城市内涝灾害随着快速城市化日益严重，亟需通过低影响开发(LID)建设进行治理与缓解。本文结合LID措施物理实验，研究不同设计参数及降雨条件对LID措施的影响进而给出优选建议；基于暴雨洪水管理模型(SWMM)建立研究区水文模型，模拟分析降雨不确定条件下的LID措施径流削减性能，总结区域尺度下的优选建议；耦合带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)及SWMM得到方案优选的多目标优化模型，进行LID建设位置及建设规模的同步优化，为方案优选提供理论支撑和科学依据。主要研究内容及成果如下：
　　(1)在多种降雨条件下进行了单项LID措施下凹式绿地、植草沟、生物滞留设施及透水铺装的物理实验，实验结果表明：下凹式绿地的径流削减率随重现期的增大呈指数关系减小，随下凹深度增加呈非线性增大；削减率最大为100%，最小为27.6%。植草沟纵向坡度越大，径流传导速率越快而削减率越小；径流削减率随重现期增大，由60%左右减小至20%左右。生物滞留措施径流削减效果较优在70%左右，小重现期甚至可全部削减，较大粒径的填料具有更优的径流削减能力。透水砖比植草砖更适宜削减径流，加设排水管可进一步提升效果。
　　(2)区域尺度下基于SWMM，模拟分析了降雨特征对单项LID措施的削减效果影响，模拟结果表明：下凹式绿地具有最优的削峰效果，最适用于削减洪峰，总量削减率为12.9%。植草沟径流径流削减率较小为3.7%~5.6%，主要用于不同措施和区域内地表径流的传输作用。生物滞留池具有较好的总量削减效果，径流削减率可达18.1%，但削减量主要受蓄水空间的大小限制，对雨峰位置系数的改变十分敏感。透水铺装具有最佳的总量削减效果最高可达21.8%，适用于长历时降雨，短时强降雨时发生超渗产流径流削减效果一般。
　　(3)以地表径流系数、管网超载状态及投资总造价为目标，耦合SWMM及NSGA-II建立组合LID措施多目标优化模型并应用于研究区，避免了人工方案规划中的繁杂计算和局限性，可得到优化方案集合供规划者依照设计需求择取方案。根据研究区优化结果，研究区优化方案相较于常规开发，将地表径流系数由0.7降至0.5左右，管段超载时长由1.62h降至最短为0.04h~0.47h，总投资则仅在39.5万至87.2万之间，优化方案实现了三个目标上的同步优化。根据结果评价，地表径流系数目标和管段超载时长目标需要折衷处理。