城市化进程加快给城市水生态带来一系列影响,改变了原有城市水体自然循环路径,导致城市地区特有的水文效应和水环境效应;城市土地性状以及气候条件的改变使得城市雨洪产汇流特性显著改变,雨洪致灾因素增多。但另一方面传统的城市雨洪排水模式,造成水体的单向循环流动,既造成城市雨水资源浪费,又造成受纳水体污染。因此,现代城市雨洪排水模式应在减少雨洪灾害和发挥雨水资源潜在价值间寻求平衡,并兼顾城市水生态系统健康循环。 本论文以郑东新区CBD区生态水系建设中的雨洪排水资源化利用项目为背景,探讨了面向城市水生态的雨洪利用模式。在查阅大量国内外城市水生态建设及雨洪排水资源化利用资料的基础上,分析了城市化过程中,城市化对水资源、水环境、水循环造成的影响,以及城市雨洪特性及其生态机理,并在此基础上提出了面向城市水生态的雨洪排水系统模型;探讨了一系列城市雨洪就地利用模式(屋顶集雨、下沉式绿地、地面渗透设施等),并对各项措施的就地利用资源量进行了定量分析;提出了城市雨洪径流传输过程模拟模型,阐述了该模型的建模思路,并对城市地区的雨洪涝灾害进行了分析;针对雨洪利用过程中的初期雨洪污染问题和河湖健康循环需求提出了城市雨洪生态净化及河湖水循环设计模型,利用人工湿地净化处理水体并构造湖滨湿地特有景观;提出了城市雨洪集中利用模式,即一方面蓄积雨洪资源作为城市湖泊水源,另一方面将该部分水体用于城市杂用水分配,以促进河湖水体健康循环;从城市雨洪资源化利用综合效益最大角度提出了城市雨洪回用量分析计算模型,并对城市雨洪资源化利用过程中存在的风险进行了定性分析。