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随着社会经济的发展以及城市化进程的加快，需水量日益增长，而可供使用的水资源却有减无增，水资源问题将对我国的可持续发展提出严峻挑战。因此，对城市雨水资源进行利用，是解决城市水资源短缺、防治水环境污染和防洪减灾等的重要手段，具有重大的社会效益和环境效益，是水资源可持续利用的有效途径。在城市雨水资源利用方面，本文进行了以下工作：
1.实施城市雨水利用是解决天津市水资源缺乏的途径之一，本论文通过对天津市不同下垫面雨水径流水质的多阶段对比监测，得出了径流水质的基本变化规律：天然雨水水质最优，屋顶雨水径流略差，道路径流最差；各类型径流水质指标均与降雨历时有较强的相关性，水质变化呈现出由大变小并逐渐趋于稳定，同时发现初期径流污染与降雨间隔存在紧密联系；确定了不同下垫面的初期弃雨量，在此基础上提出了对屋面雨水进行分质利用，通过污染物指标来确定雨水分质利用弃雨量。
2.针对天津市的自然地理环境、气象气候以及雨水水质状况，通过对各种雨水利用途径的对比，分析总结出适合于天津市市情的雨水利用措施；分别对雨水利用水质控制措施、屋面径流以及路面径流的利用技术作了探讨，指出通过建设下沉式绿地和可渗式路面来增加雨水就地入渗量，以及建立屋面雨水收集利用系统等，将比较适合在天津市推广应用。
3.本文根据城市雨水资源利用理论，确定了对城市雨水资源利用工程进行评价的指标体系，并建立了城市雨水资源利用工程评价的目标函数。通过对城市雨水资源利用指标和其目标函数的分析，建立了基于层次分析法和可拓法的城市雨水资源利用综合评价模型。层次分析法用来确定城市雨水资源利用工程各评价指标的权重系数，可拓法用来确定城市雨水资源利用工程的效果等级。
4.以天津市某产业区为具体的实例研究区域，根据该产业区雨水系统现状，提出了合理的雨水利用方式以及处理工艺，充分利用雨水资源。一是增加绿地面积和可渗透设施，减少雨水径流量，增加雨水渗透量，提高区域生态环境质量；二是建立屋面雨水集蓄系统，经过计算，屋顶可收集利用雨水量到2010年为44.89万m3/a，2020年为143.89万m3/a；三是采取生态法处理雨水，将收集起来的雨水经过人工湿地处理后作为景观用水水源，这种人工湿地处理城市雨水的设计方法可以为以后的城市雨水处理设计提供参考借鉴。四是提出了景观水体水质保持措施，通过景观水体循环系统和水体生态净化系统来净化和保持水体水质。五是运用城市雨水资源利用工程评价模型，对此项雨水资源利用工程作出了评价。