近年来,随着城市化进程的加快和极端天气的频发,城市内涝现象日益严重。从城市排水管网角度分析,主要有两方面的原因：一是城市不透水铺装面积的增加导致产流量增大；二是城市不断扩张导致位于下游的老管网排水压力过大,而对其进行改造常用的工程措施往往成本较大,如何在控制成本的基础上对城市内涝进行防治是非常有意义的工作。目前管网改造常用的工程措施包括蓄水池、泵站、透水铺装和绿色基础设施等,蓄水池适合低洼难以排水地区,泵站适合临近受纳水体(河流、湖泊等)的易涝地区,而透水铺装和绿色基础设施适合于存在大量易改造不透水面积的市区。并且以上几种措施投资成本、占地成本都比较高。近年来,一种利用优化制动阀(Hydro-Braker Optimum)控制洪水的方式在国外得到了许多应用,该设施主要通过控制上游的管网中的水流,使其与下游管网中水流错峰,从而达到减缓下游管网洪水压力的目的。本文主要应用SWMM模型,结合ArcGIS,研究了城市化进程对排水系统的影响、优化制动阀改造措施分析和基于模糊决策理论的方案优选三方面的内容。(1)城市化进程对排水系统的影响。以大连市某片区为研究区,城市化进程加快,一方面增加了不透水面积比例,一方面城市面积向外扩张,形成新的排水管网系统。本文应用SWMM模型,在3年、5年和10年重现期的降雨条件下,对城市化前后的排水管网系统进行模拟计算。从出水口状况、地面径流情况和管道负荷情况三方面分析城市化进程对排水系统的影响。结果显示,城市化后地面径流量增大,在老管网未进行相应的改造以适应新管网的条件下,城市化进程增加了老管网的排水压力,出现了溢流量。(2)基于优化制动阀的措施改造分析。在城市化后的排水管网中,应用优化制动阀改造措施。在不同重现期降雨条件下,应用SWMM模型对优化制动阀添加前后的排水管网系统进行模拟计算。从四个方面分析优化制动阀的作用效果：对流量和流速的控制效果分析；对节点水深的控制效果分析；对溢流量的影响分析；对下游管道负荷的影响分析。结果显示,优化制动阀可以达到减缓下游淹没状况的目的。但相应地增加了上游溢流量,基于这种情况,本文做了优化制动阀与蓄水池相结合的措施分析。(3)基于模糊决策理论的方案优选。通过改变优化制动阀的数量和位置,本文设计了四种不同的优化制动阀添加方案,利用模糊决策理论方法,选择最优方案。选择溢流量,溢流节点个数,费用等指标,在10年重现期降雨条件下,应用SWMM模型对各个方案的排水系统模拟计算,得到特征值矩阵。应用二元法计算各个方案的权重向量,最终计算得出各个方案的优越性排序,得出最优方案。