城市化改变了下垫面类型,导致硬化面积增多,降雨径流无法入渗至土壤层,增加了城市内涝风险,使水环境污染问题更加严重。为解决上述问题,我国提出了海绵城市理念,低影响开发（Low Impact Development,LID）措施作为实现海绵城市理念的重要技术手段,可以有效削减径流量,净化雨水水质。本研究以西安市某办公住宅小区为研究对象,基于SUSTAIN模型建立研究区的雨洪模型,根据LID措施汇流关系设计LID方案,模拟不同降雨条件下不同方案的水量水质状况,评估LID措施对径流量和污染物的控制效果,揭示LID汇流关系对径流控制效果的影响,并利用遗传算法优化模块,优化LID规模配置。主要研究成果如下:（1）对西安市降雨特性进行了分析,概化了研究区的汇水区和雨水管网系统,结合下垫面属性、水文气象、地形地貌、土壤及地下水等资料构建了 SUSTAIN模型,利用径流系数法验证了模型精度,结果表明:西安市多年降雨量平均值为634.5mm,年降雨量呈现缓慢增长趋势,最大日降雨量呈增长趋势;降雨事件主要集中在7-9月份,降雨事件等级主要为小雨和中雨;不同降雨事件下模拟径流系数的变异系数均在±5%以内,说明模型精度较好,可用于降雨径流模拟分析。（2）通过LID措施比选为研究区确定了雨水花园、下沉绿地、透水铺装、植草沟、雨水罐等五种LID措施,根据LID措施汇流关系设计了三种LID方案,其中方案一 LID措施均按照并联方式设置;方案二将雨水罐分别与雨水花园、下沉绿地串联,其他LID措施按照并联方式设置;方案三将雨水罐分别于与雨水花园、下沉绿地串联,透水铺装分别于与雨水花园、下沉绿地、植草沟串联。输入设计和实际年降雨数据模拟水量水质情况,模拟结果表明:LID措施可以有效推迟产流时间、峰现时间、削减峰值流量和径流总量。在设计降雨条件下,三种方案的径流总量控制率均大于78.4%,峰值流量削减率均大于17.2%,污染物负荷削减率均大于66.6%,污染物峰值浓度削减率均大于3.8%;在实际年降雨条件下,方案一、二、三的年径流总量控制率均大于85%,污染物负荷削减率均大于69%。设计降雨与实际年降雨条件下水量水质控制效果均表现为方案三＞方案二＞方案一,可见LID之间的汇流关系显著影响径流控制效果,串联关系会增加LID措施之间的连通性,增长汇流路径,增加LID措施对降雨径流的处理时间,导致LID串联方式在综合效能上优于LID并联方式。（3）利用SUSTAIN模型遗传算法优化模块,对方案三LID措施规模配置进行优化,得到最优配置,结果表明:径流总量控制率和SS污染负荷削减率均随着LID措施成本的增加而增加,但径流控制效果与LID措施成本为非线性关系,LID成本增加至一定阈值,再增加径流控制效益需投入大量成本,因此在可适建范围内不必要都设置LID措施,在某一汇水区内,设置一定面积比例的LID措施即可达到控制目标,根据经济因素和控制效果合理规划LID配置,可避免资源浪费。配置2为最优配置,LID建设成本为133.2万元,较优化前节省了 362万元,LID措施面积比例占总面积21.9%,年径流总量控制率为86.5%,不同降雨重现期下的径流总量控制率在70%以上,COD、SS、TP、TN等污染物削减率在80%以上。