件下的降雨径流系列数据，分析模型参数及其各影响因素之间的敏感性，并采用标准SCS-CN模型及其改进后的模型进行参数率定和验证，评价对比以筛选出最合适的参数优化方法，主要结论如下：
(1)对模型参数之间的相关性和敏感性进行分析可知，下垫面条件相同：地表径流与λ和CN值分别呈负相关性和正相关性；当降雨量不变，CN值越大，预测径流量和λ对CN值的变化越不敏感；CN不变，改变降雨量，预测径流量随λ的增大呈减小的趋势，小降雨事件中λ对降雨量更敏感。由此可知，模型参数会相互影响且对径流预测值造成直接或间接的影响。
(2)讨论其它因素对径流预测的影响得到：降雨量一致时，预测径流量误差会随着降雨强度和降雨历时的增大而增大；地表径流量随着坡度的增大而增大，并且，坡度对大型降雨事件的影响远大于中小型降雨事件；土壤前期含水量高的情况下，对应的计算径流量值会偏大。另外，三种土地利用方式的平均径流系数大小为：裸地＞透水砖＞草地，说明其它条件相同时，径流的产量、速度等具有同样的规律。综上，在采用模型预测地表径流时需考虑这些影响因子。
(3)本次研究共讨论了8个模型，即标准SCS-CN模型及其改进后的模型。模型率定期的结果显示，大部分模型的计算值都低于实测值，不同下垫面条件会有所不同。其中，W1模型(标准SCS-CN法)的预测精度最差。改进后的模型中，W7(步长法优化参数基础上考虑前期土壤含水量估算初损量)和W8(W7基础上采用huang坡度公式修正CN值)模型的拟合程度和模型评价指标优于其它模型。
(4)综合对比模型率定期与验证期的线性拟合程度、模型评价参数，三种下垫面适用的参数优化方法分别为：裸露地表下垫面：λ=0.01(步长法)，CN取标准查表值和标准换算公式所得的CN3值；透水铺装下垫面：采用步长法对参数λ和CN进行优化，取得最优值λ=0.01，CN3=94.64；绿色屋顶下垫面：据实测降雨径流数据反算所得的λ值(0.03)与利用步长法得到的最优CN3值(89.6)最适用。另外，三种下垫面条件在选取最优参数的基础上考虑前期土壤含水量估算初损量并采用Huang坡度修正公式修正CN值，都能很大程度上提高模型预测精度。
(1)对模型参数之间的相关性和敏感性进行分析可知，下垫面条件相同：地表径流与λ和CN值分别呈负相关性和正相关性；当降雨量不变，CN值越大，预测径流量和λ对CN值的变化越不敏感；CN不变，改变降雨量，预测径流量随λ的增大呈减小的趋势，小降雨事件中λ对降雨量更敏感。由此可知，模型参数会相互影响且对径流预测值造成直接或间接的影响。
(2)讨论其它因素对径流预测的影响得到：降雨量一致时，预测径流量误差会随着降雨强度和降雨历时的增大而增大；地表径流量随着坡度的增大而增大，并且，坡度对大型降雨事件的影响远大于中小型降雨事件；土壤前期含水量高的情况下，对应的计算径流量值会偏大。另外，三种土地利用方式的平均径流系数大小为：裸地＞透水砖＞草地，说明其它条件相同时，径流的产量、速度等具有同样的规律。综上，在采用模型预测地表径流时需考虑这些影响因子。
(3)本次研究共讨论了8个模型，即标准SCS-CN模型及其改进后的模型。模型率定期的结果显示，大部分模型的计算值都低于实测值，不同下垫面条件会有所不同。其中，W1模型(标准SCS-CN法)的预测精度最差。改进后的模型中，W7(步长法优化参数基础上考虑前期土壤含水量估算初损量)和W8(W7基础上采用huang坡度公式修正CN值)模型的拟合程度和模型评价指标优于其它模型。
(4)综合对比模型率定期与验证期的线性拟合程度、模型评价参数，三种下垫面适用的参数优化方法分别为：裸露地表下垫面：λ=0.01(步长法)，CN取标准查表值和标准换算公式所得的CN3值；透水铺装下垫面：采用步长法对参数λ和CN进行优化，取得最优值λ=0.01，CN3=94.64；绿色屋顶下垫面：据实测降雨径流数据反算所得的λ值(0.03)与利用步长法得到的最优CN3值(89.6)最适用。另外，三种下垫面条件在选取最优参数的基础上考虑前期土壤含水量估算初损量并采用Huang坡度修正公式修正CN值，都能很大程度上提高模型预测精度。