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面对城市化的不断发展与城市遭受强降雨的几率增加、城市水质不断恶化的现实，在利用相关模型进行模拟分析的基础上，针对城市地区水系特点及城市特有排水系统的特点，研究了天津市城市地区遭遇不同降雨时的降雨径流水量、水质计算方法，探讨了利用低影响开发措施（LID）来削减城市地区由暴雨引起的降雨径流总量、峰值流量、径流系数以及污染物浓度问题。论文的主要研究内容和成果如下： （1）分析了城市化发展下，城市地区的降雨特性及其形成的降雨径流特性。遭遇强降雨时，天津城区部分排水小区发生暴雨积水，城市排水管网排水能力不足，且通过研究在洪水最终入海口处增设抽水泵站的影响时发现，单纯依靠河道行洪，沿岸部分堤防高程不足处仍易发生洪水漫堤现象。 （2）借助SWMM完成降雨地表产流、地表汇流、管网汇流的计算，分析了降雨径流污染特性。降雨发生后，地表径流将携带雨前累积的大量污染物或直接汇入河道或进入城市排水管网间接汇入，水体中污染物浓度在短时间内急剧增加，存在明显的初期污染问题。 （3）利用已建立的模型，对城市地区的降雨径流污染问题进行了研究与讨论。考虑的低影响开发措施（LID），包括生物滞留区、透水砖铺装以及雨水罐等进行降雨径流水量、水质控制。结果表明：在不同重现期设计暴雨下，LID能有效地削减降雨径流总量、峰值流量、径流系数，并且能削减污染物浓度及减初期污染问题。