为了有效地缓解全球范围城市化过程中的城市内涝、降雨径流污染、社会经济活动损失等问题,最佳管理实践、绿色雨水基础设施和低影响开发等技术逐渐登上舞台。近年来,在我国海绵城市建设的提倡下,注重“源头治理、分散开发”的低影响开发(Low Impact Development,LID)掀起了全国范围内的研究和建设热潮。我国已在LID理论推广上取得较为明显的成果,但在实际建设过程中,关注点大多集中在雨水处理、技术措施的适用性与单一LID设施建设等微观方面,然而城市水环境和水生态问题是不同尺度的、区域间的系统问题,也是相互关联的综合问题,这就要求我们从宏观的城市系统角度去思考,其中LID设施的选址布局问题就是亟需深入研究的方面。LID设施的选址布局强调适宜性、效益性和经济性等多元理念,对LID设施选址布局的优化有助于实现高效、合理的海绵城市雨水治理。ArcGIS平台和SUSTAIN模型为LID设施应采取的建设区位、布局、类型和费用提供了决策支持。本文通过对国内外雨洪管理体系内涵与目标发展过程的综述,建立起选址适宜性评价指标体系,选定镇江市城市排水规划北部排水分区作为研究区,运用GIS多因子加权叠加分析法和层次分析法等方法进行低影响开发设施选址的适宜度评价研究,识别和提取适合建设或改造的区域。通过对比分析研究区开发前情景和开发后未应用LID设施情景下的地表径流量,结合镇江市海绵城市规划设计的需求和条件,以年径流总量削减率为评价目标,以先前提取出的适宜度较高地块的数量和位置作为变量,运用SUSTAIN模型优化模块NSGA-II算法对各个布局可能性进行最优化计算,得到一系列最具成本—效益的布局方案。研究结果表明:研究区LID设施的适宜建设用地较多,但分布不均匀;开发前情景的年径流输出为113470.1m~3,基础情景(即开发后未应用LID设施)年径流输出达351682.4503m~3,不透水面积的增加是产生径流的主要因素;所有优化方案在年径流总量削减效果上有0.18%~8.11%的变化幅度,成本投入差异较大;评估每个方案的总投资和削减率之间的关系,得到既符合研究区特征又最具成本-效益的优化方案:生物滞留池占地43464m~2,植草沟占地90466m~2,绿色屋顶占地107762m~2,透水铺装占地32433m~2,优化后的LID设施总面积占研究区面积的22.2%,此方案可使研究区出水口年径流总量削减率达86.95%,工程成本约9231.31万元。研究以适宜度分析和基于年径流总量削减率的成本—效益分析为切入点,构建了低影响开发设施的整体选址布局优化研究方法,丰富了方法论研究领域,这不仅可以解决当前海绵城市建设过程中用地紧张的问题,且可降低建设费用和难度、发挥低影响开发设施的最优效果,具有为研究海绵城市规划建设提供新思维、新视角、科学的量化分析支持和决策依据的现实意义。