近年来,世界极端气候导致大雨、暴雨频繁发生,在城市化水平不断提高和城市规模不断扩大的背景下,城市洪涝造成的危害和影响揭示了市政基础设施建设与安全保障之间的矛盾。城市建设不仅需要完善的雨水管道系统,还要具备蓄洪、泄洪和生态修复的能力,城市内涝问题的有效治理已刻不容缓。本课题将改变传统的城市雨水处置理念,解决城市雨水的隐患,并考虑城市规划的景观和功能需求,基于雨水管理制定一套城市环境优化设计方案。因此,急需将先进的雨水管理理念融入城市雨水系统设计与管理之中,以满足城市的快速发展需要,在现有海绵城市的基础上,寻找一套适用于高纬度寒冷地区的雨水处置措施。本课题选取某高纬度寒冷地区为研究区域,气象以及水文条件都具有极其重要的代表性,借鉴国外先进的雨洪管理经验和理念,与我国雨洪治理的研究进展相结合,对研究区域雨水系统现状提出了径流总量控制目标,有利于我国海绵城市在高纬度寒冷地区的建设与发展。本课题针对高纬度寒冷地区的气候特点,选取具有典型特征的研究区域,收集相关资料,从雨水系统现状、降水特点、内涝成因等方面分析了研究区域现状雨水系统的防洪排涝情况。依据海绵城市建设指南和相关规范,选定了规划期限、低影响开发(LID)改造方案以实现对研究区域海绵城市改造的目标。通过对研究区域的下垫面分析,从渗透与贮存功能组合的角度,制定了适用于高纬度寒冷地区的雨水系统改造方案。收集研究区域的地面高程图、雨水系统及土地利用资料,通过ArcGIS的空间解析技术,对雨水系统概化、划分子汇水区域及分析坡度等,构建SWMM水力模型。以SWMM模型作为研究基础,建立了目标地块洪涝过程模型,对由暴雨强度公式和芝加哥降雨过程线合成的不同的重现期、历时为120min、雨峰系数为0.395的降雨情景开展洪涝过程及其风险评估研究。设定了三种不同降雨情景,取P=5a、10a、20a三种情况,对比了不同降雨情景下同一种雨水系统改造方案的不同效果。研究结果表明,LID措施起到了很大的作用,相比改造前,改造后雨水系统可以完全满足P=5a时的重现期降雨,重现期增大时,虽然LID设施的储存滞留能力接近于饱和,但对高纬度寒冷地区雨水系统的改善仍有较显著作用。