随着我国城市化的快速发展,大量自然下垫面逐渐被城市下垫面所替代,由此衍生了系列城市环境问题,其中最为突出的是城市雨洪问题与城市热岛效应。为了解决上述城市环境问题,我国开始推进海绵城市规划建设。在2015-2016两年间确定了30个海绵城市试点,海绵城市规划工作迅速在全国展开,与此同时海绵城市的相关研究也成为规划工作者关注的热点话题。海绵城市的多功能效应包含生态、文化、经济三大方面,其中与我国海绵城市考核目标相关的是水资源管理与热岛缓解。因此,水量平衡与热岛效应的定量研究对海绵城市多功能效应的实现具有重要意义。目前在海绵城市实际建设过程中往往关心的是年径流总量控制率这一核心指标,但达到该指标的不同海绵规划设计方案对城市水量与热环境的影响具有差异性。本文首先研究了现行海绵城市规划设计目标与海绵城市多效应构成,并分析海绵城市规划设计与城市水量平衡、热岛效应的相关性;然后以成都市海绵城市规划建设为研究对象,从水量管理与热岛缓解目标出发,利用数值模拟的方法,分析多个达到管控目标的海绵城市规划与设计方案对城市水量平衡与热岛效应影响的差异,从而提高海绵城市规划设计决策的科学性。在水量管理层面,研究首先分析了海绵城市水量平衡过程,然后选取典型案例并提出多个达到海绵城市设计目标的设计方案,通过水量平衡数值模拟,对不同方案水量平衡基本要素进行比较。研究证实了达到海绵城市设计目标不同方案水量平衡过程差异明显,提出了基于城市水量平衡的海绵城市设计方法,并明确指出海绵城市设计应因地制宜的设定更细致的水量控制目标,根据水量平衡数值模拟方法优化设计。在热岛缓解层面,研究首先分析了海绵城市规划与城市热岛效应的相关性:海绵城市规划通过改变城市下垫面构成影响城市局地微气候、改变城市辐射与能量平衡从而有效改善城市热岛效应。然后以成都市中心城区为研究范围,设置多个达到成都市中心城区海绵城市管控目标的规划案例,利用耦合城市冠层模型的中尺度气象模型WRF-UCM进行数值模拟研究。模拟结果显示:(1)海绵城市规划通过增加城市下垫面绿色屋顶率、透水铺装率与绿化率改变了城市微气候因素以及城市能量分配方式,从而有效缓解了城市热岛效应。(2)达到管控目标的不同海绵城市规划案例对城市微气候因素与城市热岛效应的影响具有差异性,具体表现为海绵城市建设指标率,如绿化率、绿色屋顶率越高对热岛效应抑制作用越明显。研究最后提出了基于热岛缓解目标的海绵城市规划方法,提出海绵城市规划可以借助气象数值模型量化分析海绵城市规划对城市热岛效应的影响,辅助海绵城市进行规划决策。本文通过利用海绵城市多效应模型从水量管理与热岛缓解两个层面出发,研究多个达到海绵城市规划设计管控目标的方案对城市水量平衡、城市热岛效应的影响;提出了基于城市水量平衡的海绵城市设计方法与基于热岛缓解目标的海绵城市规划方法;为海绵城市规划建设提供了定量分析方法,使海绵城市建设更具科学性。